谢贵元，关 岚，刘新民，王 安

（1.中南大学公共卫生学院，长沙 410078；2.中南大学湘雅二医院肿瘤科，长沙 410007）

苦参碱（matrine）是由中草药植物苦参的根、植株、果实经乙醇等有机溶剂提取制成的天然植物性农药，其主要成分有多种生物碱，以苦参碱、氧化苦参碱含量最高［1］。苦参碱原药大鼠急性经口、经皮 LD50均>5000mg/kg.bw，对动物和鱼类安全，为低毒广谱杀虫剂，具有触杀和胃毒作用，对各种作物上的黏虫、菜青虫、蚜虫、红蜘蛛等有明显的防治效果［2-3］。苦参碱急性毒性的研究已有部分报道，但有关苦参碱的致突变作用研究少有报导。本实验对3%苦参碱水剂的致突变作用进行了较为全面的研究，为苦参碱农药的生产和安全应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 受试物 3%苦参碱水剂，由国内某农药生产厂家生产。样品为褐色粘稠液体，不溶于水，实验时用食用调和油配制。

1.1.2 受试动物 清洁级KM小鼠，体重25.0g ～30.0g，由长沙市开福区东创实验动物科技服务部提供。实验动物生产许可证号：SCXK（湘）2009-0012。

1.1.3 受试菌株、细胞株、细胞 鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型突变菌株（TA97、TA98、TA100和TA102），由中国药物研究所提供；L5178Y3.7.2c-tk+/-细胞（小鼠淋巴瘤细胞株），购自中国科学院细胞库；人外周血淋巴细胞取自健康成人。

1.2 实验方法 根据《农药登记毒理学试验方法》（GB15670-1995）［4］进行。Ames试验采用标准平板掺入法；微核试验采用30 h两次给药法；体外哺乳动物细胞基因（TK位点）突变试验采用96孔平板法；体外哺乳动物细胞染色体畸变试验采用微量外周血培养法。

1.3 数据统计分析 采用Microsoft Excel软件进行资料统计分析，微核率用泊松分布，u检验进行统计学处理，小鼠淋巴瘤细胞株（L5178Y）TK基因突变试验和染色体畸变试验结果采用χ2检验进行两样本间均数比较，P≤0.05，表明差异有统计学意义。

2 结果

2.1 Ames试验 如表1、2所示，受试物各剂量组对试验菌株在加与不加S-9代谢活化系统条件下，回复突变数均未超过自发回变数的2倍，且无剂量-反应关系，Ames试验结果为阴性。

表1 3%苦参碱水剂鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验结果

表2 3%苦参碱水剂鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验结果

2.1.2 微核试验 各组骨髓多染红细胞（PCE）微核率见表3，阴性对照组雌、雄小鼠骨髓PCE微核率分别为1.4‰和2.0‰。3%苦参碱水剂各剂量组雌、雄小鼠骨髓PCE微核率分别为0.8‰～1.6‰和1.0‰～2.0‰，与阴性对照组比较无显著性差异（P>0.05）。阳性对照组雌、雄小鼠骨髓PCE微核率均为25.6‰，与阴性对照组比较有极显著性差异（P<0.01）。结果表明，3%苦参碱水剂不引起小鼠骨髓多染红细胞染色体断裂或整条染色体丢失。

2.1.3 体外哺乳动物细胞基因（TK位点）突变试验各剂量组PE0、PE2及MF集落孔数见表4，各组PE0、PE2、RS%及MF计算值见表5。由表4可知，在加与不加S9mix条件下，各剂量组MF与其溶剂对照组比较，差别无显著性（P>0.05）。阳性对照组（CP和MMS）MF与其溶剂对照组比较，差别有极显著性（P<0.01）。结果表明，3%苦参碱水剂未引起细胞突变频率增高。

2.1.4 体外哺乳动物细胞染色体畸变试验 由表6可见，在加S9mix与不加S9mix的条件下，溶剂对照组人外周血淋巴细胞染色体畸变率分别为1.5%和2.0%。3%苦参碱水剂各剂量组人外周血淋巴细胞染色体畸变率分别为2.0%~3.0%和1.0%~2.5%，与相应的溶剂对照组比较，差别均无显著性（P>0.05）。阳性对照组（CP和MMS）人外周血淋巴细胞染色体畸变率分别为13.0%和11.5%，明显高于相应的溶剂对照组（P<0.01）。结果表明，3%苦参碱水剂不会引起人外周血淋巴细胞染色体畸变率增高。

表3 3%苦参碱水剂对小鼠骨髓微核发生率和PCE/NCE比值的影响

表4 3%苦参碱水剂各剂量组培养板集落孔数

表5 3%苦参碱水剂体外哺乳动物细胞基因突变试验结果

表6 3%苦参碱水剂对人外周血淋巴细胞染色体畸变率的影响

3 讨论

苦参碱广泛存在于豆科槐属植物苦参、苦豆子及广豆根中，具有抗炎、保肝、抗肿瘤、抗心律失常和免疫调节等功能［9-10］，在农业生产中苦参碱对菜青虫、粘虫、白菜蚜等多种农业害虫具有毒杀活性［2-3］。张宏利等［11］应用从苦参中分离到苦参碱单体，以小白鼠进行毒性测定表明：苦参碱单体对小鼠的LD50为64.01mg/kg·wb。王晓燕等［12］研究发现 ：经腹腔注射纯度≥99%的苦参碱，其LD50为157.13mg/kg·wb。体外实验表明苦参碱有较强的杀精子作用［13-14］，在一定程度上有遗传毒性作用［15］。

致突变试验通常采用反映基因突变、体细胞突变和反映遗传危害（生殖细胞突变）的配套试验来检测外来化合物的诱变性。本实验采用微核试验、Ames试验、体外哺乳动物细胞基因（TK位点）突变试验及体外哺乳动物细胞染色体畸变试验检测3%苦参碱水剂的诱变性。研究结果显示：在加与不加S-9代谢活化系统条件下，给予鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型突变菌株1250～5000μg/皿剂量受试物，其回复突变数均未超过自发回变数的2倍，且无剂量-反应关系。雌、雄鼠以97.5～1580mg/kg剂量受试物染毒，各剂量组的微核率与阴性对照组比较无显著性差异，不引起小鼠骨髓多染红细胞染色体断裂或整条染色体丢失。L5178Y TK+/--3.7.2C细胞给予25～200mg/kg剂量受试物，各剂量组MF与其溶剂对照组比较，差别无显著性（P>0.05），未引起细胞突变频率增高。给予77.81μg /mL、156.2μg/mL、312.5μg /mL剂量的受试物，各剂量组人外周血淋巴细胞染色体畸变率与相应的溶剂对照组比较，差别均无显著性。

结果表明：在本实验条件下，3%苦参碱水剂未见致突变作用。

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［4］《农药登记毒理学试验方法》 GB15670-1995.

［5］OECD Guidelines for Testing of Chemicals. Test No. 476: In Vitro Mammalian Cell Gene Mutation Test. 1997.

［6］《化学品体外哺乳动物细胞染色体畸变试验方法》 GB/T 21794-2008.

［7］OECD Guidelines for Testing of Chemicals. Test No. 473: In vitro Mammalian Chromosome Aberration Test. 1997.

［8］Swam T1 Secondary compounds as protective agents. Ann Rev Plant Physiol, 1977, (28): 597-501.

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