全 文 ：农药学学报　2006, 8(1):91-94
Chinese Journal of Pestic ide Sc ience
研究简报
中国粗榧枝叶提取物分离及其对反枝苋的除草活性
郝双红* , 　魏　艳 , 　张　 , 　张　兴
(西北农林科技大学 无公害农药研究服务中心 , 陕西 杨凌 712100)
摘　要:以对杂草反枝苋种子萌发及根 、茎生长的抑制作用为指标 ,提取 、分离 、鉴定了中国粗榧
Cephalo taxus sinensis L .i枝叶中的除草活性成分。中国粗榧枝叶乙醇提取物的酸水溶液用苯萃取 ,
萃余相碱化并用氯仿萃取得总生物碱。以硅胶及氧化铝柱层析从中国粗榧总生物碱中分离出了
3个生物碱类化合物 H1 、H2和 H3 ,其结构依次鉴定为桥氧三尖杉碱 、三尖杉碱及 11-羟基三尖杉
碱。在 1. 00mg /mL的供试浓度下 , H1对反枝苋种子根 、茎生长的抑制率分别为 86. 1%和 82. 4%,
H3对反枝苋种子根 、茎生长的抑制率分别为 84. 2%和 77. 1%, H2除草作用较弱 。测定结果表明 ,
萃取所得总生物碱为中国粗榧的主要活性成分 。
关键词:中国粗榧;桥氧三尖杉碱;三尖杉碱;11-羟基三尖杉碱;除草活性
中图分类号:S482. 4;O658　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:1008-7303(2006)01-0091-04
Herb icidalActivity of Tw ig and Needle Extracts from Cephalotaxus sinensis
againstAmaran thus retroflexus
HAO Shuang-hong* , 　WEIY an, 　ZHANG Jing, 　 ZHANG　X ing
(Research and Deve lopm ent Center of Biorational Pestic ides , Northwest A ＆F University, Yangling 712100, China)
Abstract:Herb icida l com ponents ofCephalo taxus sinensis againstAmaran thus re troflexus were iso lated
by b ioassay-gu ided separa tion. The m a in active componen ts were alkalo ids in chloroform partition
derived from the e thanol extrac.t D rupacine, cephalotaxine and 11-hydroxycepha lotaxine were iso lated
from the ch loroform partition first by silica gel colum n chrom atography(CC) and then by a lum inum
oxide CC respec tively, and identified by IR , MS , 1H NMR. The herb icidal activity of drupacine and
11-hydroxycepha lo taxine werem uch higher than cepha lo taxine. The inh ib itory rates of drupacine and
11-hydroxycephalotax ine to the grow th of root and stem ofAmaran thus re troflexus were nearly ormore
than 80% at 1 mg /mL concentra tion.
Key words:Cephalotaxus sinensis Li;drupacine;cephalotaxine;11-hydroxycephalotax ine;herbic idal
activ ity
　　中国粗榧 C ephalotaxus sinensis L .i简称粗榧 ,
为三尖杉科三尖杉属植物 ,为中国特有物种 ,广泛
分布 于 我国 14 个省 区 [ 1, 2] 。 20 世 纪 60 年
代 , Paud ler[ 3] 、Powell[ 4]等人首次从三尖杉属植物
　收稿日期:2005-06-09;修回日期:2005-12-16.
　作者简介:*郝双红(1974-),男 ,通讯作者 ,陕西三原人 ,博士 , 讲师 , 主要从事生物源农药研究和开发. 联系电话:029-87092122;E-m a il:
doub lered74@ s ina. com
　基金项目:西北农林科技大学青年专项基金;西北农林科技大学人才基金;国家 “十五 ”科技攻关项目(2002BA 516A 04).
