中南魚藤根皮中的殺蟲成分研究

歐陽光，肖志翔，鄒 凱，丁文兵，李冠華

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，湖南省生物農(nóng)藥與農(nóng)藥制劑加工工程技術(shù)研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2. 邵陽市煙草公司，湖南 邵陽 422100）

中南魚藤根皮中的殺蟲成分研究

歐陽光1，肖志翔2，鄒 凱3，丁文兵1，李冠華1

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，湖南省生物農(nóng)藥與農(nóng)藥制劑加工工程技術(shù)研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2. 邵陽市煙草公司，湖南 邵陽 422100）

為明確中南魚藤根皮中的殺蟲活性成分，在活性跟蹤的基礎(chǔ)上，對(duì)中南魚藤根皮中的活性成分進(jìn)行了分離和提取，并采用多種色譜技術(shù)和核磁共振技術(shù)鑒定其化學(xué)成分結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，從中南魚藤根皮甲醇提取物中分離和提取了魚藤酮、12ɑ-羥基魚藤酮、6-甲氧基黃酮和槲皮素4種化合物；其中，魚藤酮和12ɑ-羥基魚藤酮對(duì)白紋伊蚊幼蟲和無翅煙蚜成蟲具有毒殺活性，魚藤酮對(duì)白紋伊蚊幼蟲和桃蚜的LC50分別為31.7和10.7 mg/L；12ɑ-羥基魚藤酮對(duì)白紋伊蚊幼蟲和桃蚜的LC50分別為23.7和1.4 mg/L。

中南魚藤；殺蟲成分；魚藤酮；12ɑ-羥基魚藤酮

農(nóng)藥魚藤酮制劑是目前使用面積較大的植物源殺蟲劑之一，市場(chǎng)需求大，但由于原材料難以獲得，嚴(yán)重制約了魚藤酮制劑的大規(guī)模生產(chǎn)。多種魚藤屬植物根皮中均含有魚藤酮，如毛魚藤Derris elliptica、馬來魚藤D. malaccensis、銹色魚藤D. ferruginea、湘西黑藤、亮葉中南魚藤D. fordii var. lucdia等[1-3]。

中南魚藤D. fordii Oliv.也是魚藤屬植物，該植物廣泛分布于我國長(zhǎng)江以南地區(qū)，在浙江、江西、福建、湖北、湖南、廣東、廣西、貴州、云南等省市的山地路旁或山谷的灌木林或疏林中均有生長(zhǎng)。研究表明，中南魚藤可用于治療癰疽瘡瘍、疥瘡、疥癬、丹毒、無名腫毒、蟲蛇咬傷、皮膚紅腫熱痛等[4]。但迄今為止，未見有關(guān)該植物化學(xué)成分方面的研究報(bào)道。為發(fā)掘魚藤酮植物資源，明確中南魚藤次生代謝產(chǎn)物中是否含有魚藤酮及其類似物，研究以對(duì)魚藤酮敏感的白紋伊蚊Aedes albopictus幼蟲為靶標(biāo)昆蟲，在活性跟蹤的基礎(chǔ)上分離、鑒定中南魚藤的殺蟲活性成分，為進(jìn)一步開發(fā)利用該植物提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試中南魚藤采自湖南省湘西八大功山國家自然保護(hù)區(qū)，以該植物的藤莖為試材。供試?yán)ハx為白紋伊蚊（Aedes albopictus），于室內(nèi)連續(xù)多代飼養(yǎng)，取4齡幼蟲進(jìn)行試驗(yàn)；桃蚜（Myzus persicae）蟲源來自湖南省邵陽縣煙草基地，室內(nèi)連續(xù)多代飼養(yǎng)，取無翅成蚜供試。養(yǎng)蟲室室溫（26±1）℃，室內(nèi)光周期L∶D=12∶12。

