异喹啉类生物碱抑菌活性及抑菌机制研究进展
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小檗碱衍生物的活性研究进展张磊;王京;聂晶;姚其正【摘要】小檗碱是一种来源于植物的天然药物,其在医药领域内具有广泛的应用价值。
本文综述了近年来小檗碱衍生物的活性研究进展,旨在能为以天然产物小檗碱为核心的结构改造上提供一些有益的帮助。
%Berberine was a natural drug derived from plants, and it played important roles in the medicine. The advances in research on activities of berberine derivatives were reviewed in this paper for the structural modiifcations of berberine.【期刊名称】《中国医药指南》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P32-33,34)【关键词】小檗碱;衍生物;活性;研究进展【作者】张磊;王京;聂晶;姚其正【作者单位】遵义医学院药学院,贵州遵义563003;遵义医学院药学院,贵州遵义563003;遵义医学院药学院,贵州遵义563003;中国药科大学药学院,江苏南京210009【正文语种】中文【中图分类】R282.71小檗碱[1]又称黄连素,是从中草药黄连等植物中提取分离得到的一类异喹啉类生物碱。
小檗碱在临床上主要用于治疗细菌性胃肠道疾病。
近年来,小檗碱成了国内外天然药物化学领域的研究热点之一,大量的小檗碱结构衍生物被合成出来。
研究结果表明,这些小檗碱的结构衍生物具有多种药理活性,如治疗阿尔兹海默综合征、抗微生物、抗肿瘤和抗病毒等[2]。
因此,本文综述了近年来小檗碱衍生物的活性研究进展。
小檗碱结构式见图1。
2.1 治疗阿尔兹海默综合征:阿尔茨海默病(alzheimer disease,AD)是一种中枢神经系统变性病,起病隐袭,病程呈慢性进行性。
探讨黄连素对心血管系统的影响摘要:本试验旨在探索黄连素对心血管系统的影响。
研究黄连素除了有抗感染作用外,对心血管系统是否也有作用。
本次实验主要由三部分组成。
第一部分是观察黄连素对血压、心率的影响;第二部分是通过注射黄连素前、后肾上腺素对血压的影响,验证它的抗肾上腺素作用;第三部分是通过注射黄连素前后,Ach对血压、心率的影响,验证其抗胆碱脂酶的作用。
本试验选用兔子作为试验动物,通过动脉插管观察兔子的血压、心率等指标。
结果表明,黄连素有降心率,降血压, 抗肾上腺素,抗胆碱脂酶作用,且作用发生时间较长,持续时间也较长。
试验测得,黄连素对兔子的最小有效量是0.179g/kg。
众所周知,黄连素(小檗碱 berberine ,ber)是从黄连等植物中提取出的一种异喹啉类生物碱,对多种革兰氏阳性菌和阴性菌有抑菌作用,临床上主要用于清热解毒和治疗肠道感染。
近年来对其药理作用和临床研究中,发现黄连素具有多种非抗菌作用,开发了许多新用途:充血性心力衰竭,高血压,高血脂症,早博,糖尿病,消化性溃疡(胃及十二指肠溃疡),口腔溃疡,结肠炎,慢性胆囊炎,中耳炎,结膜炎,皮肤感染,预防癌症等,但近年动物实验发现,它还具有抗心率失常等作用。
如果这样,它就可以成为临床上治疗心脏疾病的又一新药了。
为了验证它的作用及探讨它的作用机理,我们开展了本次探讨性实验!目的:研究黄连素除了有抗感染作用外,对心血管系统是否也有影响,若有影响则探讨其作用机制。
原理:1、对心脏影响使左室舒张压降低,外周阻力下降,心率减慢,心搏量增加2、对血管作用(降压机制)对血管平滑肌有松弛作用,与迷走神经及组胺释放无关,与直接扩张周围血管、抗胆碱脂酶、抗肾上腺素及抑制升压反射、抑制血管运动中枢有关。
材料:1、仪器:哺乳类动物手术器械一套、兔手术台、二道生理记录仪、压力换能器、动脉插管、动脉夹、注射器。
2、药品:肝素、生理盐水、黄连素片剂、10-4肾上腺素、0.1%Ach3、动物:兔子6只,分为三组方法:1、麻醉,动脉插管,分离迷走神经,穿线备用2、记录一段正常心率、血压3、静脉给药(或灌胃),观察变化(1)第一组:测最小有效量和最大无效量(0.1g/次,依次增加用药量)(2)第二组:静脉注射Ach,观察血压有无变化。
第52卷第9期 辽 宁 化 工 Vol.52,No. 9 2023年9月 Liaoning Chemical Industry September,2023基金项目:辽宁省应用基础研究计划(项目编号:2022JH2/101300113)。
