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(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一步闡述其抗癌機制。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,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行研究,發(fā)現(xiàn)團體聯(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作用機制[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);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,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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