主要試驗(yàn)儀器有AVANCE 500核磁共振波譜儀（德國Bruker公司）、硅膠和硅膠板（青島海洋化工廠）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 中南魚藤活性成分的分離和提取 中南魚藤的藤莖烘干粉碎后用甲醇進(jìn)行提取，依次用石油醚、氯仿和乙酸乙酯進(jìn)行萃取，對(duì)各萃取層進(jìn)行活性監(jiān)測(cè)，對(duì)表現(xiàn)出殺蟲活性的氯仿萃取物和乙酸乙酯萃取物進(jìn)一步分離提純。氯仿萃取物的分離：經(jīng)柱層析（柱Φ×L為7 cm×70 cm；硅膠100～200目；石油醚/乙酸乙酯梯度洗脫；500 mL/流分）分離得到73個(gè)流分；經(jīng)點(diǎn)板（TLC）合并為23個(gè)流分段；僅對(duì)F11～15流分進(jìn)行柱層析[柱Φ×L為2 cm×45 cm；硅膠200～300目；洗脫劑為石油醚和乙酸乙酯（V∶V=90∶10）；20 mL/流分]。

1.2.2 活性跟蹤 參照文獻(xiàn)[2-3]中的方法，將分離所得的各組分分別用少量的丙酮溶解后，加入少量吐溫-80，以水定容配制成懸濁液，使樣品終濃度為500 mg/L，丙酮終濃度控制在1.5%以下。以白紋伊紋4齡幼蟲為供試?yán)ハx，采用浸漬法測(cè)定樣品活性，具體方法為：取配制好的樣品20 mL直接處理供試?yán)ハx，以溶劑和空白處理作對(duì)照。每個(gè)處理30頭昆蟲，重復(fù)3次，處理24 h后統(tǒng)計(jì)結(jié)果。根據(jù)結(jié)果確定各組分是否有殺蟲活性，并對(duì)有活性的組分作進(jìn)一步分離提純。

1.2.3 化合物的結(jié)構(gòu)鑒定 以四甲基硅烷（TMS）為內(nèi)標(biāo)，溶劑為氘代試劑，采用核磁共振法（NMR）解析化合物的1H NMR、13C NMR，確定各化合物的結(jié)構(gòu)。

1.2.4 化合物殺蟲活性的測(cè)定 樣品用少量丙酮或二甲基亞砜（DMSO）溶解，加入少量的吐溫-80，用水定容，各化合物分別配制5種所需濃度的溶液；設(shè)溶劑和空白兩個(gè)對(duì)照。對(duì)蚜蟲的毒殺活性測(cè)定參照文獻(xiàn)[3]和[5]中的方法；對(duì)白紋伊蚊幼蟲的毒殺活性測(cè)定采用浸漬法，方法同1.2.2，每個(gè)處理40頭，重復(fù)3次。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 利用DPS軟件進(jìn)行幾率分析，從而獲得毒力回歸方程[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 化合物的結(jié)構(gòu)鑒定

經(jīng)活性跟蹤測(cè)定，最終獲取以下4種化合物：純化合物1，F(xiàn)11～15-（37），35.7 mg；化合物2，F(xiàn)11～15-（46～47），重結(jié)晶后得27.6 mg；化合物3，F(xiàn)11～15-（55～56），21.3 mg，以及經(jīng)乙酸乙酯萃取的化合物4，19.3 mg。

2.1.1 化合物1 為白色晶體。MS（ m/z）：394（M+），192（100），149，191，MS值與魚藤酮質(zhì)譜相同。與魚藤酮標(biāo)樣混合后的熔點(diǎn)和標(biāo)樣的熔點(diǎn)一致。該化合物氫譜和碳譜信號(hào)歸屬如下。1H NMR（500 MHz，CDCl3）：

δH=1.77（3 H，s，H-3”），2.95（ 1 H，dd，J = 15.7 Hz，8.1 Hz，H-2），3.31（ 1 H，dd，J = 15.6 Hz，9.8 Hz，H-2），3.77（ 3 H，s，OCH3），3.81（ 3 H，s，OCH3），3.84（ 1 H，d，J = 3.0 Hz，H-6），4.17（ 1 H，d，J = 12.1 Hz，H-12a），4.60（1 H，dd，J = 12.1 Hz，J =