收稿日期:2023-02-20盐酸黄连素的制备与应用研究进展孙振华1,王国胜2*(1. 中国中药控股有限公司, 广东 佛山 528300; 2. 沈阳化工大学 化学工程学院,辽宁 沈阳 110142)摘 要:介绍了盐酸黄连素的制取技术,包括天然产物提取技术和化学合成技术;介绍了盐酸黄连素的药理作用、染色性能、荧光探针、传感器与电极、衍生物以及纳米给药技术等方面的研究进展;对化学合成方法的改进、盐酸黄连素中有关物质的确证以及结构特征与应用领域的开发提出了有益的建议。
关 键 词:盐酸黄连素;制取技术;有关物质;应用领域中图分类号:TQ463 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)09-1337-07盐酸黄连素( berberine) ,又名盐酸小檗碱,是黄色的针状结晶,分子式(不含结晶水)为 C 20H 18ClNO 4,分子量371.8,熔点145 ℃,工业品含有 2~5个分子结晶水,可溶于热水、乙醇,难溶于乙醚、苯。
常态下为淡黄色粉末,加热失水后为土黄色。
盐酸盐难溶于水,但易溶于热水,而硫酸盐则易溶于水。
黄连素是一种季铵型异喹啉类生物碱,且其具有氮三角的化学结构。
黄连素是小檗属植物中提取的一种黄色提取物,最早是在1830 年由 Buchner 与 Herberger 发现的[1]。
在 19 世纪 20 年代黄连素也被命名为牙买加菜树苦素和花椒树脂。
而黄连入药在我国有着悠久的历史,早在《神农本草经》一书中便有收录,长期以来,中国将其用来抗菌、消炎、止泻等。
目前,发现其它中药材如黄柏、关黄柏、古山龙、三颗针、功劳木、白屈菜、伏牛花、南天竹、金印草、俄勒冈山葡萄、黄藤和树姜黄等数十种植物中也含有黄连素。
小檗碱对CT26皮下移植瘤组织中肿瘤相关巨噬细胞的影响李健;郝钰;张玉丽;谢伟;李军;薛晓鸥【摘要】Objective To observe the antitumor effect of berberine through inhibiting tumor-associated macrophages in subcutaneous tumor. Methods 40 BABL/c mice were divided into 2 groups: vehicle group and berberine treatment group. CT26 tumor cells were transplanted subcutaneously. Immunohistochemistry was used to examine tumor-associated macrophage phenotypes CD206 and CD68 in subcutaneous tumor tissue. Results Berberine inhibited tumor growth tendency remarkably (P<0. 05 vs. vehicle control). The quantity of CD68+/CD206+ tumorassociated macrophages were reduced significantly by berberine treatment (P<0. 05 vs. vehicle control). Conclusion The anti-tumor role of berberine is achieved by inhibiting the formation tumor-associated macrophages.%目的观察小檗碱的抑瘤作用及其对肿瘤组织内肿瘤相关巨噬细胞数量的影响.方法 BABL/c小鼠40只随机分2组,全部皮下移植结肠癌细胞(CT26细胞系),次日进行药物干预.治疗组小鼠腹腔注射小檗碱,100mmol/L,200μl/d,14d;对照组腹腔注射等量生理盐水.肿瘤细胞接种7d后连续动态测定肿瘤体积,接种15d处死全部动物,取肿瘤组织、免疫组织化学显色检测肿瘤组织中M2型巨噬细胞标志物CD206及CD68的表达.结果小鼠皮下移植CT26后,小檗碱治疗组小鼠皮下移植瘤生长缓慢.与对照组比较,肿瘤体积及瘤重均显著减少(P<0.05);皮下移植15d肿瘤组织中可见大量CD206及CD68阳性细胞;肿瘤组织中CD206及CD68阳性细胞数量显著减少(P<0.05 or P<0.01).