舟葉橐吾中具有植物毒活性的佛術烷類倍半萜

陳 佳，李明明，邢海晶，鄭國偉*，浦仕彪*

1云南中醫(yī)藥大學 云南省傣醫(yī)藥與彝醫(yī)藥重點實驗室；2云南中醫(yī)藥大學，昆明 650500

植物化感作用是指一種植物向環(huán)境釋放化學物質，從而對另一種植物產(chǎn)生直接或間接的有害或有益的作用[1]。釋放化感物質是物種在特殊生境下為獲得生態(tài)學優(yōu)勢而進化產(chǎn)生的生存策略，其可能影響同一棲息地上其他植物的生長和植物群落的演替，甚至影響該區(qū)域植物居群的分布格局和生物多樣性[2]。以化感物質為先導化合物開發(fā)生態(tài)友好型的天然除草劑是當前的研究熱點，其中倍半萜類化合物頗具潛力[3]。

菊科(Compositae)橐吾屬(Ligularia)的多種植物，如黃帚橐吾(L.virgaurea)，大葉橐吾(L.macrophylla)和箭葉橐吾(L.sagitta)等表現(xiàn)出明顯的化感作用，倍半萜類化合物被認為是這些植物中主要的化感活性成分，常表現(xiàn)出植物毒活性[4-6]。該屬植物舟葉橐吾(L.cymbulifera)廣泛分布于橫斷山脈，在云南省香格里拉地區(qū)2 000～4 000 m的高山草甸上密集生長，是當?shù)馗呱侥翀龅膬?yōu)勢物種[7,8]。舟葉橐吾的主要次生代謝產(chǎn)物為佛術烷類倍半萜、降碳倍半萜[9,10]、bisabolane倍半萜[11,12]和pyrrolizidinge生物堿[13]等，課題組前期從其根部及根際土壤中分離檢測到多種具有植物毒活性的佛術烷類倍半萜。試驗結果提示，佛術烷類倍半萜很可能被舟葉橐吾合成并釋放到根際周圍土壤中，作為潛在化感物質協(xié)同干擾其他植物種子的萌發(fā)和生長，從而幫助舟葉橐吾獲得在橫斷山脈的生態(tài)學優(yōu)勢[14]。為尋找更多潛在化感物質并深入研究其作用機制，篩選用于開發(fā)生態(tài)友好型天然除草劑的先導化合物，本文繼續(xù)研究舟葉橐吾中具有植物毒活性的佛術烷類倍半萜。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Jasco P-1020旋光儀(日本Jasco公司)；Shimadzu UV-2401PC紫外光譜儀(日本Shimadzu公司)；Bruker Tensor 27傅里葉變換紅外光譜儀(KBr壓片，德國Bruker公司)；X-4數(shù)字顯示顯微熔點測定儀(北京泰克儀器有限公司)；Waters Xevo TQS mass spectrometer質譜儀(美國Waters公司)；Bruker AVANCE III 800 MHz型和Bruker DRX-500 MHz型核磁共振儀(TMS為內標，德國Bruker公司)；Agilent 1200高效液相色譜儀(美國Agilent 公司)；SW-CJ-2FD凈化工作臺(SW-CJ-2FD，蘇州博萊爾凈化設備有限公司)；電子天平(JA2103，上海明橋精密科學儀器有限公司)；滅菌鍋(LDZX-75KB，上海申安)；TYXH-1漩渦混合器(上海喬躍電子有限公司)；Milli-Q A10型純水儀(美國Millipore公司)；BCD-480WLLSSD0C9型冰箱(青島海爾股份有限公司)；人工氣候室(LT/ACR-2002，北京易盛泰和科技有限公司)，XSELECT CSH Prep C18色譜柱(19 mm × 150 mm，5 μm；愛爾蘭Waters公司)；MCI GEL樹脂(CHP-20P，70～150 μm，日本三菱化工)；Sephadex LH-20羥丙基葡聚糖凝膠(40～70 μm，瑞典Amersham公司)；薄層色譜硅膠板(GF254，青島海洋化工廠)；柱層析硅膠(60～80、100～200、200～300目，青島海洋化工廠)；有機試劑如乙醇、甲醇、二氯甲烷、丙酮、次氯酸鈉、二甲基亞砜等均為分析純(國藥集團化學試劑有限公司)；色譜純甲醇、乙腈(阿拉丁試劑有限公司)；顯色劑為10% H2SO4的乙醇溶液。固體MS培養(yǎng)基(M5524，西格瑪奧德里奇(上海)貿易有限公司)。

