苦参碱与几类核苷相互作用的研究

王艳华 张晓艳 鞠馨 张英楠 刘乐欣 郭亚南

摘 要：苦参碱是从天然豆科植物中用有机溶剂进行反应提取制成的，它有着显著的生物活性，同时具有抵抗炎症预防癌症的活性。核苷与抗病毒、抗癌物质的相互作用，常常用来证明DNA可能是这类生物碱的靶分子或者用来进一步阐述其抗癌机制。为了丰富苦参碱抗癌效果的数据，本课题首次选择了用组成DNA和RNA的几种核苷—腺嘌呤核苷、鸟嘌呤核苷、胞嘧啶核苷、胸腺嘧啶核苷、尿嘧啶核苷与苦参碱进行紫外与荧光作用。通过紫外分光光度计测量表明苦参碱分别与五种核苷相互作用后，紫外光谱发生了减色和红移现象。

关键词：苦参碱;核苷;紫外吸收;相互作用

中图分类号：TS209  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2021）07-0036-04

苦参碱又可以称为母菊碱，是一种以六氢吡啶为母体的吡啶衍生物类生物碱。从天然植物中用有机溶剂提取制成的。其纯品为一种白色粉末，低含量的是呈现棕栗色液体或粉末，是纯植物性农药，对人和牲畜有较低的毒性，是一种应用广泛的杀虫剂，还有触杀和毒死作用。苦参碱有着明显的生物活性，包括抵抗炎症预防癌症的活性。

为了控制对落叶苹果病原体的影响，通过实验并且优化反应条件显示3%溶液丁子香酚溶液对落叶的病原体的抑制作用最好[1]，而黄健韬等人选择几种农药进行毒力试验，通过筛选得出几种农药对该虫有较好的致死效果[2]。张芳等人通过药效试验，从而获得苦参碱对甜菜夜蛾的防治效果评价[3]。金晶等人研究了苦参碱亚致死剂量对叶螨体内解毒酶比活性的影响，说明了叶螨体内含有对苦参碱的抵抗能力[4]，而王柯通过设置对照试验发现0.01%苦参碱处理促进了幼苗生长，改善了土壤环境[5]。

采用喷雾生物测定法，发现苦参碱和黎芦碱亚致死剂量对棉花的生长和繁殖均有影响[6]。通过设置空白对照试验，发现化学农药使用次数较多危害大，并对生物农药苦参碱防治效果进行了评价[7]。采纳实验法测试苦参碱和多杀菌素复配的结合毒力，测出了最优比例，效果最好[8]，为了防治芹菜病虫，选择了几种植物源农药，0.6%苦参碱是防治芹菜病虫的理想药剂[9]。

用球孢白僵菌与苦参碱的联合作用对病虫的协同作用筛选出有效农药[10]。选择几种生物农药和化学农药对病虫的防治效果进行比较发现生物农药可以在生产中代替化学药品，并且苦参碱在1.80L/hm2时效果最好[11]。高压喷雾器对害虫幼虫的应用实验中采用喷施不同浓度的苦参碱溶液进行防治条件探索，发现苦参碱稀释800倍对白蛾的遏制效果最好[12]。用浸泡浴法测定2.0%苦参碱和90%敌百虫毒力对罗非鱼3代幼虫的毒力，通过匹配过滤，发现2.0%浓度苦参碱的杀灭能力较强，且苦参碱与敌百虫的配伍表现出明显的协同效应[13]。

因为苦参碱是原生态的农药所以可以作为广谱杀虫剂，具有明显毒害作用。对黏虫、菜青虫、蚜虫有防治效果。

据常乐乐等人研究报道[14，15]发现苦参碱可使大鼠血清下降，阻碍肝纤维化，改善肝功能。唐海峰等人对慢性乙肝病人进行研究，发现团体联合治疗的患者血清明显下降，肝功能改变发现苦参碱组HBV-M疗效变化良好，但联合治疗组效果更好[16，17]，经李欣等人为了研究苦参碱的作用机制在老鼠、神经性疼痛受体的表达，对大鼠的热缩足反射进行了研究[18]，观察苦参碱治疗的大鼠的血清尿素氮、肌酐、肾病理改变，探讨苦参碱腺嘌呤诱导大鼠肾小管间质纤维化的调控机制[19]，通过给小鼠灌胃苦参碱，测量血糖和碱性磷酸酶含量，由此得出苦参碱对小鼠肝脏，肾脏，神经系统有一定毒性[20]。制备苦参碱包衣丸，结果表明苦参碱结肠丸在结肠pH显著降低时仍具有结肠靶向性[21]。