结论小檗碱可能通过抑制肿瘤相关巨噬细胞的形成而发挥抗肿瘤作用.【期刊名称】《中国组织化学与细胞化学杂志》【年(卷),期】2011(020)003【总页数】4页(P203-206)【关键词】小檗碱;肿瘤相关巨噬细胞;CT26【作者】李健;郝钰;张玉丽;谢伟;李军;薛晓鸥【作者单位】北京中医药大学基础医学院,北京,100029;北京中医药大学基础医学院,北京,100029;北京中医药大学附属东直门医院妇科,北京,100700;北京中医药大学附属东直门医院妇科,北京,100700;北京中医药大学附属东直门医院妇科,北京,100700;北京中医药大学附属东直门医院妇科,北京,100700【正文语种】中文【中图分类】R285.5肿瘤的发生、发展与慢性炎症关系密切。
小檗碱治疗糖尿病的研究进展
赵炎;陆付耳
【期刊名称】《中西医结合研究》
【年(卷),期】2010(002)006
【摘要】@@ 小檗碱(Berberine,BBR)是一种异喹啉,分子式[C20H18NO4]+,广泛存在于小檗科等许多植物中.由于对多种革兰阳性及阴性菌具有抑菌作用,同时又能增强白细胞及肝网状内皮系统的吞噬能力,临床现广泛用于治疗胃肠炎、细菌性痢疾等感染性疾病.小檗碱是中药黄连的主要有效成分之一,故盐酸小檗碱又称黄连素.【总页数】5页(P307-311)
【作者】赵炎;陆付耳
【作者单位】华中科技大学同济医学院附属同济医院中西医结合研究所,武
汉,430030;华中科技大学同济医学院附属同济医院中西医结合研究所,武汉,430030【正文语种】中文
【相关文献】
1.8-羟基二氢小檗碱与盐酸小檗碱治疗大鼠2型糖尿病的对比研究 [J], 徐丽君;陆付耳;魏世超;陈广;董慧;易屏;邹欣
2.小檗碱治疗2型糖尿病作用机制研究进展 [J], 贺云;杨丽霞;郭晓颖
3.小檗碱治疗糖尿病及其并发症的研究进展 [J], 李博洋;闵清;王刚;邵开元;胡文祥
4.小檗碱治疗糖尿病及其并发症的研究进展 [J], 李博洋;闵清;王刚;邵开元;胡文祥
5.盐酸小檗碱治疗糖尿病肾病的临床和实验研究进展 [J], 李航;骆英;熊景;何富乐因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
小檗碱对炎症性肠病的调控机制郭乙冰;汪水平;刘国威;周承福【摘要】炎症性肠病(IBD)是一种易复发的慢性肠道炎症疾病,对人和动物危害极大,迄今没有可根治的药物.作为一种天然产物,小檗碱具有丰富的生理功能和独特的药理特性,治疗IBD的能力不俗,具有防治IBD的潜在优势.本文介绍小檗碱的种类和性质、IBD的基本特征,探讨小檗碱对IBD的调控机制,为其在实践中的应用提供科学依据.【期刊名称】《动物营养学报》【年(卷),期】2018(030)011【总页数】6页(P4363-4368)【关键词】小檗碱;炎症性肠病;调控机制【作者】郭乙冰;汪水平;刘国威;周承福【作者单位】西南大学动物科学学院,重庆 402460;西南大学动物科学学院,重庆402460;西南大学动物科学学院,重庆 402460;西南大学动物科学学院,重庆402460【正文语种】中文【中图分类】S816.7作为中药黄连的主要成分,小檗碱因其清热燥湿、泻火解毒的药性,在中医上常内服用于湿热、呕吐、泻痢、黄疸、高热神昏、心火亢盛、心烦不寐、目赤、牙痛、消渴及痈肿疔疮等症候,外敷用于湿疹、湿疮及耳道流脓等症候[1]。
近年来,小檗碱被发现在治疗肿瘤、癌症、糖尿病、心血管病、高血脂症、炎症、细菌和病毒感染、脑缺血性损伤、精神失调、神经障碍、阿尔茨海默病及骨质疏松等具有药理作用[2]。
炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一种易复发的慢性肠道炎症疾病,可导致人和动物出现腹痛、腹泻及排出黏稠或带血粪便等症状,不易根治。
因具有抗菌、抗炎、抗氧化及调节免疫等生理功能,小檗碱有益于IBD的预防和治疗。
本文介绍小檗碱的种类和性质、IBD的基本特征,探讨小檗碱对IBD的调控机制,为其在实践中的应用提供科学依据。
1 小檗碱的种类和性质小檗碱是小檗科、罂粟科、毛茛科、芸香科、防己科及鼠李科等药用植物的根、茎及皮所含的主要活性成分,常见的有黄连、黄柏、冬青叶小檗、刺檗及印度小檗等。
2023年第4期(总第407期)畜禽业试验研究中药博落回在畜禽养殖中的研究应用进展王 辉1,曹建新2,王 磊1,郝宝娟2(1.天津市农业生态环境监测与农产品质量检测,天津300000;2.天津市农业发展服务中心,天津300000)摘 要:在农业农村部严禁生产促生长的药物饲料添加剂和兽用抗菌药减量化使用的前提下,中药博落回因具有替代抗生素药物的潜力备受瞩目。