1.2 植物材料

舟葉橐吾(Ligulariacymbulifera)于2015年8月采集自云南省香格里拉地區(qū)，植物標本由昆明植物研究所牛洋副研究員鑒定，憑證標本(KIB H20150913)存放在中科院昆明植物研究所植物化學與西部植物資源持續(xù)利用國家重點試驗室。擬南芥(Arabidopsisthaliana)種子為Columbia野生型。

1.3 化合物的提取分離方法

舟葉橐吾的干燥根15.0 kg粉碎，經(jīng)95%甲醇(MeOH)回流提取，減壓濃縮得浸膏1.3 kg。浸膏用水懸浮后用乙酸乙酯萃取得800 g，100～200目硅膠拌樣后進行常壓硅膠柱層析，分別用PE，CH2Cl2∶Me2CO(1∶0、9∶1、1∶1、0∶1，V/V)和MeOH梯度洗脫，采用TLC對各餾分進行檢測，合并相同部分得五個餾分(Fr.A～E)。Fr.A(CH2Cl2，145 g)經(jīng)中壓制備MCI柱層析(MeOH∶H2O，20∶80→100∶0，V/V)，合并30%～80%洗脫部位后經(jīng)硅膠柱層析(PE∶Me2CO，100∶1→20∶1，V/V)，TLC檢測合并得八個餾分Fr.A1～A8。Fr.A3(1.4 g)分別經(jīng)硅膠柱層析(CH2Cl2∶Me2CO，1∶0、9∶1、1∶1、0∶1，V/V)和HPLC(MeOH∶H2O，65∶35→80∶20，V/V)純化得化合物1(6.2 mg)、2(9.0 mg)、7(7.1 mg)和8(8.5 mg)。Fr.B(127 g)經(jīng)中壓制備MCI柱層析(MeOH∶H2O，20∶80→100∶0，V/V)，TLC檢測合并得八個餾分Fr.B1～B8。Fr.B2(4.3 g)經(jīng)凝膠柱層析(MeOH)和HPLC(MeOH∶H2O，65∶35→80∶20，V/V)純化得化合物5(6.7 mg)、10(19.1 mg)、11(6.3 mg)和12(127 mg)。Fr.B3(12.0 g)分別經(jīng)硅膠柱層析(CH2Cl2∶Me2CO，50∶1→2∶1，V/V)，凝膠柱層析(MeOH)和HPLC(CH3CN∶H2O，50∶50→80∶20，V/V)純化得化合物3(7.6 mg)、4(12 mg)、6(8.5 mg)、9(6.2 mg)和13(680 mg)。

1.4 植物毒活性試驗

2 實驗結果

2.1 化合物結構鑒定

圖1 化合物1～13的化學結構(*新化合物)

圖2 化合物1的關鍵1H-1H COSY(-)、HMBC(→)和ROESY(?)相關

表1 化合物1的核磁數(shù)據(jù)(1H NMR：800 MHz；13C NMR：200 MHz，DMSO-d6)

化合物2白色塊狀晶體；ESI-MS：m/z377[M+H]+，分子式為C20H24O7。1H NMR(500 MHz，CDCl3)δ：6.03(1H，dq，J= 7.8 Hz，H-3′)，5.40(1H，br s，H-3α)，5.00(1H，br s，H-6β)，2.54(1H，br s，H-4α)，2.30(1H，m，H-10β)，2.24(1H，m，H-9α)，1.97(3H，dq，J= 8.5 Hz，H-4′)，1.96(3H，s，H-13)，1.90(1H，m，H-1β)，1.85(3H，br s，H-5′)，1.76(1H，m，H-1α)，1.60(1H，m，H-9β)，1.44(1H，m，H-2a)，1.40(3H，s，H-14)，1.39(1H，m，H-2b)；13C NMR(125 MHz，CDCl3)δ：20.5(t，C-1)，25.0(t，C-2)，64.7(d，C-3)，42.4(d，C-4)，44.2(s，C-5)，83.4(d，C-6)，152.5(s，C-7)，103.6(s，C-8)，35.4(t，C-9)，34.8(d，C-10)，127.0(s，C-11)，171.6(s，C-12)，8.8(q，C-13)，23.0(q，C-14)，172.2(s，C-15)，166.8(s，C-1′)，139.5(s，C-2′)，127.4(d，C-3′)，20.6(q，C-4′)，15.7(q，C-5′)。經(jīng)與文獻[15]對比，鑒定該化合物為3β-angeloyloxy-8β-hydroxyeremophil-7(11)-ene-12,8α(14β,6α)-diolide。

