在热带和亚热带地区，生长着一种名为长筒石蒜的植物，它在当地传统医学中可是个 “多面手”，能治疗腹泻、哮喘等多种疾病。尤其值得一提的是，它还具有抗病毒的神奇功效，这主要归功于其含有的生物碱，如雪花莲胺碱（cherylline）和石蒜碱（lycorine）。然而，以往从植物中提取这些生物碱的方法存在不少问题。传统方法不仅效率低，提取的产量不稳定，而且大量使用有机溶剂，对环境不友好，成本还高。更糟糕的是，过度采集植物来提取生物碱，还会引发可持续性问题。为了攻克这些难题，来自加拿大魁北克大学三河分校、塞内加尔达喀尔谢赫安塔迪奥普大学等机构的研究人员，踏上了探索之旅，开展了对长筒石蒜中生物碱提取方法及抗病毒潜力的研究。他们的研究成果发表在《Heliyon》杂志上，为抗病毒领域带来了新的曙光。
研究人员运用了多种关键技术方法。在提取方面，采用了连续振荡萃取、热溶剂萃取、微波辅助萃取、超声辅助萃取和液液萃取等多种方法，并对提取物进行酸碱萃取处理。在分析检测上，使用高效液相色谱 - 串联质谱（LC-MS/MS）技术，来确定提取物中生物碱及前体分子的成分和含量；通过 MTT 比色法、Cell-Titer GLO 检测试剂盒等进行细胞毒性和抗病毒活性的生物测定。
研究结果如下：

1. 化学组成：不同提取方法的回收率不同，连续振荡萃取（CSE）和热萃取（HE）的回收率较高。液液萃取在提取极性化合物时表现出色，其总生物碱含量（TAC）最高；微波辅助萃取（MAE）在保留酚类化合物方面效果最佳，总酚含量（TPC）最高。总黄酮含量（TFC）和总单宁含量（TTC）相对较低，液液萃取的 TFC 最高，TTC 最低。
2. LC-MSⁿ检测生物碱代谢物和前体：液液萃取提取物（LLE_E）在提取雪花莲胺碱和石蒜碱等生物碱时表现优异。酸碱萃取后，各提取物中的生物碱含量增加，LLE 的酸碱提取物（LLE_A）在提取目标生物碱上最为高效。不同提取方法对苯丙素前体的提取效果差异明显，3,4 - 二羟基苯甲醛（3,4-DHBA）在 LLE_E 中含量最高。
3. 长筒石蒜提取物对腺癌细胞 HCT-8 和肝癌细胞 Huh7 的细胞毒性：以石蒜碱和二甲基亚砜（DMSO）为对照，研究发现 LLE_E 对两种细胞系的细胞毒性最强。在 Huh7 细胞中，酸碱提取物的毒性比总提取物更强；在 HCT-8 细胞中，除 LLE_E 和 CSE_E 外，总提取物的细胞毒性较弱。这表明酸碱提取物中生物碱的富集以及 LLE_E 中苯丙素类化合物可能是导致细胞毒性差异的原因。
4. 长筒石蒜提取物的抗病毒特性：使用绿色荧光蛋白标记的登革病毒（DENV_GFP）和人冠状病毒 OC43（HCoV-OC43）进行实验，发现酸碱提取物和 LLE_E 具有显著的抗病毒活性。在抗登革病毒方面，LLE_E、超声辅助萃取的酸碱提取物（UAE_A）和 CSE_A 表现突出；在抗人冠状病毒 OC43 方面，MAE_A、HE_A 和 UAE_A 的选择性较高。
5. 长筒石蒜代谢物的抗病毒活性：对单个代谢物进行检测，发现雪花莲胺碱、巨大石蒜碱（gigantelline）、巨大石蒜宁碱（gigantellinine）和石蒜碱等对 DENV_GFP和 HCoV-OC43 有抗病毒活性。其中，雪花莲胺碱对两种病毒的抑制作用较为显著，随着浓度增加，抑制效果增强。
6. 长筒石蒜分离的 AA 协同抗病毒活性：将雪花莲胺碱与其他生物碱联合检测，发现其与巨大石蒜宁碱组合对 DENV 的抑制作用呈现出显著的协同效应，抑制倍数远高于单独作用之和。但在感染 HCoV-OC43 的细胞中，未观察到明显的协同效应。
   研究结论和讨论部分指出，不同提取方法对长筒石蒜中活性成分的提取效果差异显著，液液萃取在提取生物碱和酚酸方面表现优异，酸碱萃取可进一步富集生物碱。长筒石蒜提取物具有抗登革病毒和人冠状病毒 OC43 的特性，其生物碱在抗病毒过程中发挥了关键作用，且部分生物碱之间存在协同抗病毒效应。不过，目前石蒜科生物碱的作用机制尚不明确，且这些天然产物的商业可用性有限，阻碍了其进一步研究和临床应用。未来需要深入探究其作用机制，优化提取方法，利用代谢工程技术提高生物碱的生产效率和可持续性，评估其对其他病毒的抗病毒活性，推动其在临床抗病毒治疗中的应用，为应对新兴病毒疾病提供新的策略和药物来源。

打赏

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析！

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》