总结了博落回的抑菌、消炎、健胃和促生长的生物活性及其作为饲料添加剂在畜禽养殖方面的研究进展,以期为博落回在畜牧业中的进一步应用提供参考。
关键词:博落回;畜禽养殖;生产应用doi:10.19567/j.cnki.1008-0414.2023.04.003 引言博落回[Macleayacordata(willd.)R.Br.]是罂粟科,博落回属的多年生草本植物,在我国广泛分布于长江以南、南岭以北的大部分省区。
博落回是一种富含生物碱的传统中药材,主要用于治疗蛇虫咬伤、跌打肿痛、风湿关节痛等症。
现代医学认为,博落回的药用价值是通过其所含的异喹啉类生物碱来实现的,主要包括血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱等,其具有抑菌、消炎、抗病毒、健胃、促生长等多种生物学活性。
博落回的主要生物活性1.1 博落回的抑菌作用博落回中的生物碱具有很强的抑菌作用,能够抑制畜禽养殖中常见的致病菌如:金黄色葡萄球菌、猪霍乱沙门氏菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌的生长。
张癑[1]采用杯碟法、肉汤稀释法检测博落回生物碱对大肠杆菌的抑菌作用时,发现其主要从以下方面影响大肠杆菌的活性:①血根碱处理后的大肠杆菌在透射电镜下菌体出现皱缩、表面菌毛被破环。
②血根碱作用下大肠杆菌在半固体培养基中泳动活性都受到抑制。
③血根碱作用的大肠杆菌培养液中没有检测到大肠杆菌的大分子物质和碱性磷酸酶。
④血根碱处理24h后的大肠杆菌菌液并提取大肠杆菌基因组DNA,在琼脂糖凝胶电泳中由大于2000bp的单一条带变成多条100~500bp的短条带。
黄连中小檗碱的研究进展摘要】黄连在中药被广泛应用,其最主要的有效成分是一种以盐酸盐形式存在的小檗碱。
小檗碱因其对心血管的作用以及抗癌作用被广泛关注,因其来源广泛,价格低廉被科学家所研究。
本文主要以其化学成分,药理作用和临床应用这三个方面进行综述,对小檗碱的研究进展进行了解。
【关键词】小檗碱;药理作用;临床应用;心血管;抗炎镇痛;肿瘤【中图分类号】R73 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231(2017)21-0001-02黄连作为一种毛茛科的植物,黄连来自于三角叶黄连或者是云莲干燥过后的根茎。
黄连的主要功效是清热、燥湿、泻火、解毒。
在《神农本草经》中,是黄连第一次被记载在药典中,其依次被称为“味连”、“雅连”,距今为止被称为“云莲”[1]。
黄连作为一种被广泛使用的中药材,其最主要的成分是小檗碱,在黄连中含10%左右,它以盐酸盐的形式存在于黄连中,并起到了最主要的作用。
小檗碱最为熟知的是广谱抗菌作用,不仅如此,小檗碱还有着预防癌症的作用。
近些年来,黄连被大家广为熟知,小檗碱的功效有抗血小板凝聚,抗炎镇痛等。
1.小檗碱的来源1.1 小檗碱的发现及性质黄连被中药广泛应用,所以小檗碱又被称作黄连素。
是非常常见的一种异喹啉生物碱。
第一次发现是在树皮中提取获得,是被M.-E.夏瓦利埃和G.佩尔坦在1826年提取获得。
小檗碱主要以盐酸盐的形式存在,但其在水中的溶解度较小。
但是盐酸小檗碱可以在热的氢氧化钠溶液中转化为小檗碱。
其小檗碱本身不溶于水,但是在乙醚中可以析出黄色针状晶体。
C20H18NO4是小檗碱的分子式,其相对分子质量是336.37。
1.2 小檗碱的成分研究小檗碱可以由多种方式去进行分析,如紫外分光光度法,利用小檗碱在紫外光下具有较强的吸收度进行分析,提取溶剂可以是甲醇,采用超声法的方法直接从提取制剂中提取盐酸小檗碱。
把甲醇作为空白对照,在348nm波长下采用紫外分光光度法测定盐酸小檗碱的含量。
中药抑制鲍曼不动杆菌的研究进展段欣冉;姜志辉;杨相海;李健【期刊名称】《中国感染控制杂志》【年(卷),期】2017(016)006【总页数】5页(P577-581)【关键词】中药;鲍曼不动杆菌;耐药性;研究进展【作者】段欣冉;姜志辉;杨相海;李健【作者单位】广州军区广州总医院, 广东广州 510000;广州军区广州总医院, 广东广州 510000;广州军区广州总医院, 广东广州 510000;广州军区广州总医院, 广东广州 510000【正文语种】中文【中图分类】R2852015年CHINET中国细菌耐药性监测显示,不动杆菌属菌种占全部菌种的10.7%,其中鲍曼不动杆菌占93.4%。