化合物3無色顆粒狀結晶；ESI-MS：m/z251[M+H]+，分子式為C15H22O3。1H NMR(500 MHz，CD3OD)δ：2.81(1H，d，J= 13.5 Hz，H-6α)，2.28(1H，d，J= 13.5 Hz，H-6β)，2.19(1H，d，J= 13.5 Hz，H-9β)，2.04(1H，d，J= 13.5 Hz，H-9α)，1.81(3H，d，J= 1.5 Hz，H-13)，1.75(1H，m，H-1β)，1.57～1.45(1H，m，H-2α)，1.41～1.24(3H，overlap，H-2β，3β，4α)，1.20(2H，overlap，H-1α，3α)，1.03(3H，s，H-14)，0.82(3H，d，J= 6.0 Hz，H-15)；13C NMR(125 MHz，CD3OD)δ：26.4(t，C-1)，21.6(t，C-2)，29.5(t，C-3)，31.1(d，C-4)，45.6(s，C-5)，72.2(t，C-6)，160.7(s，C-7)，104.0(s，C-8)，40.8(t，C-9)，35.4(d，C-10)，123.4(s，C-11)，174.1(s，C-12)，8.3(q，C-13)，21.4(q，C-14)，16.1(q，C-15)。經(jīng)與文獻[16]對比，鑒定該化合物為8β-hydroxyeremophil-7(11)-en-12,8α-olide。

化合物4白色顆粒狀結晶；ESI-MS：m/z281[M+H]+，分子式為C16H24O4。1H NMR(500 MHz，CD3OD)δ：2.59(1H，d，J= 13.0 Hz，H-6α)，2.47(1H，d，J= 13.0 Hz，H-6β)，2.39(1H，d，J= 15.0 Hz，H-9α)，2.35(1H，d，J= 15.0 Hz，H-9β)，1.86～1.83(1H，m，H-1α)，1.81(3H，d，J= 1.0 Hz，H-13)，1.69～1.65(1H，m，H-2α)，1.52～1.39(5H，overlap，H-1β，2β，3，4)，1.06(3H，s，H-14)，0.83(3H，d，J= 7.0 Hz，H-15)，3.34(3H，s，8-OMe)；13C NMR(125 MHz，CD3OD)δ：35.4(t，C-1)，23.2(t，C-2)，31.6(t，C-3)，34.7(d，C-4)，47.6(s，C-5)，31.0(t，C-6)，158.4(s，C-7)，107.5(s，C-8)，44.1(t，C-9)，75.5(s，C-10)，126.8(s，C-11)，174.2(s，C-12)，8.4(q，H-13)，15.3(q，H-14)，17.0(q，H-15)，53.1(q，8-OMe)。經(jīng)與文獻[17]對比，鑒定該化合物為10β-hydroxy-8β-methoxyeremophilenolide。

化合物5白色顆粒狀結晶；ESI-MS：m/z267[M+H]+，分子式為C15H22O4。1H NMR(500 MHz，CD3OD)δ：4.50(1H，s，H-6)，2.25(1H，d，J= 14.0 Hz，H-9β)，2.01(1H，d，J= 14.0 Hz，H-9α)，1.82(1H，br d，J= 11.0 Hz，H-10)，1.79(3H，d，J= 1.0 Hz，H-13)，1.63(1H，m，H-1β)，1.57～1.24(6H，overlap，H-1α，2，3，4α)，0.99(3H，s，H-14)，0.80(3H，d，J= 6.5 Hz，H-15)；13C NMR(125 MHz，CD3OD)δ：25.8(t，C-1)，20.4(t，C-2)，31.0(t，C-3)，29.2(d，C-4)，43.1(s，C-5)，69.0(d，C-6)，160.4(s，C-7)，105.6(s，C-8)，39.3(t，C-9)，33.9(d，C-10)，121.6(s，C-11)，171.4(s，C-12)，8.4(q，C-13)，16.8(q，C-14)，15.2(q，C-15)。經(jīng)與文獻[16]對比，鑒定該化合物為6β,8β-dihydroxyeremophil-7(11)-en-12,8α-olide。