三尖杉和日本粗榧中分离出抗癌活性物质三尖杉
酯碱 。接着人们又对该属植物的化学成分 、药用
活性及活性化合物的合成等进行了大量的研
究 [ 5, 6] 。该属植物在我国民间常被用作消积驱虫
药 ,也有消炎润肺的功效。中国粗榧有一定杀虫
活性 ,对粘虫具较强的拒食作用 [ 7] ,对松材线虫具
有强的杀虫活性 [ 8] 。三尖杉酯碱的衍生物对烟草
花叶病毒也具有较强的钝化作用 [ 9] 。笔者在对西
北地区除草活性植物进行初筛时 ,发现中国粗榧
对多种植物种子萌发及发芽后根 、茎的生长有明
显的抑制作用 [ 10] ,故对其除草活性做了进一步研
究 ,现将结果报道如下 。
1　材料与方法
1. 1　植物材料
中国粗榧Cephalotaxus sinensis L.i枝叶 , 2003年
9月采自陕西秦岭 ,经阴干 、粉碎 (过 30目筛 ,筛孔
约 0. 49 mm)后 ,置于 - 30℃冰箱中保存备用 。反
枝苋 Amaran thus re tro flexus L. 种子采自西北农林
科技大学试验农场。
1. 2　中国粗榧除草活性成分的提取分离和结构
鉴定
1. 2. 1　活性成分的提取及萃取分离 　中国粗榧
枝叶粉碎样品用适量工业乙醇(纯度 95%)室温浸
提 5次 ,每次 7 d并时常搅拌 ,合并 、过滤提取液 ,
减压浓缩得总浸膏 2. 4 kg。总浸膏用 10倍量(V W/ )
质量分数为 5%的乙酸水溶液 (pH =3)充分捏溶 ,
抽滤后滤液用等体积苯萃取 2次 。萃余水相用氨
水调至碱性 (pH =9),再用等体积氯仿萃取 3次 ,
萃取液脱溶得 140. 9 g总生物碱 C。
1. 2. 2　活性成分的柱层析分离　将氯仿萃取所
得 120. 0 g总生物碱经硅胶柱层析 ,依次用氯仿 、
氯仿和甲醇的混合溶液 (100∶1、90∶1、80∶1……
10∶1,体积比 )进行梯度洗脱 ,等体积收集洗脱液。
对收集液进行硅胶薄层层析检测 (以体积比为
11∶1的氯仿和甲醇混合溶液作展开剂 ,显色剂用
改良的碘化铋钾 ), 合并 R f值相同的收集液并减
压浓缩 ,得 10个 R f值不同的馏分 。生物测定结果
表明 ,馏分 C-3(得率 8.2%)、C-5(得率 10. 5%)、
C-10(得率 14. 8%)具有较强的除草活性。分别
用中性氧化铝对上述 3种馏分进行柱层析 , 以石
油醚和氯仿的混合溶液 、氯仿 、氯仿和甲醇的混合
溶液进行梯度洗脱 ,得 3个生物碱结晶 ,分别记作
H1 (0. 88 g)、H2(0. 62 g)和 H3(0. 65 g),以微量除
草活性测定方法分别测定其对反枝苋种子萌发及
根 、茎生长的抑制作用。
1. 2. 3　活性成分的结构鉴定　X6显微熔点测定
仪 (温度计未校正 );N icole t NEXUS 670 FT-IR
(KB r压片法 );HP 5988 MS;ZAB HS质谱仪 (数
据系统为 MASPEC Ⅱ system);B ruker AM-300核
磁共振仪 。
1. 3　微量除草活性测定方法
将 2 cm ×3 cm 滤纸条垂直于长边折起
0. 5 cm ,用微量进样器将 50 μL梯度浓度药液均
匀滴加在滤纸条面积较大部分 (2 cm ×2. 5 cm)
上 ,挥干溶剂。把滤纸条载药部位贴在载玻片
(2. 5 cm ×7. 5 cm)上 , 每片平行贴 2条 , 间距
1 cm ,每药剂重复 3次。将载玻片放入垫有两层
滤纸的培养皿 (直径 9 cm)中 ,皿内加入 5 mL蒸
馏水 ,使滤纸条未受药部分与皿中湿滤纸充分接
触 。每滤纸条受药部分前端 (距未受药部位较远
端)播 20粒大小一致的反枝苋种子。将培养皿倾
斜 15°(滤纸条吸水端向下 )放入培养箱 (28℃,相
对湿度 90%, L /D =12 h ∶12 h)中培养 , 72 h后统
计各处理种子发芽率 ,测量发芽种子根 、茎长度 。