鲍曼不动杆菌从2011年开始在监测菌种中所占比例开始上升,其对抗菌药物的耐药性也逐年增加。
鲍曼不动杆菌是一种氧化酶阴性的非发酵革兰阴性杆菌,是临床上常见的条件致病菌之一。
在一定条件下容易引起机体感染,如血流系统感染、呼吸道感染、伤口感染、泌尿系统感染、菌血症等[1]。
随着新型广谱抗生素在临床的广泛应用及医院管理的不当,鲍曼不动杆菌的耐药率逐年升高,已成为全球关注的重要问题,给临床治疗带来极大挑战,甚至出现泛耐药鲍曼不动杆菌,其对β-内酰胺酶类、氨基糖苷类、喹诺酮类、四环素类等多种抗菌药物均出现耐药性,导致病死率增高[2]。
经研究表明,多种中药有抑菌作用,具有较好的治疗前景,尤其当与传统抗菌药物联合使用后有较好的抑菌效果,且花费少,副作用低,患者易接受。
因此,寻求中药天然抗菌药物已成为解决细菌耐药问题的新途径。
近年来对有效抑制鲍曼不动杆菌的中药研究取得了很大进展。
研究[3-4]表明通过23 味中药探讨中药对鲍曼不动杆菌的抑菌作用,其中五味子和石榴皮的抑菌效果最好,黄芩和黄连次之,为中药用于临床治疗鲍曼不动杆菌感染提供实验依据。
叶冠龙等[5]也通过药敏试验从21种中药中发现对32株鲍曼不动杆菌高度敏感和中度敏感的中药有黄芩、黄连、连翘、血藤和金钱草5种中药,黄芩和连翘的抑菌效果最佳。
文章编号:1001-8751(2004)01-0027-03喹诺酮类抗菌药的作用机制及细菌耐药性的研究进展范 柏(天津市药品检验所,天津 300070)摘要: 喹诺酮类抗菌药具有抗菌谱广,作用机制独特,药物动力学性能好以及口服和非肠道给药均有效等特点,在临床上广泛应用于各种感染的治疗。
但是随着此类药物的使用,其耐药性亦不断增长,并已迅速发展至十分严重的程度。
耐药性的大量出现与广泛传播会给人们的健康造成很大的危害,给临床治疗带来很大困难,甚至造成治疗失败,目前已引起了普遍重视。
因此,深入研究喹诺酮类药物的作用机制,耐药机制,进而探索解决其耐药性的方法,开发新型喹诺酮类药物和具有抑制喹诺酮细菌耐药性的新药,以遏制或减缓此类药物细菌耐药性的发展已迫在眉睫。
本文对近年来关于喹诺酮类抗菌药物的作用机制、耐药机制以及克服耐药性的对策等项的研究作一综述。
关键词: 喹诺酮;作用机制;耐药机制;对策中图分类号: R978 1+9 文献标识码: A喹诺酮是一类由萘啶酸发展起来的全合成抗菌药,具有独特的作用机制、优秀的药物动力学性能和抗菌活性,多年来已成为广受欢迎的临床治疗用药。
自20世纪70年代后期诺氟沙星问世以来,氟喹诺酮类新药的研究和开发,在世界范围内迅速发展,相继报道了有临床应用价值的新型药物,如氧氟沙星、环丙沙星、依诺沙星、氟罗沙星、培氟沙星和洛美沙星等,在临床上广泛应用于感染性疾病,取得了优异的疗效[1]。
20世纪90年代以来,相继合成了新的氟喹诺酮类抗菌药,如司帕沙星、托氟沙星、加替沙星、曲伐沙星、格帕沙星、克林沙星等,明显扩大了抗菌谱和增强了抗菌活性。
但随之而来的一个潜在问题即此类药物在临床上的广泛应用,尤其是滥用,致使细菌耐药性迅速增加[2],耐药性产生的直接后果是严重影响了临床疗效,增加了治疗成本,同时缩短了新药的应用周期,增大了新药的研究与开发成本。
因此,目前已引起了广泛关注,为了解决这一难题,关于此类药物的作用机制、耐药机制及其对抗其细菌耐药性的对策等大量研究工作也在逐步深入。
植物源天然防腐剂来源及其抗菌物质基础张海玲【摘要】With the rising awareness of health, non-chemosynthetic botanical natural food preservative draws public attention gradually.In this article, food preservative from natural resource and antimicrobial material basis are discussed.Meanwhile, the problems during the re-search and development are presented, regarded as the future reference for the research of botanical natural food preservative.%随着人们健康意识的提高,非化学合成的植物源天然防腐剂逐渐受到人们的关注.主要从防腐剂的植物来源及抗菌的物质基础两方面进行探讨,并指出其在开发利用中存在的问题,旨在为植物源天然防腐剂的研究提供参考.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2017(045)033【总页数】4页(P76-78,80)【关键词】植物源;天然防腐剂;抗菌;物质基础【作者】张海玲【作者单位】合肥师范学院生命科学学院,安徽合肥230601【正文语种】中文【中图分类】TS202.3食品在加工、保藏、储运过程中易受微生物侵染造成腐败,不仅使之丧失营养价值而产生损失浪费,还会引起食物中毒从而危害健康。