化合物6無色塊狀結晶；ESI-MS：m/z261[M+H]+，分子式為C15H16O4。1H NMR(500 MHz，CDCl3)δ：6.81(1H，t，J= 3.2 Hz，H-3)，5.14(1H，br s，H-6β)，4.65(1H，dd，J= 9.0，3.0 Hz，H-8β)，2.40(1H，m，H-2α)，2.20(1H，m，H-9β)，2.16(1H，m，H-2β)，2.10(1H，m，H-10β)，2.04(1H，m，H-1β)，1.99(3H，d，J= 2.5 Hz，H-13)，1.74(1H，m，H-1α)，1.41(3H，s，H-14)，1.02(1H，m，H-9α)；13C NMR(125 MHz，CDCl3)δ：21.6(t，C-1)，21.9(t，C-2)，137.0(d，C-3)，130.4(s，C-4)，43.7(s，C-5)，82.4(d，C-6)，160.2(s，C-7)，81.9(d，C-8)，33.0(t，C-9)，33.4(d，C-10)，125.5(s，C-11)，174.5(s，C-12)，9.7(q，C-13)，26.7(q，C-14)，168.5(s，C-15)。經(jīng)與文獻[18]對比，鑒定該化合物為8β-H-eremophil-3,7(11)-dien-12,8α;15,6α-diolide。

化合物7白色顆粒狀結晶；ESI-MS：m/z277[M+H]+，分子式為C15H16O5。1H NMR(500 MHz，CD3OD)δ：6.85(1H，t，J= 3.5 Hz，H-3)，5.28(1H，dd，J= 2.0 Hz，H-6β)，2.32～2.37(1H，m，H-2β)，2.26～2.30(1H，m，H-2α)，2.19～2.22(1H，m，H-1β)，2.13～2.17(1H，dd，J= 13.0，5.0 Hz，H-9β)，2.03～2.08(1H，m，H-10β)，1.87(3H，d，J= 2.0 Hz，H-13)，1.65(1H，m，H-1α)，1.40(3H，s，H-14)，1.35(1H，t，J= 13.0 Hz，H-9α)；13C NMR(125 MHz，CD3OD)δ：22.5(t，C-1)，22.8(t，C-2)，139.0(d，C-3)，130.9(s，C-4)，45.2(s，C-5)，83.9(d，C-6)，156.3(s，C-7)，104.7(s，C-8)，37.5(t，C-9)，34.9(d，C-10)，126.7(s，C-11)，173.0(s，C-12)，9.0(q，C-13)，27.1(q，C-14)，170.8(s，C-15)。經(jīng)與文獻[19]對比，鑒定該化合物為8β-hydroxyeremophil-3,7(11)-diene-8α,12(6α,15)-diolide。

化合物8白色顆粒狀結晶；ESI-MS：m/z291[M+H]+，分子式為C16H18O5。1H NMR(500 MHz，CD3OD)δ：6.83(1H，t，J= 3.5 Hz，H-3)，5.08(1H，dd，J= 2.0 Hz，H-6β)，2.37～2.42(1H，m，H-2β)，2.30～2.33(1H，m，H-2α)，2.20～2.23(1H，m，H-1β)，2.19(1H，dd，J= 13.0，5.0 Hz，H-9β)，2.07(1H，m，H-10β)，1.90(3H，d，J= 2.0 Hz，H-13)，1.69～1.73(1H，m，H-1α)，1.40(3H，s，H-14)，1.34(1H，t，J= 13.0 Hz，H-9β)，3.35(3H，s，8-OMe)；13C NMR(125 MHz，CD3OD)δ：22.4(t，C-1)，22.7(t，C-2)，138.0(d，C-3)，130.0(s，C-4)，45.0(s，C-5)，83.2(d，C-6)，155.6(s，C-7)，105.6(s，C-8)，36.5(t，C-9)，33.4(d，C-10)，128.6(s，C-11)，172.8(s，C-12)，9.3(q，C-13)，26.9(q，C-14)，169.8(s，C-15)，51.6(q，8-OMe)。經(jīng)與文獻[19]對比，鑒定該化合物為8β-methoxyeremophil-3,7(11)-diene-8α,12(6α,15)-diolide。

