苦參堿與幾類核苷相互作用的研究

王艷華 張曉艷 鞠馨 張英楠 劉樂欣 郭亞南

摘 要：苦參堿是從天然豆科植物中用有機(jī)溶劑進(jìn)行反應(yīng)提取制成的，它有著顯著的生物活性，同時具有抵抗炎癥預(yù)防癌癥的活性。核苷與抗病毒、抗癌物質(zhì)的相互作用，常常用來證明DNA可能是這類生物堿的靶分子或者用來進(jìn)一步闡述其抗癌機(jī)制。為了豐富苦參堿抗癌效果的數(shù)據(jù)，本課題首次選擇了用組成DNA和RNA的幾種核苷—腺嘌呤核苷、鳥嘌呤核苷、胞嘧啶核苷、胸腺嘧啶核苷、尿嘧啶核苷與苦參堿進(jìn)行紫外與熒光作用。通過紫外分光光度計測量表明苦參堿分別與五種核苷相互作用后，紫外光譜發(fā)生了減色和紅移現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：苦參堿;核苷;紫外吸收;相互作用

中圖分類號：TS209 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：1673-260X（2021）07-0036-04

苦參堿又可以稱為母菊堿，是一種以六氫吡啶為母體的吡啶衍生物類生物堿。從天然植物中用有機(jī)溶劑提取制成的。其純品為一種白色粉末，低含量的是呈現(xiàn)棕栗色液體或粉末，是純植物性農(nóng)藥，對人和牲畜有較低的毒性，是一種應(yīng)用廣泛的殺蟲劑，還有觸殺和毒死作用?？鄥A有著明顯的生物活性，包括抵抗炎癥預(yù)防癌癥的活性。

為了控制對落葉蘋果病原體的影響，通過實驗并且優(yōu)化反應(yīng)條件顯示3%溶液丁子香酚溶液對落葉的病原體的抑制作用最好[1]，而黃健韜等人選擇幾種農(nóng)藥進(jìn)行毒力試驗，通過篩選得出幾種農(nóng)藥對該蟲有較好的致死效果[2]。張芳等人通過藥效試驗，從而獲得苦參堿對甜菜夜蛾的防治效果評價[3]。金晶等人研究了苦參堿亞致死劑量對葉螨體內(nèi)解毒酶比活性的影響，說明了葉螨體內(nèi)含有對苦參堿的抵抗能力[4]，而王柯通過設(shè)置對照試驗發(fā)現(xiàn)0.01%苦參堿處理促進(jìn)了幼苗生長，改善了土壤環(huán)境[5]。

采用噴霧生物測定法，發(fā)現(xiàn)苦參堿和黎蘆堿亞致死劑量對棉花的生長和繁殖均有影響[6]。通過設(shè)置空白對照試驗，發(fā)現(xiàn)化學(xué)農(nóng)藥使用次數(shù)較多危害大，并對生物農(nóng)藥苦參堿防治效果進(jìn)行了評價[7]。采納實驗法測試苦參堿和多殺菌素復(fù)配的結(jié)合毒力，測出了最優(yōu)比例，效果最好[8]，為了防治芹菜病蟲，選擇了幾種植物源農(nóng)藥，0.6%苦參堿是防治芹菜病蟲的理想藥劑[9]。

用球孢白僵菌與苦參堿的聯(lián)合作用對病蟲的協(xié)同作用篩選出有效農(nóng)藥[10]。選擇幾種生物農(nóng)藥和化學(xué)農(nóng)藥對病蟲的防治效果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)生物農(nóng)藥可以在生產(chǎn)中代替化學(xué)藥品，并且苦參堿在1.80L/hm2時效果最好[11]。高壓噴霧器對害蟲幼蟲的應(yīng)用實驗中采用噴施不同濃度的苦參堿溶液進(jìn)行防治條件探索，發(fā)現(xiàn)苦參堿稀釋800倍對白蛾的遏制效果最好[12]。用浸泡浴法測定2.0%苦參堿和90%敵百蟲毒力對羅非魚3代幼蟲的毒力，通過匹配過濾，發(fā)現(xiàn)2.0%濃度苦參堿的殺滅能力較強(qiáng)，且苦參堿與敵百蟲的配伍表現(xiàn)出明顯的協(xié)同效應(yīng)[13]。