延长食品保藏期限最为方便和经济的技术是添加食品防腐剂。
过去人们大都使用合成防腐剂如苯甲酸、山梨酸及其盐类等,但经长期研究发现,这类化学合成防腐剂的过量使用会有致癌性、致畸性和易引起食物中毒等危害,还可能对人体造成积累性慢性伤害。
博落回的研究进展作者:张小艳等来源:《现代农业科技》2014年第23期摘要综述了博落回的化学成分、药理活性及提取工艺,并对博落回的应用前景进行展望,以期为该药材的开发利用提供必要的参考价值。
关键词博落回;化学成分;药理活性;提取工艺;前景展望中图分类号 R282 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2014)23-0157-02博落回(Macleaya cordata(Willd.)R.Br.),又名落回,号筒草、勃勒回、简秆、筒青、滚地龙、山号筒、山麻骨、猢狲竹、空洞草、角罗吹、号角斗竹、亚麻筒、三钱三等。
为罂粟科博落回属多年生草本植物,在我国贵州、广西、广东、福建、江西、湖南、湖北等长江中下游地区广泛分布[1],主产于广西、广东、四川、河北等省区。
博落回植株高1~3 m,根粗大,橘红色,茎直立,中空,绿色或紫红色,折断后有乳黄色酱汁,有毒,单叶互生,宽卵形或近圆形,多白粉。
其主要生物活性成分为博落回生物碱,均属异喹啉类生物碱,广泛用于人、畜多种感染性疾病治疗[2-4],具有抗菌消炎、清热解毒、增强免疫力、抗肿瘤作用,此外,其还可以用作口服液、生产注射液、颗粒剂、胶囊剂、酊剂、散剂、片剂及生物农药可湿性粉剂、溶液剂原料。
研究表明,博落回是一种纯天然绿色生物“三药”产品。
可以作为防治水果、蔬菜、粮食作物、棉花的病虫害[5-6]等的生物农药、兽药、医药原料。
此外,博落回被欧洲食品安全局认可为用于动物饲料添加剂的资源植物[7-8]。
湖南美可达生物资源有限公司的“美佑壮”产品获批为中国第一个天然药物饲料添加剂,在全球45个国家均有销售。
1 化学成分实践证实,生物碱是博落回的主要次生代谢产物[9]。
其中果实部分生物碱含量最高,可达3%以上[10]。
博落回含有血根碱(Sanguinary)、小檗碱(Barbering)、沙明碱(Gorya-mine)、乙氧基白屈菜红碱(Ethoxychelery-thrine)、博落回碱(Boccono1ine)、氧化血根碱(Oxysanguinarine)、白屈菜红(Chelerythrine)、别隐品碱(Allocryp.topine)、甲氧基白屈菜红碱(Chelilutine)、去氢紫堇(Dehydrocicanthifoline)、白屈菜如宾碱(Chelirubine)、黄连碱(Coptisine)、原阿片碱(Protopine)等生物碱。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 异喹啉类生物碱抑菌活性及抑菌机制研究进展 作者:曹鹏 张紫 李滢 冷东瑾 李晓岩 来源:《中国中药杂志》2016年第14期
[摘要]该文综述了异喹啉类生物碱中原小檗碱型、普托品型、苯并菲啶型、阿朴菲型、双苄基异喹啉型的抗菌活性和部分构效关系,并从菌体细胞壁、细胞膜的破坏及膜通透性的改变、相关酶和外排泵的抑制、影响菌体DNA和相关蛋白合成等多个方面详细阐述生物碱抑菌作用的分子机制。此外,该文还对当前异喹啉类生物碱构效关系的研究进行总结,指出应充分发挥靶标数据库筛选和组合化学在天然产物开发中的互补作用,以此提高药物靶标的筛选效率。该文将为以异喹啉类生物碱为先导物的新型抗菌剂研发提供理论参考。
[关键词]异喹啉; 生物碱; 抑菌; 机制 当前,由抗药性细菌引起的感染人数在不断增加,解决细菌耐药性已成为公共卫生安全的一大难题[1],且随着全球化时代下物品和人员的频繁流通,由真菌引起的疾病感染趋势也在明显上升[2]。传统抗菌药物的使用不仅会引起病原体耐药且大多具毒副作用,因此,开发更安全、可替代、高效的抗菌药物具有重要现实意义。