化合物9無色顆粒狀結晶；ESI-MS：m/z263[M+H]+，分子式為C15H18O4。1H NMR(500 MHz，CD3OD)δ：4.97(1H，br d，J= 1.2 Hz，H-6β)，4.69(1H，m，H-8β)，2.27(2H，overlap，H-9β，4α)，2.03(1H，m，H-10β)，1.91(3H，d，J= 2.0 Hz，H-13)，1.85(2H，overlap，H-3β，1α)，1.68(1H，br d，J= 2.0 Hz，H-1β)，1.51(1H，dd，J= 13.0，5.0 Hz，H-9α)，1.41～1.48(2H，overlap，H-2α，3α)，1.32(1H，m，H-2β)，1.27(3H，s，H-14)；13C NMR(125 MHz，CD3OD)δ：19.3(t，C-1)，20.8(t，C-2)，24.7(t，C-3)，40.7(d，C-4)，44.7(s，C-5)，82.1(d，C-6)，154.6(s，C-7)，77.5(d，C-8)，33.0(t，C-9)，35.2(d，C-10)，126.0(s，C-11)，173.5(s，C-12)，9.2(q，C-13)，20.1(q，C-14)，174.5(s，C-15)。經(jīng)與文獻[5]對比，鑒定該化合物為eremophil-7(11)-ene-12,8α,14β,6α-diolide。

化合物10無色顆粒狀結晶；ESI-MS：m/z279[M+H]+，分子式為C15H18O5。1H NMR(500 MHz，CDCl3)δ：5.08(1H，br s，H-6β)，2.28(1H，m，H-10β)，2.27(2H，overlap，H-4α，9β)，1.95(3H，s，H-13)，1.91(1H，m，H-1α)，1.82(2H，overlap，H-9α，3α)，1.73(1H，br d，J= 11.7 Hz，H-2α)，1.47(2H，overlap，H-3β，1β)，1.31(1H，m，H-2β)，1.32(3H，s，H-14)；13C NMR(125 MHz，CDCl3)δ：19.2(t，C-1)，21.0(t，C-2)，24.2(t，C-3)，40.7(d，C-4)，44.6(s，C-5)，82.4(d，C-6)，152.8(s，C-7)，103.2(s，C-8)，36.5(t，C-9)，35.0(d，C-10)，127.5(s，C-11)，171.1(s，C-12)，9.0(q，C-13)，20.3(q，C-14)，175.1(s，C-15)。經(jīng)與文獻[20]對比，鑒定該化合物為8β-hydroeremophil-7(11)-en-12β,8α(14β,6α)-diolide。

化合物11白色顆粒狀結晶；ESI-MS：m/z353[M+Na]+，分子式為C19H22O5。1H NMR(500 MHz，CD3OD)δ：7.16(1H，br s，H-12)，6.07，5.64(各1H，br s，H-3′)，5.48(1H，br s，H-3)，5.18(1H，br s，H-6β)，2.72(1H，br s，H-4α)，2.72(2H，m，H-9)，2.41(1H，m，H-10β)，2.13(1H，m，H-1b)，2.02(3H，s，H-13)，1.94(3H，s，H-4′)，1.89(1H，m，H-2b)，1.86(1H，m，H-2a)，1.51(3H，s，H-14)，1.53(1H，m，H-1a)；13C NMR(125 MHz，CD3OD)δ：23.1(t，C-1)，23.4(t，C-2)，67.8(d，C-3)，44.6(d，C-4)，42.2(s，C-5)，84.3(d，C-6)，121.0(s，C-7)，152.8(s，C-8)，25.8(t，C-9)，38.2(d，C-10)，115.3(s，C-11)，140.1(d，C-12)，8.3(q，C-13)，23.7(q，C-14)，175.6(s，C-15)，168.0(s，C-1′)，137.8(s，C-2′)，126.4(t，C-3′)，18.6(q，C-4′)。經(jīng)與文獻[9]對比，鑒定該化合物為3-(methacryloyloxy)furanoeremophilan-15,6α-olide。