按照下式计算发芽及根茎生长抑制率:
萌发抑制率 (%)=对照萌发数 -处理萌发数对照萌发数 ×100
生长抑制率 (%)=对照生长量 -处理生长量对照生长量 ×100
2　结果与分析
2. 1　总生物碱及其柱层析馏分的除草活性
氯仿萃取的总生物碱及其柱层析馏分对反枝
苋种子萌发及根茎生长的抑制作用测定结果见
表 1。从中可以看出 ,总生物碱具有较强的除草活
性 ,在 10 mg /mL的供试浓度下 ,可完全抑制反枝
苋种子的萌发及根茎生长 。在浓度为 2 mg /mL
时 ,总生物碱柱层析馏分 C-3、C-5及 C-10对反枝
苋种子发芽后根 、茎生长的抑制作用均显著高于
其他各馏分 , C-3及 C-10对反枝苋种子萌发的抑
制作用也显著高于相同浓度下其他各馏分。由此
看来 ,总生物碱中除草活性较高的成分主要分布
92 农　药　学　学　报 Vo .l 8
于 C-3、C-5及 C-10 3个馏分中 ,这几部分的除草
活性成分值得进一步分离 。
2. 2　三种生物碱的除草活性
从中国粗榧总生物碱中具较强除草活性的一
级柱层析馏分 C-3、C-5及 C-10中 , 分离出 H1、
H2 、H3 3种生物碱单体 , 其除草活性测定结果见
表 2。从中可以看出 ,在 1. 00 mg /mL的供试浓度
下 , H1对反枝苋种子发芽后幼根及幼芽生长的抑
制作用显著高于其他两种生物碱;1. 00 mg /mL的
H3对反枝苋种子发芽后幼根及幼芽生长的抑制作
用显著高于 H2;H2对反枝苋种子萌发及根茎生长
的抑制作用均较弱 。 3种生物碱中 , H1的除草活
性最高 , H3次之 , H2活性最低 。
Table 1　Herb icida l activ ity of to tal alkaloid and its subfractions separa ted by column
chrom atography aga instA. re tro flexus
Fractions Con cen tration /mg mL - 1 Inh ib it ion rate±SE(%)
Seed bourgeon Tap roo t developmen t Caul is developm en t
C 10 100. 0±0. 00 a 100. 0±0. 00 a 100. 0±0. 00 a
2 20. 9±0. 33 b 85. 5±0. 20 b 76. 6±0. 17 b
C-3 10 100. 0 ±0. 00 a 100. 0±0. 00 a 100. 0±0. 00 a
2 33. 3±2. 52 c 80. 9±0. 42 b 72. 7±0. 41 b
C-5 10 100. 0±0. 00 a 100. 0±0. 00 a 100. 0±0. 00 a
2 8. 33±1. 45 d 76. 9±0. 28 c 71. 3±0. 23 b
C-6 10 83. 3±0. 67 b 98. 9±0. 06 a 95. 9±0. 13 a
2 30. 6±0. 33 c 63. 7±0. 84 c 46. 4±0. 63 c
C-10 10 47. 2±1. 20 b 93. 5±0. 21 a 89. 4±0. 22 a
2 19. 4±0. 88 c 66. 8±0. 64 c 51. 2±0. 59 c
　　N o te:C and C-3 to C-10m ean s the to tal alk alo ids and the 3rd to 10 th subfract ions. V alu es w ith in the same co lumn fol low ed by sam e letter are
no t s ign ificant ly d ifferen ce atP
0.05 level, the sam e as in tab le 2.