3.0 Hz，H-6），4.93（1 H，s，H-2”），5.08（1 H，s，H-11），5.24（1 H，t，J = 9.30 Hz，H-2’），6.45（1 H，s，H-4），6.50（1 H，d，J = 8.5 Hz，H-10），6.77（1 H，s，H-1），7.83（1 H，d，J = 8.5 Hz，H-11）。13C NMR（125 MHz，CDCl3）：C = 17.1（C-3”），31.3（C-3’），44.6（C-12a），55.8（C22-OMe），56.3（C23-OMe），66.3（C-6），72.2（C-6a），87.8（C-2’），100.9（C-4），104.8（C-10），110.4（C-12b），112.6（C-1），112.9（C-11a），113.3（C-8），129.9（C-2”），143.0（C-1”），143.9（C-2），147.4（C-3），149.5（C-4a），157.9（C-7a），167.3（C-9），188.9（C-12）。根據(jù)其1H NMR和13C NMR鑒定該化合物為為魚藤酮（rotenone）。

2.1.2 化合物2 為白色晶體。解析該化合物的氫譜和碳譜圖，各信號(hào)的歸屬如下。1H NMR （500 MHz，CDCl3）：H=3.89 （3 H，s，-OCH3），6.80（1 H，s，H-3），7.28（1 H，dd，J = 9.0 Hz，3.1 Hz，H，H-4’），7.48～7.52（4 H，m，H-7，8，3’，5’），7.57（1 H，d，J = 3.1 Hz，H-5），7.90（2 H，dd，J = 7.2 Hz，2.3 Hz，H-2’，H-6’）。13C NMR（125 MHz，CDCl3）：C =55.8 （-OCH3），104.7（C-3），106.7（C-5），119.4（C-8），123.7（C-7），124.4（C-10），126.2（C-2’，5’），128.9（C-3’，5’），131.4（C-4’），131.7（C- 11），150.9（C-9），156.9（C-6），163.0（C-2），178.2（C-4）。根據(jù)其1H NMR和13C NMR鑒定該化合物為6-甲氧基黃酮（6-methoxyfavone）。

2.1.3 化合物3 為黃色粉末。解析該化合物的氫譜和碳譜圖，各信號(hào)的歸屬如下。1H NMR （500 MHz，（CD3）2CO）：δH=6.27（1 H，d，J = 1.4 Hz，6-8），6.52（1 H，s，H-6），6.99（1 H，d，J = 8.5 Hz，H-5’），7.70（1 H，dd，J = 8.5 Hz，2.2 Hz，H-6’），7.82（1 H，d，J = 2.1 Hz，H-2’），12.18（1 H，s，HO-3）。13C NMR（125 MHz，（CD3）2CO）：δC=94.4（C-8），99.1（C-6），104.1（C-10），115.7（C-2’），116.2（C-5’），121.5（C-6’），123.7（C-1’），145.8（C-4’），147.0（C-3’），148.3（C-2），157.8（C-9），162.3（C-5），165.0（C-7），176.5（C-4）。根據(jù)該化合物的1H NMR和13C NMR鑒定該化合物為槲皮素（quercetin dehydrate）。

2.1.4 化合物4 為黃色膏狀物。解析該化合物的氫譜和碳譜圖，各信號(hào)的歸屬如下。1H NMR（500 MHz，CDCl3）：δH= 1.76（3 H，s，H-3”，-CH3），2.94（1 H，dd，J = 15.8 Hz，8.2 Hz，H-3’），3.29（1 H，dd，J = 15.8 Hz，9.8 Hz，H-3’ ），3.73（3H，s，-OCH3），3.82（3 H，s，-OCH3），4.50（1 H，d，J = 11.6 Hz，H-6），4.61（1 H，d，J = 2.4 Hz，H-6 ），4.59（1 H，S，H-6a，），4.94（1 H，s，H-2”，=CH2），5.07（1 H，s，H-2”，=CH2），5.24（1 H，t，J = 9.0 Hz，H-2’），6.49（1 H，s，H-4），6.54（1 H，d，J = 8.6 Hz，H-10），6.56（1 H，s，H-1），7.83（1 H，d，J = 8.6 Hz，H-11）。13C NMR（125 MHz，CDCl3）：δC=17.1（C-3”），31.1（C-3’），55.9（-OMe），56.4（-OMe），63.9（C-6），67.6（C-12a），87.9（C-2’），101.1（C-4），105.3（C-10），108（C-12b）109.5（C-1），118（C-11a），112.7（C-2”），113.2（C-8），130.1（C-11），142.9（C-1”），144.0（C-2），148.4（C-4a），151.2（C-3），157.7（C-7a），168.0（C-9），191.1（C-12）。根據(jù)其1H NMR和13C NMR鑒定該化合物為12 ɑ-羥基魚藤酮（12 ɑ-hydroxyrotenone）。

