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摘要:生物碱一类活性较强的化合物,在中药材中广泛存在,其药用功能逐渐被推广。本文参考相关文献,对生物碱这一高效、低毒的天然产物进行了一下介绍,对药用植物中生物碱的药理作用及其作用机制进行归纳并得出结论,希望对今后相关内容的研究提供借鉴。
关键词:生物碱 药理作用 作用机制
Doi:10.3969/j.issn.1671-8801.2014.06.582
【中图分类号】R9 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2014)06-0360-01
生物碱多数是具有碱性的,碱性强弱与其生物碱的结构类型有关。例如分子中氮原子结合在环状结构中并以季铵碱的形式存在,那么碱性就相对强,反之碱性就相对弱些。众多学者研究发现生物碱的药理活性众多,主要以抗肿瘤、抗炎镇痛、抗菌抗病毒、心血管作用、杀虫等。本文将近年来报道的生物碱的这几种药理活性进行总结,并阐述了其作用机制,以期为生物碱广阔的应用前景提供依据。
1 抗肿瘤作用
从长春花中分离出的生物碱其分子构型大多为二聚吲哚生物碱、单吲哚生物碱,此类生物碱具有显著药理活性,长春花中的长春花胺在P338 白血病试验体系内的试验中显示了优越的活性。有文献报道长春花总生物碱对小鼠艾氏腹水瘤细胞和腹水型肝癌均有明显的抑制肿瘤细胞生长的作用,对大鼠腹水型吉田肉瘤有较好的治疗效果。长春花中分离得到的生物碱化合物长春碱对何杰金氏病的治疗有效率达到68%,并对淋巴肉瘤、黑色素瘤、卵巢癌、白血病等肿瘤细胞有较好的抑制作用,长春新碱对急性淋巴细胞白血病有较好的治疗作用。长春碱抗肿瘤机制主要是因为长春碱可抑制微管蛋白装配,进一步阻止有丝分裂中的纺锤丝形成,这样有丝分裂无法继续进行,阻于有丝分裂中期,肿瘤细胞无法复制,从而达到抑制其生长的作用。
博落回植物中的血根碱、白屈菜红碱均属于异喹啉类生物碱,并且都具有抗肿瘤作用。白屈菜红碱抗肿瘤机制主要是白屈菜红碱本身是一种选择性蛋白激酶C(PKC)抑制剂,扰乱了肿瘤细胞信号的正常传导,影响细胞的再生,抑制了肿瘤细胞的增殖作用。血根碱的抗肿瘤活性较白屈菜红碱弱一些,其抗肿瘤作用机制主要是干扰DNA 双螺旋结构,影响正常的转录翻译过程,抑制肿瘤细胞的再生,并诱导肿瘤细胞凋亡。
2 抗菌抗病毒作用
生物碱一般具有广谱抗菌活性,石蒜碱被认为具有很强的抗病毒活性及抗菌作用,其机制主要是在病毒生长的早期阶段,抑制Vc 的合成,从而阻止病毒的合成。大花君子兰总生物碱具有抑菌活性,当受试药质量浓度为50mg/mL 时,抑制率达到最高,大花君子兰总生物碱对大肠杆菌ATCC8O99以及金黄色葡ATCC6538的抑制率分别为28.06% 和21.49%。从苦豆子中分离得到的生物碱化合物对菌痢、肠炎具很好的治疗效果; 从黄藤中得到的棕榈碱,对白色念珠菌有显著的抑菌活性。其抗病毒机制主要是生物碱能够对抗RNA 病毒,阻止病毒的DNA 合成,使病毒停滞在生长的最初阶段,不能继续复制。
3 抗炎镇痛
多数具镇痛活性的生物碱属于异喹啉生物碱,此类药物的镇痛机理各不相同。野罂粟碱(nudicauline)是从野罂粟中分离得到的吗啡烷类化合物,镇痛效果良好,不易成瘾。其作用机制与抑制前列腺素(PGs)的合成有关。除了中枢镇痛作用还和阿片样受体μ、δ、κ 有关,镇痛时,生物碱能显著降低扭体后小鼠脑組织中增高的NO,通过EDTA 加强,被CaCl2拮抗达到了中枢镇痛的作用。青藤碱可以提高小鼠热板的痛阈,显著减少醋酸所致的小鼠扭体次数。在小鼠热板法和电刺激法的镇痛实验中,Tet镇痛作用明显,镇痛效力较吗啡差。其机制可能是Tet通过抑制前列腺素代谢、减少PGE2 和白三烯生成而发挥其抗炎、镇痛作用。
4 杀虫作用
