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溶劑進行反應提取制成的，它有著顯著的生物活性，同時具有抵抗炎癥預防癌癥的活性。核苷與抗病毒、抗癌物質的相互作用，常常用來證明DNA可能是這類生物堿的靶分子或者用來進一步闡述其抗癌機制。為了豐富苦參堿抗癌效果的數據，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，紫外光譜發生了減色和紅移現象。

關鍵詞：苦參堿;核苷;紫外吸收;相互作用

中圖分類號：TS209 ?文獻標識碼：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溶劑提取制成的。其純品為一種白色粉末，低含量的是呈現棕栗色液體或粉末，是純植物性農藥，對人和牲畜有較低的毒性，是一種應用廣泛的殺蟲劑，還有觸殺和毒死作用。苦參堿有著明顯的生物活性，包括抵抗炎癥預防癌癥的活性。

為了控制對落葉蘋果病原體的影響，通過實驗并且優化反應條件顯示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藥進行毒力試驗，通過篩選得出幾種農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解毒酶比活性的影響，說明了葉螨體內含有對苦參堿的抵抗能力[4]，而王柯通過設置對照試驗發現0.01%苦參堿處理促進了幼苗生長，改善了土壤環境[5]。

采用噴霧生物測定法，發現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]。通過設置空白對照試驗，發現化學農藥使用次數較多危害大，并對生物農藥苦參堿防治效果進行了評價[7]。采納實驗法測試苦參堿和多殺菌素復配的結合毒力，測出了最優比例，效果最好[8]，為了防治芹菜病蟲，選擇了幾種植物源農藥，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合作用對病蟲的協同作用篩選出有效農藥[10]。選擇幾種生物農藥和化學農藥對病蟲的防治效果進行比較發現生物農藥可以在生產中代替化學藥品，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用實驗中采用噴施不同濃度的苦參堿溶液進行防治條件探索，發現苦參堿稀釋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，發現2.0%濃度苦參堿的殺滅能力較強，且苦參堿與敵百蟲的配伍表現出明顯的協同效應[13]。

因為苦參堿是原生態的農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。

據常樂樂等人研究報道[14，15]發現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行研究，發現團體聯合治療的患者血清明顯下降，肝功能改變發現苦參堿組HBV-M療效變化良好，但聯合治療組效果更好[16，17]，經李欣等人為了研究苦參堿的作用機制在老鼠、神經性疼痛受體的表達，對大鼠的熱縮足反射進行了研究[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大鼠腎小管間質纖維化的調控機制[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，神經系統有一定毒性[20]。制備苦參堿包衣丸，結果表明苦參堿結腸丸在結腸pH顯著降低時仍具有結腸靶向性[21]。

通過抑制ROS/TLR4信號通路，減少心肌細胞凋亡，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作用機制[22，23]。采用MTT法檢測苦參堿對人急性淋巴細胞白血病細胞成長和凋亡的改變機制[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激水平的改變[26]。苦參堿在人體內通過誘導細胞凋亡來控制肺動脈高壓（pH）的發生，它還具有抗炎作用[27，28]。

經過對人非小細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胞的增殖并誘導其凋亡[30]。張明發等人通過實驗表明苦參堿對人胃癌細胞具有相關性遏制作用，并誘導其凋亡。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）之間的熱力學結果定性，表明了苦參堿與小牛胸腺DNA存在結合作用[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。普遍應用于臨床疾病的治療，苦參堿與ctDNA相互應用的研究表明苦參堿的抗癌和抗病毒的效果在于和癌細胞中的DNA相互作用，抑制其合成，初步證明了苦參堿能與DNA中的堿基相結合。但是苦參堿分子與DNA之間具體以什么樣的方式交聯，是否與核苷發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（北京市化學試劑公司，分析純）。

1.2 儀器設備

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）;恒溫水浴（PolyScience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，判斷兩者的結合情況。

2 結果與討論

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胞的增殖和凋亡，同時具有抗炎抗氧化作用。苦參堿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，苦參堿的吸收強度有規律的降低，且發生紅移現象。說明五種核苷與苦參堿分別二者發生了作用，使苦參堿的結構中引入了某些助色基團，從而使其吸收帶發生了紅移和減色效應，說明苦參堿與核苷發生了反應，為相關研究提供基礎數據。

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