从药用植物中筛选出有效的生物活性成分,再以其为先导物合成药效更强,副作用更小的抗菌治疗药物,一直以来都是抗菌剂研发的热点领域。其中生物碱类化合物由于其自身结构的多样性,大多具备良好的生理活性,多种抗菌药物如甲硝唑及喹诺酮类化合物均以生物碱为先导物先后被开发出来,因此生物碱类化合物在植物源抗菌药物的研发中具有广阔前景[34]。异喹啉类生物碱作为最主要的植物次生代谢产物,均有杂环氮结构[5],其中,血根碱、白屈菜碱、白屈菜红碱、小檗碱、黄连碱等在体内外均具有抗肿瘤、抗病菌、抗病毒、酶抑制剂等药理活性[6]。本文就原小檗碱型、普托品型、苯并菲啶型、阿朴菲型、双苄基异喹啉型等多种当前热点研究的生物碱,对其抑菌活性、构效关系及抑菌机制进行综述,以期为异喹啉类生物碱作为植物源抗菌药物的开发提供理论依据。
1抑菌活性研究 1.1原小檗碱型 此类生物碱由2个异喹啉环稠合而成,根据两者母核结构中D环的氧化程度不同,可将其分为小檗碱类和原小檗碱类,前者属于季铵碱,如广泛存在于北美黄连(毛茛)、黄连、刺檗中的小檗碱(berberine, BBR)(图1),而后者为叔铵碱,如延胡索中的延胡索乙素。已证实BBR提取物及其衍生物对一系列微生物具有显著抑制活性,包括细菌、病毒、真菌、原生动物及衣原体,且对革兰氏阳性菌的抑菌活性强于革兰氏阴性菌[7]。从刺檗中提取的BBR在龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 体外抗皮肤真菌感染的研究显示,BBR对须毛癣菌、红色毛癣菌、犬小孢子菌、石膏样小孢子菌等皮肤真菌的抑菌圈直径>50 mm,但是否在体内也能达到此效果,还需相应的模式动物作进一步研究[8]。Cheng等以原小檗碱和别隐品碱为起始物,与草酰氯反应先后合成2种不同类型的N甲基1.3,1.4二氢化原小檗碱季铵盐,用DMSO在1.20 ℃提取出黄连碱和小檗碱,并以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等多种病原菌为受试菌,得出芳构化程度高的生物碱具有更高的抗菌活性,且首次发现N甲基四氢原小檗碱也具有良好抑菌活性[9]。此外,以微量量热法测定出盐酸药根碱对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、痢疾志贺氏菌的抑菌效果为:金黄色葡萄球菌>痢疾志贺氏菌>大肠杆菌,指出盐酸药根碱可作为新型抗菌物质用于临床治疗[10]。另外,白毛茛Hydrastis canadensis地上部分提取物对BBR的抑菌活性具有协同增效作用,并证明该提取物中的黄连碱和氢化小檗碱在此处不起增效作用,具体成分还需进一步研究[11]。
1.2苯并菲啶型 苯并菲啶类生物碱主要存在于罂粟科、紫堇科、芸香科及毛茛科植物中,研究发现白屈菜Chelidonium majus L甲醇提取物中的生物碱主要包括血根碱(sanguinarine, SG)、白屈菜红碱(chelerythrine, CHE)、白屈菜碱及相应的二氢衍生
物,且多具有抗病毒、抗真菌、抗细菌多种活性[12],其结构大多由甲基苯并菲啶核心和多个甲氧基或亚甲二氧基取代基组成[13]。考察芸香科花椒属植物Fagara tessmannii甲醇根提取物的抑菌活性发现,其萜类化合物成分在质量浓度达5.1.2 mg·L-1时对1.2种耐药菌株无任何抑制活性,氯化两面针碱具有选择性抑菌活性,而苯并菲啶类生物碱buesgenine对所有受试菌均有良好抑菌活性,指出其可作为抗耐药菌株的活性成分[14]。此外,从另一种花椒属植物Zanthoxylum clavaherculis分离得到的CHE对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)具有显著的抑菌活性,MIC达到8~1.6 mg·L-1 [15]。另外,Zuo等也发现白屈菜中8羟基二氢血根碱(hhS)和8羟基二氢白屈菜红碱(hhC)对MRSA和甲氧西林敏感型金黄色葡萄球菌(MSSA)均具体外抑制作用。其中,hhS对MRSA的MIC/MBC最低可达04.9/1.95 mg·L-1,而hhC对MRSA的MIC/MBC可达098/781 mg·L-1,证实了hhS在提取的所有成分中具有最强的抑菌活性,其对MRSA的MIC(1.95 mg·L-1)相当于万古霉素对MRSA MIC的90%[16]。对CHE构效关系的研究发现,在一定条件下其A环中的亚甲二氧基去甲基化形成2,3二羟基白屈菜红碱衍生物后,其对细菌和真菌等多种受试菌的抑菌活性明显下降[17](图2),由此证明A环中亚甲二氧基的存在可提高抑菌活性。