因為苦參堿是原生態(tài)的農(nóng)藥所以可以作為廣譜殺蟲劑，具有明顯毒害作用。對黏蟲、菜青蟲、蚜蟲有防治效果。

據(jù)常樂樂等人研究報道[14，15]發(fā)現(xiàn)苦參堿可使大鼠血清下降，阻礙肝纖維化，改善肝功能。唐海峰等人對慢性乙肝病人進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)團(tuán)體聯(lián)合治療的患者血清明顯下降，肝功能改變發(fā)現(xiàn)苦參堿組HBV-M療效變化良好，但聯(lián)合治療組效果更好[16，17]，經(jīng)李欣等人為了研究苦參堿的作用機(jī)制在老鼠、神經(jīng)性疼痛受體的表達(dá)，對大鼠的熱縮足反射進(jìn)行了研究[18]，觀察苦參堿治療的大鼠的血清尿素氮、肌酐、腎病理改變，探討苦參堿腺嘌呤誘導(dǎo)大鼠腎小管間質(zhì)纖維化的調(diào)控機(jī)制[19]，通過給小鼠灌胃苦參堿，測量血糖和堿性磷酸酶含量，由此得出苦參堿對小鼠肝臟，腎臟，神經(jīng)系統(tǒng)有一定毒性[20]。制備苦參堿包衣丸，結(jié)果表明苦參堿結(jié)腸丸在結(jié)腸pH顯著降低時仍具有結(jié)腸靶向性[21]。

通過抑制ROS/TLR4信號通路，減少心肌細(xì)胞凋亡，抑制膠原合成，從而抑制心肌肥大和纖維化，探討苦參堿對心臟的保護(hù)作用機(jī)制[22，23]。采用MTT法檢測苦參堿對人急性淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞成長和凋亡的改變機(jī)制[24，25]，分組實驗研究苦參堿對阿爾茨海默病患者大腦記憶功能和氧化應(yīng)激水平的改變[26]?？鄥A在人體內(nèi)通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來控制肺動脈高壓（pH）的發(fā)生，它還具有抗炎作用[27，28]。

經(jīng)過對人非小細(xì)胞肺癌與裸鼠皮下移植瘤模型的相比[29]，苦參堿能脅制人口腔鱗細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡[30]。張明發(fā)等人通過實驗表明苦參堿對人胃癌細(xì)胞具有相關(guān)性遏制作用，并誘導(dǎo)其凋亡。而新型嘧啶和苦參堿的衍生物都具有良好的抗瘤活性[31-34]。

應(yīng)用等溫微量熱（ITC）方法可將溶液中抗腫瘤藥物苦參堿（MAT）與小牛胸腺DNA（ctDNA）之間的熱力學(xué)結(jié)果定性，表明了苦參堿與小牛胸腺DNA存在結(jié)合作用[35]。

近年來研究表明苦參堿具有抗腫瘤、抗纖維化、抗病毒、抗炎及免疫抑制等多種藥理作用。普遍應(yīng)用于臨床疾病的治療，苦參堿與ctDNA相互應(yīng)用的研究表明苦參堿的抗癌和抗病毒的效果在于和癌細(xì)胞中的DNA相互作用，抑制其合成，初步證明了苦參堿能與DNA中的堿基相結(jié)合。但是苦參堿分子與DNA之間具體以什么樣的方式交聯(lián)，是否與核苷發(fā)生相互作用還不是很清楚，通過研究紫外可見分光光度計對苦參堿與組成DNA（RNA）的五種核苷的作用形式，試圖推斷出苦參堿是否與核苷發(fā)生相互作用。

1 實驗部分

1.1 主要試劑

苦參堿（北京理德斯普公司，純度>98%）;鳥嘌呤核苷、腺嘌呤核苷、胞嘧啶核苷、胸腺嘧啶核苷、尿嘧啶核苷（Ruibio公司，純度>99%）;磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉（北京市化學(xué)試劑公司，分析純）。

1.2 儀器設(shè)備

CARY 1E紫外可見分光光度計（Varian澳大利亞有限公司）;Sartorius電子天平（德國賽多利斯集團(tuán)）;恒溫水?。≒olyScience美國開懷公司）。

1.3 實驗方法

固定苦參堿的濃度，分別與一系列濃度（濃度分別是苦參堿濃度的整數(shù)倍）的核苷相互作用。通過觀察紫外圖譜的變化，判斷兩者的結(jié)合情況。

2 結(jié)果與討論

苦參堿與核苷相互作用的紫外光譜，見圖1至圖5。

3 結(jié)論

苦參堿作為一種易于提取的天然植物堿，近年來在病理學(xué)上研究表明其對各種腫瘤都有作用，還能夠抑制有些癌癥細(xì)胞的增殖和凋亡，同時具有抗炎抗氧化作用?？鄥A的紫外吸收光譜存在一個214nm的特征吸收帶。隨著核苷濃度的增加，苦參堿的吸收強(qiáng)度有規(guī)律的降低，且發(fā)生紅移現(xiàn)象。說明五種核苷與苦參堿分別二者發(fā)生了作用，使苦參堿的結(jié)構(gòu)中引入了某些助色基團(tuán)，從而使其吸收帶發(fā)生了紅移和減色效應(yīng)，說明苦參堿與核苷發(fā)生了反應(yīng)，為相關(guān)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

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