化合物12白色顆粒狀結晶；ESI-MS：m/z269[M+Na]+，分子式為C15H18O3。1H NMR(500 MHz，CDCl3)δ：7.11(1H，s，H-12)，6.80(2H，t，J= 3.6 Hz，H-3)，5.33(1H，br s，H-6β)，2.72(1H，m，H-4α)，2.52(1H，dd，J= 15.0，3.0 Hz，H-9β)，2.42(2H，m，H-2)，2.30(2H，m，H-9α，10β)，2.16(1H，m，H-1β)，2.02(3H，d，J= 1.5 Hz，H-13)，1.76(1H，m，H-1α)，1.41(3H，s，H-14)；13C NMR(125 MHz，CDCl3)δ：20.7(t，C-1)，19.0(t，C-2)，23.4(t，C-3)，41.6(d，C-4)，41.7(s，C-5)，82.4(d，C-6)，120.3(s，C-7)，151.4(s，C-8)，25.3(t，C-9)，37.2(d，C-10)，114.7(s，C-11)，138.5(d，C-12)，8.7(q，C-13)，19.0(q，C-14)，177.3(s，C-15)。經(jīng)與文獻[5]對比，鑒定該化合物為furanoeremophilan-14,6α-olide。

化合物13白色顆粒狀結晶；ESI-MS：m/z305[M+H]+，分子式為C19H28O3。1H NMR(500 MHz，CD3OD)δ：6.69(1H，d，J= 1.8 Hz，H-12)，6.42(1H，s，H-6β)，2.55(1H，dd，J= 17.0，6.5 Hz，H-9β)，2.43(1H，m，H-2′)，2.35(1H，dd，J= 17.0，6.5 Hz，H-9α)，1.98-1.90(1H，m，H-10β)，1.96(3H，s，H-13)，1.46～1.36(3H，overlap，H-3α，4α，1α)，1.36～1.10(3H，overlap，H-2，3β，1β)，1.09(6H，d，J= 7.5 Hz，H-3′，4′)，0.95(3H，s，H-14)，0.78(3H，d，J= 6.8 Hz，H-15)；13C NMR(125 MHz，CD3OD)δ：27.1(t，C-1)，20.4(t，C-2)，29.7(t，C-3)，31.7(d，C-4)，40.8(s，C-5)，69.5(d，C-6)，116.4(s，C-7)，152.4(s，C-8)，26.0(t，C-9)，36.5(d，C-10)，119.9(s，C-11)，138.5(s，C-12)，8.3(q，C-13)，17.7(q，C-14)，15.4(q，C-15)，176.2(s，C-1′)，34.6(s，C-2′)，19.4(q，C-3′)，19.0(q，C-4′)。經(jīng)與文獻[21]對比，鑒定該化合物為10β-hydroxy-6β-isobutyrylfuranoeremophilane。

2.2 植物毒活性結果

每隔24 h統(tǒng)計種子萌發(fā)率，結果表明化合物1～13在低濃度時均能夠使種子全部萌發(fā)的時間提前?；衔?在處理濃度≤50 μg/mL時，化合物9、10、13在處理濃度≤25 μg/mL時，化合物3、5在處理濃度≤12.5 μg/mL時，種子全部萌發(fā)的時間較空白對照組提前大約1～2天。以12.5 μg/mL處理濃度為例，化合物2、3、5、9、10、13處理后的種子萌發(fā)全部時間比空白對照組均有不同程度的提前(見圖3)。

圖3 化合物2、3、5、9、10、13對擬南芥種子萌發(fā)的促進作用

空白對照組種子全部萌發(fā)后計算萌發(fā)抑制率，結果表明所有化合物對擬南芥種子萌發(fā)均無抑制活性。空白對照組種子完全萌發(fā)3天后，考察各化合物對根生長的抑制活性?；衔?～13均表現(xiàn)出一定的抑制活性，其中，化合物13的活性最好(EC50= 44.15±5.21 μg/mL)，化合物1、2、5、8、10、11的EC50小于100 μg/mL，化合物3、4、6、7、8、9的EC50小于150 μg/mL(見圖4)。