Table 2　Herb icida l ac tiv ity of three alka lo ids from C. sinensis againstA. re tro flexus
Compounds Concen tration /m g mL - 1 Inh ib it ion rate±SE(%)
Seed bourgeon Tap roo t developmen t Caul is developm en t
H 1 1. 00 24. 2±0. 14 c 86. 1±0. 29 a 82. 4±0. 35 a
0. 33 12. 1±0. 07 e 73. 0±0. 58 c 27. 4±0. 23 c
H 2 1. 00 19. 7±0. 40 d 33. 4±0. 25 d 10. 6±0. 35 d
0. 33 19. 7±0. 46 d 25. 8±0. 45 e 0. 50±0. 01 e
H 3 1. 00 63. 3±0. 47 a 84. 3±0. 42 b 77. 1±0. 57 b
0. 33 30. 6±0. 35 b 10. 2±0. 09 f 0. 00±0. 00 e
2. 3　三种生物碱的结构鉴定
H1 、H2 及 H3 的物理性质及 MS、1H NMR、
IR值见表 3。从中可以看出 , H1的测定数据与文
献 [ 11, 12]报道一致 ,故鉴定为桥氧三尖杉碱;H2
的数据与文献 [ 11 ～ 14]报道一致 ,故鉴定为三尖
杉碱;H3的测定数据与文献 [ 11, 15]报道一致 ,故
鉴定为 11-羟基三尖杉碱 。 3种生物碱的结构见
图 1。 F ig. 1　Chem ical struc tures ofH1 , H2 and H3
93N o. 1 郝双红等:中国粗榧枝叶提取物分离及其对反枝苋的除草活性
Tab le 3　Physica l, MS , IR and 1H NMR data of H1 , H2 and H3
Compd. App earan ce
Mp (Ref. d ata)
/℃ MS , m /z IR, v / cm - 1 1H NMR, δ
H 1 W hite
n eed le
crys tle
70 ～ 73
(72 ～ 73)
331(M + , base peak),
314, 300, 272, 242,
228, 214, 190, 161,
154, 142, 141, 138,
131, 124, 110, 96, 83
3 526, 3 433,
1 626, 1 487,
1 059, 942
1. 45(d, 1H , J =12 H z, C1-H), 2. 67(d, 1H , J =
12 H z, C 1-H), 3. 02 ～ 3. 14 (m , 2H , C10-H), 3. 44
(d, 1H , J =9 H z, C
4
-H), 3. 48(s, 3H , CH
3
OC),
4. 03(d, 1H , J =9 H z, C3-H), 4. 88(q, 1H , C 11-
H), 5. 94(s, 2H , OCH2O), 6. 65(s, 1H , C 14-H),
6. 66(s, 1H , C
17
-H)
H 2 W hite
co lumn
crys tle
135 ～ 136
(136. 0 ～ 137. 5)
315(M + , base peak),
314, 300, 298, 284,
272, 254, 214, 166,
150, 137
3 227, 1 648,
1 503, 1 486,
1 037, 933
3. 65( d, 1H , J =9 H z, C 4-H ), 3. 72( s, 3H ,
CH 3OC), 4. 74(d, 1H , J =9 H z, C3-H), 4. 92(s,
1H , C1-H), 5. 89(s, 2H , OCH2O), 6. 64(s, 1H ,
C14-H), 6. 67(s, 1H , C17-H)
H 3 W hite
co lumn
crys tle
235 ～ 240
(240 ～ 250)
331(M + , base peak),
314(base peak), 313,
300, 298, 289, 270
3 197, 1 645,
1 504, 1 456,
1 097, 1 029,
924
3. 28 ～ 3. 35 (m , 2H , C 10-H), 3. 48(d, 1H , J =
8 H z, C4-H), 3. 73(s, 3H , CH 3OC), 4. 48(d, 1H ,
J=8 H z, C3-H), 4. 64(s, 1H , C 1-H), 4. 79( t, 1H ,
C11-H), 5. 93 ( s, 2H , OCH2O), 6. 63( s, 1H ,
C14-H), 6. 88(s, 1H , C17-H)
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