通过抑制ROS/TLR4信号通路，减少心肌细胞凋亡，抑制胶原合成，從而抑制心肌肥大和纤维化，探讨苦参碱对心脏的保护作用机制[22，23]。采用MTT法检测苦参碱对人急性淋巴细胞白血病细胞成长和凋亡的改变机制[24，25]，分组实验研究苦参碱对阿尔茨海默病患者大脑记忆功能和氧化应激水平的改变[26]。苦参碱在人体内通过诱导细胞凋亡来控制肺动脉高压（pH）的发生，它还具有抗炎作用[27，28]。

经过对人非小细胞肺癌与裸鼠皮下移植瘤模型的相比[29]，苦参碱能胁制人口腔鳞细胞的增殖并诱导其凋亡[30]。张明发等人通过实验表明苦参碱对人胃癌细胞具有相关性遏制作用，并诱导其凋亡。而新型嘧啶和苦参碱的衍生物都具有良好的抗瘤活性[31-34]。

应用等温微量热（ITC）方法可将溶液中抗肿瘤药物苦参碱（MAT）与小牛胸腺DNA（ctDNA）之间的热力学结果定性，表明了苦参碱与小牛胸腺DNA存在结合作用[35]。

近年来研究表明苦参碱具有抗肿瘤、抗纤维化、抗病毒、抗炎及免疫抑制等多种药理作用。普遍应用于临床疾病的治疗，苦参碱与ctDNA相互应用的研究表明苦参碱的抗癌和抗病毒的效果在于和癌细胞中的DNA相互作用，抑制其合成，初步证明了苦参碱能与DNA中的碱基相结合。但是苦参碱分子与DNA之间具体以什么样的方式交联，是否与核苷发生相互作用还不是很清楚，通过研究紫外可见分光光度计对苦参碱与组成DNA（RNA）的五种核苷的作用形式，试图推断出苦参碱是否与核苷发生相互作用。

1 实验部分

1.1 主要试剂

苦参碱（北京理德斯普公司，纯度>98%）;鸟嘌呤核苷、腺嘌呤核苷、胞嘧啶核苷、胸腺嘧啶核苷、尿嘧啶核苷（Ruibio公司，纯度>99%）;磷酸氢二钠、磷酸二氢钠（北京市化学试剂公司，分析纯）。

1.2 仪器设备

CARY 1E紫外可见分光光度计（Varian澳大利亚有限公司）;Sartorius电子天平（德国赛多利斯集团）;恒温水浴（PolyScience美国开怀公司）。

1.3 实验方法

固定苦参碱的浓度，分别与一系列浓度（浓度分别是苦参碱浓度的整数倍）的核苷相互作用。通过观察紫外图谱的变化，判断两者的结合情况。

2 结果与讨论

苦参碱与核苷相互作用的紫外光谱，见图1至图5。

3 结论

苦参碱作为一种易于提取的天然植物碱，近年来在病理学上研究表明其对各种肿瘤都有作用，还能够抑制有些癌症细胞的增殖和凋亡，同时具有抗炎抗氧化作用。苦参碱的紫外吸收光谱存在一个214nm的特征吸收带。随着核苷浓度的增加，苦参碱的吸收强度有规律的降低，且发生红移现象。说明五种核苷与苦参碱分别二者发生了作用，使苦参碱的结构中引入了某些助色基团，从而使其吸收带发生了红移和减色效应，说明苦参碱与核苷发生了反应，为相关研究提供基础数据。

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