3 討論與結論

本文從舟葉橐吾根95%甲醇部位中共分離得到的13個佛術烷類倍半萜，包括化合物1為新的eremophilane-12,8-lactam型佛術烷類倍半萜生物堿；化合物2～5為eremophilane-12,8-olides型佛術烷類倍半萜；化合物6～10為eremophilane-14,6(-olides型佛術烷類倍半萜；化合物11、12、13為furanermophilane型佛術烷類倍半萜(見圖1)?？疾焐鲜龌衔锏闹参锒净钚裕Y果顯示化合物1～13對擬南芥種子萌發(fā)無抑制活性，但均表現(xiàn)出一定的對擬南芥種子根生長的抑制活性，并且部分化合物在低濃度時能夠使種子萌發(fā)時間較空白對照組提前1～2天。此結果與文獻所述一致：倍半萜類化合物抑制根生長的活性比抑制種子萌發(fā)的活性更強，并且有化感潛力的植物毒化合物在低濃度下對種子萌發(fā)常常表現(xiàn)出促進作用[22,23]。最近的研究顯示，植物在對抗寄生植物中進化出“自殺式萌發(fā)”又稱“蜜罐策略”的新策略：宿主植物釋放的化感物質如獨腳金內酯類(strigolactones，SLs)可誘導刺激寄生植物如獨腳金屬(Strigaspp.)、列當屬(Orobanchespp.)的種子萌發(fā)，如果是在無宿主植物的環(huán)境中，這些萌發(fā)的種子會因為得不到營養(yǎng)供給而加速死亡，從而減少寄生植物種子在土壤中的儲備[24]。為面對復雜的環(huán)境壓力，化感物質往往發(fā)揮多重生態(tài)學作用[25]。本次實驗結果提示，舟葉橐吾中的佛術烷類倍半萜除直接抑制其他植物種子的萌發(fā)和生長外，也可能采取與上述“自殺性萌發(fā)”類似的策略，即誘導促進其他植物種子的萌發(fā)，隨后通過某種方式誘導根尖細胞死亡，抑制其營養(yǎng)吸收并加速其死亡，從而減少這些植物對周圍土壤中養(yǎng)分的消耗。目前尚未見類似的研究報道，此推測需要實驗的進一步驗證。

比較化合物3、5、13與其余化合物對促進種子提前萌發(fā)的作用，結果提示6位取代基與15位形成內酯環(huán)會影響促進作用的發(fā)揮；存在3位側鏈以及10位羥基被取代則可能產(chǎn)生抑制的效果；6位側鏈的存在卻可能產(chǎn)生促進的效果。另一方面，化合物1～13對擬南芥根生長的抑制活性與化合物濃度和結構相關(見表4)。結合前期實驗結果，舟葉橐吾中佛術烷類倍半萜對擬南芥根生長的抑制活性存在以下規(guī)律：furanermophilane型佛術烷類倍半萜的植物毒活性較好，且furanermophilane型> eremophilane-14,6α-olides型> eremophilane-12,8-olides型> modified eremophilane型。比較化合物11、12和13對擬南芥根生長的抑制活性，化合物13的EC50為44.15±5.21 μg/mL，化合物11、12的EC50分別為62.30±2.92和75.62±1.33 μg/mL，提示furanermophilane型佛術烷類倍半萜的6位取代基與15位不成內酯環(huán)時活性更好。比較化合物6～10對擬南芥根生長的抑制活性，化合物6和9活性相似，提示eremophilane-14,6α-olides型佛術烷類倍半萜A環(huán)上的雙鍵對植物毒活性影響不大。比較化合物2～5對擬南芥根生長的抑制活性，化合物2和5活性相差不大，提示eremophilane-12,8-olides佛術烷類倍半萜的6位和15位形成內酯環(huán)，以及3位有取代基都對活性影響不大。分別比較化合物1和3；3、5和4；6和7；9和10對擬南芥根生長的抑制活性，發(fā)現(xiàn)10位上有羥基取代時植物毒活性增強，該結果與前期研究結果一致[15]?；衔?3在本次實驗中表現(xiàn)出最好的植物毒活性，從上述構效分析中可知，含有10位羥基和6位側鏈取代的furanermophilane型佛術烷類倍半萜具有作為生態(tài)友好型天然除草劑先導化合物的潛力。因此，下一步將從舟葉橐吾中尋找更多此類型的化合物，篩選用于開發(fā)生態(tài)友好型天然除草劑的先導化合物。