吴韬等将得到的苦豆子生物碱用于田间试验,通过施药前后残存活虫数目来考察其杀虫效果,结果表明苦豆子生物碱对花斑虫幼虫的毒杀作用效果较好。张国洲等以博落回植物根的乙醇提取物,其主要成分为生物碱,连续饲养菜粉蝶5龄幼虫、亚洲玉米螟3龄幼虫和桃蚜若虫,三种幼虫均有不同程度的拒食性,10d后幼虫死亡率分别为78.75%、88.17%和96.57%。这说明,此提取物有很强的生物活性及杀虫作用。张启东等以冬青卫矛中提取分离的4 个大环生物碱为药液与小麦叶制成载毒叶片,采用室内人工饲养的方法,对5龄黏虫幼虫为试虫,并不定时观测试虫是否出现拒食、毒杀或麻醉等反应。实验观察现象为,试虫取食载毒叶片后,很快出现麻醉,虫体平直、瘫软,对外界刺激无反应等。许勇华采用浸叶法以川乌中提取的总生物碱为试药制成叶碟,以甜菜夜蛾为试虫,计算试虫死亡率,结果表明川乌中提取的总生物碱有很强的杀虫活性。周小慧等总结了多位学者对雷公藤生物碱杀虫作用的研究成果,结论都显示雷公藤中生物碱对各类幼虫具有较强的拒食和毒杀作用且活性极强。生物碱杀虫作用的机制主要与抑制害虫生长发育有关,麻醉昆虫或拒食活性以及胃毒活性等,使其无法发育与增殖,从而达到杀虫的作用。
5 结语
生物碱是以植物体为来源提取的有效成分,近年来越来越多的应用于临床治疗,并取得了较好的效果。由于生物碱属于天然产物,所以它具有低毒、无污染、安全性能高等特点。并且生物碱药理活性众多,包括抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、镇痛、调节免疫、护肝、心血管作用等诸多方面。本文综合当前对生物碱的研究资料,归纳了生物碱抗肿瘤、抗菌抗病毒、抗炎镇痛、心血管作用以及杀虫作用这5个方面的研究。随着对生物碱的深入研究,新的生物碱将不断被分离得到并应用于临床中,为疾病的治疗提供新的药物来源。
参考文献
[1] 匡海学.中药化学[M].北京:中国中医药出版社,2003:322
[2] 邵勇.抗肿瘤药长春碱类似物的设计、合成以及构效关系[D].上海:中国科学院上海药物研究所,2007
[3] 冯威健.抗肿瘤药物研究应用进展[J].河北医药,2002,11(24)856-858
[4] 王力倩,余上才,李仪奎.仙鹤草的抗肿瘤作用[J].中国中医药科技,1995,2(5):19 - 21
关键词:生物碱 药理作用 作用机制
Doi:10.3969/j.issn.1671-8801.2014.06.582
【中图分类号】R9 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2014)06-0360-01
生物碱多数是具有碱性的,碱性强弱与其生物碱的结构类型有关。例如分子中氮原子结合在环状结构中并以季铵碱的形式存在,那么碱性就相对强,反之碱性就相对弱些。众多学者研究发现生物碱的药理活性众多,主要以抗肿瘤、抗炎镇痛、抗菌抗病毒、心血管作用、杀虫等。本文将近年来报道的生物碱的这几种药理活性进行总结,并阐述了其作用机制,以期为生物碱广阔的应用前景提供依据。
1 抗肿瘤作用
从长春花中分离出的生物碱其分子构型大多为二聚吲哚生物碱、单吲哚生物碱,此类生物碱具有显著药理活性,长春花中的长春花胺在P338 白血病试验体系内的试验中显示了优越的活性。有文献报道长春花总生物碱对小鼠艾氏腹水瘤细胞和腹水型肝癌均有明显的抑制肿瘤细胞生长的作用,对大鼠腹水型吉田肉瘤有较好的治疗效果。长春花中分离得到的生物碱化合物长春碱对何杰金氏病的治疗有效率达到68%,并对淋巴肉瘤、黑色素瘤、卵巢癌、白血病等肿瘤细胞有较好的抑制作用,长春新碱对急性淋巴细胞白血病有较好的治疗作用。长春碱抗肿瘤机制主要是因为长春碱可抑制微管蛋白装配,进一步阻止有丝分裂中的纺锤丝形成,这样有丝分裂无法继续进行,阻于有丝分裂中期,肿瘤细胞无法复制,从而达到抑制其生长的作用。
博落回植物中的血根碱、白屈菜红碱均属于异喹啉类生物碱,并且都具有抗肿瘤作用。白屈菜红碱抗肿瘤机制主要是白屈菜红碱本身是一种选择性蛋白激酶C(PKC)抑制剂,扰乱了肿瘤细胞信号的正常传导,影响细胞的再生,抑制了肿瘤细胞的增殖作用。血根碱的抗肿瘤活性较白屈菜红碱弱一些,其抗肿瘤作用机制主要是干扰DNA 双螺旋结构,影响正常的转录翻译过程,抑制肿瘤细胞的再生,并诱导肿瘤细胞凋亡。