1.3普托品型 又称原托品型,此类生物碱主要存在于罂粟科紫堇属植物中,其结构为独特的含氮十元环酮,也被证明是直接生物合成多种四氢原小檗碱的前体物,且十元环内氮原子和C1.4原子之间有一种类酰胺的相互作用,具有成环的趋向[18](图3)。普托品型主要包括原阿片碱(protopine, PR)、别隐品碱(allocryptopine, ALL)、α别隐品碱、β别隐品碱、隐品碱等多个种类。Kosina等从博落回M cordata中提取了CHE,SG,PR,ALL等多种异喹啉类生物龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 碱,在以金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌等多种病原菌株为受试菌的抑菌测试中,PR/ALL的MIC要高于CHE/SG,因此抑菌活性较CHE和SG弱[19]。
1.4阿朴菲型 阿朴菲型异喹啉生物碱多存在于油丹属Alseodaphne和莲桂属Dehaasia植物中,已被证实其具有舒缓平滑肌、抗细菌、抗真菌及细胞毒等多种生物活性[20]。Omar等从樟科植物Phoebe grandis (Nees) Mer的叶中提取出了氧化阿朴菲类生物碱观音莲明碱(lysicamine)及3种原阿朴菲类生物碱litsericinone,8,9,1.1,1.2四氢麦坎布林(8,9,1.1,1.2tetrahydromecambrine),六氢麦坎布林A,并以表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、巴斯德杆菌P multocida及阴沟肠杆菌E cloacae 5种病原菌为受试菌,发现除观音莲明碱之外其他3种原阿朴菲类生物碱具有广谱的抑菌活性,且对革兰氏阳性菌的抑菌效果整体好于阳性对照硫酸链霉素[21]。山苍子作为中药材已证实其提取物具有金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的抗菌活性,从70%乙醇山苍子提取物中分离出(+)N甲氧羰基Nnordicentrin(1),(+)N甲氧羰基Nnorpredicentrine(2),(+)N甲氧羰基Nnorbulbodion(3),(+)N甲氧羰基Nnorisocorydione(4),(+)8methoxyisolaurenine Noxide(5)5种阿朴菲类生物碱,抗菌活性筛选试验表明(+)N甲氧羰基Nnordicentrin和(+)N甲氧羰基Nnorpredicentrine对金黄色葡萄球菌及真菌A alternata和C Nicotianae具有显著抗性,(+)8methoxyisolaurenine Noxide的抗菌活性最弱,(+)N甲氧羰基Nnorbulbodion和(+)N甲氧羰基Nnorisocorydione的结构中存在C8和C1.1的羰基基团,故对肿瘤细胞具有很强细胞毒活性[22](图4)。
1.5双苄基异喹啉型 此类生物碱由一个或多个碳碳键或醚键连接两单位的苄基异喹啉形成,且芳香环对位的取代基通常为羟基或甲氧基。如甲基莲心碱、莲心碱、异莲心碱、蝙蝠葛碱、粉防己碱(tetrandrine, Tet)、唐松草碱都是在结构上相似的双苄基异喹啉类生物碱[23],其中,异莲心碱的类似物莲心碱和甲基莲心碱在结构上都属头对尾酚类苄基异喹啉类生物碱的二聚体[24]。Zuo等将Tet和去甲基粉防己碱分别与4种抗生素:氨苄西林、阿奇霉素、头孢唑啉、左氧氟沙星(LEV)联合作用于MRSA,发现Tet对LEV具有协同增效作用,相比单独使用LEV其MIC可降低75%~94%[25]。
革兰氏阳性菌产气荚膜梭菌是一种产芽孢并能引起食物中毒的细菌,其产生的神经氨酸酶(neuraminidase, NA)蛋白在生长繁殖过程中起重要作用,被认为是新型抗菌药物的靶标。Kim等发现延胡索Corydalis yanhusuo根状茎95%乙醇提取物在质量浓度为30 mg·L-1时对NA的抑制率达到68%,其中巴马汀(palmatine)和小檗碱对NA的IC50分别为(1.2.8±1.5),(1.3.5±2.3) μmol·L-1,显示出很强的抑制活性。对多种异喹啉类生物碱的构效关系研究后发现,季异喹啉碱比叔异喹啉碱具更强的抑菌活性,C3位存在甲氧基或氧桥与此处存在游离羟基的生物碱相比,前者对NA抑制率比后者高3~3.5倍。经过酶抑制动力学分析和分子模拟,季异喹啉生物碱能通过可逆的受体配体非竞争行为发挥对NA的抑制作用[26]。