2.2 化合物的殺蟲活性

魚藤酮和12ɑ-羥基魚藤酮對(duì)無翅煙蚜和白蚊伊蚊4齡幼蟲有毒殺活性（表1），而分離鑒定的其余兩種化合物對(duì)白紋伊蚊幼蟲和無翅煙蚜成蟲沒有毒殺活性。由表1可知，魚藤酮對(duì)白紋伊蚊幼蟲和桃蚜的LC50分別為31.7和10.7 mg/L；12ɑ-羥基魚藤酮對(duì)白紋伊蚊幼蟲和桃蚜的LC50分別為23.7和1.4 mg/L。

3 結(jié)論與討論

研究在活性跟蹤的基礎(chǔ)上進(jìn)行提取分離，共分離得到魚藤酮、12ɑ-羥基魚藤酮、6-甲氧基黃酮和槲皮素4種化合物，其中魚藤酮和12ɑ-羥基魚藤酮對(duì)白紋伊蚊幼蟲和桃蚜表現(xiàn)出毒殺活性，魚藤酮對(duì)白紋伊蚊幼蟲和桃蚜的LC50分別為31.7和10.7 mg/L；12ɑ-羥基魚藤酮對(duì)白紋伊蚊幼蟲和桃蚜的LC50分別為23.7和1.4 mg/L。

魚藤酮是目前已商品化的植物源殺蟲劑，對(duì)多種害蟲具有毒殺活性；12ɑ-羥基魚藤酮也是一種具有開發(fā)潛力的魚藤酮類似物[7-9]?，F(xiàn)已從多種魚藤屬植物根皮中分離得到魚藤酮和12ɑ-羥基魚藤酮。中南魚藤根皮中也含有魚藤酮和12 ɑ-羥基魚藤酮。這表明中南魚藤也可能是一種重要的魚藤酮資源植物。但在不同產(chǎn)地、不同時(shí)間采集的中南魚藤受生長(zhǎng)地生態(tài)條件及采集時(shí)間等因素的影響，其根皮中魚藤酮的含量可能有所差異[10]。因此，有必要進(jìn)一步研究不同產(chǎn)地、不同采集時(shí)間中南魚藤根皮中魚藤酮及其類似物的含量，為探討該資源植物的開發(fā)利用價(jià)值提供依據(jù)。

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[4] 祁承經(jīng). 湖南植物名錄[M]. 長(zhǎng)沙：湖南科技出版社，1987.

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（責(zé)任編輯：陳 平）

Study on Insecticidal Ingredients from the Root Barks of Derris fordii Oliv.

OU Yang-guang1，XIAO Zhi-xiang2，ZOU Kai2，DING Wen-bing1，LI Guan-hua1

（1. Hunan Provincial Engineering & Technology Research Center for Biopesticide and Formulation Processing, College of Plant Protection, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC; 2. Hunan Shaoyang Tobacco Company, Shaoyang 422001, PRC）

In order to identify insecticidal ingredients in root barks of Derris fordii Oliv., the study separated and extracted active compounds from its root barks on the basis of activity tracking, and identified their chemical constitutes and structure with column chromatography and NMR technology. The results showed that four compounds were isolated and identifed from root barks of Derris fordii Oliv., which were rotenone, 12α-hydroxyrotenone, 6-methoxyfavone and quercetin. Rotenone and 12α-hydroxyrotenone exhibited insecticidal activity against the larvae of Aedes albopictu and Myzus persicae adult. LC50 of rotenone against the larvae of Aedes albopictu and Myzus persicae adult were 31.7 and 10.7 mg/L respectively, and LC50 of 12α-hydroxyrotenone against them were 23.7 and 1.4 mg/L respectively.

Derris fordii; insecticidal ingredients; rotenone; 12α-hydroxyrotenone

G642.44

A

1006-060X（2015）08-0093-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.08.029

2015-05-18

邵陽市煙草科研項(xiàng)目（sy13-15ky04）

歐陽光（1970-），男，湖南郴州市人，碩士研究生，主要從事植物殺蟲活性成分提取分離研究。

李冠華