2 抗菌抗病毒作用
生物碱一般具有广谱抗菌活性,石蒜碱被认为具有很强的抗病毒活性及抗菌作用,其机制主要是在病毒生长的早期阶段,抑制Vc 的合成,从而阻止病毒的合成。大花君子兰总生物碱具有抑菌活性,当受试药质量浓度为50mg/mL 时,抑制率达到最高,大花君子兰总生物碱对大肠杆菌ATCC8O99以及金黄色葡ATCC6538的抑制率分别为28.06% 和21.49%。从苦豆子中分离得到的生物碱化合物对菌痢、肠炎具很好的治疗效果; 从黄藤中得到的棕榈碱,对白色念珠菌有显著的抑菌活性。其抗病毒机制主要是生物碱能够对抗RNA 病毒,阻止病毒的DNA 合成,使病毒停滞在生长的最初阶段,不能继续复制。
3 抗炎镇痛
多数具镇痛活性的生物碱属于异喹啉生物碱,此类药物的镇痛机理各不相同。野罂粟碱(nudicauline)是从野罂粟中分离得到的吗啡烷类化合物,镇痛效果良好,不易成瘾。其作用机制与抑制前列腺素(PGs)的合成有关。除了中枢镇痛作用还和阿片样受体μ、δ、κ 有关,镇痛时,生物碱能显著降低扭体后小鼠脑組织中增高的NO,通过EDTA 加强,被CaCl2拮抗达到了中枢镇痛的作用。青藤碱可以提高小鼠热板的痛阈,显著减少醋酸所致的小鼠扭体次数。在小鼠热板法和电刺激法的镇痛实验中,Tet镇痛作用明显,镇痛效力较吗啡差。其机制可能是Tet通过抑制前列腺素代谢、减少PGE2 和白三烯生成而发挥其抗炎、镇痛作用。
4 杀虫作用
吴韬等将得到的苦豆子生物碱用于田间试验,通过施药前后残存活虫数目来考察其杀虫效果,结果表明苦豆子生物碱对花斑虫幼虫的毒杀作用效果较好。张国洲等以博落回植物根的乙醇提取物,其主要成分为生物碱,连续饲养菜粉蝶5龄幼虫、亚洲玉米螟3龄幼虫和桃蚜若虫,三种幼虫均有不同程度的拒食性,10d后幼虫死亡率分别为78.75%、88.17%和96.57%。这说明,此提取物有很强的生物活性及杀虫作用。张启东等以冬青卫矛中提取分离的4 个大环生物碱为药液与小麦叶制成载毒叶片,采用室内人工饲养的方法,对5龄黏虫幼虫为试虫,并不定时观测试虫是否出现拒食、毒杀或麻醉等反应。实验观察现象为,试虫取食载毒叶片后,很快出现麻醉,虫体平直、瘫软,对外界刺激无反应等。许勇华采用浸叶法以川乌中提取的总生物碱为试药制成叶碟,以甜菜夜蛾为试虫,计算试虫死亡率,结果表明川乌中提取的总生物碱有很强的杀虫活性。周小慧等总结了多位学者对雷公藤生物碱杀虫作用的研究成果,结论都显示雷公藤中生物碱对各类幼虫具有较强的拒食和毒杀作用且活性极强。生物碱杀虫作用的机制主要与抑制害虫生长发育有关,麻醉昆虫或拒食活性以及胃毒活性等,使其无法发育与增殖,从而达到杀虫的作用。
5 结语
生物碱是以植物体为来源提取的有效成分,近年来越来越多的应用于临床治疗,并取得了较好的效果。由于生物碱属于天然产物,所以它具有低毒、无污染、安全性能高等特点。并且生物碱药理活性众多,包括抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、镇痛、调节免疫、护肝、心血管作用等诸多方面。本文综合当前对生物碱的研究资料,归纳了生物碱抗肿瘤、抗菌抗病毒、抗炎镇痛、心血管作用以及杀虫作用这5个方面的研究。随着对生物碱的深入研究,新的生物碱将不断被分离得到并应用于临床中,为疾病的治疗提供新的药物来源。
参考文献
[1] 匡海学.中药化学[M].北京:中国中医药出版社,2003:322
[2] 邵勇.抗肿瘤药长春碱类似物的设计、合成以及构效关系[D].上海:中国科学院上海药物研究所,2007
[3] 冯威健.抗肿瘤药物研究应用进展[J].河北医药,2002,11(24)856-858
[4] 王力倩,余上才,李仪奎.仙鹤草的抗肿瘤作用[J].中国中医药科技,1995,2(5):19 - 21