全 文 ：第 27卷　第 3期 西北农业大学学报 Vol. 27 No. 3
1999年 6月 Ac ta Univ . Ag ric. Bo reali-occidentalis Jun. 1999
砂地柏果实中杀虫活性成分研究
余向阳　张　兴
(西北农业大学无公害农药研究服务中心 ,陕西杨陵 712100)
　　摘　要　以菜青虫 (Pieris rapae L. )为标准试虫进行生物活性跟踪测试 ,对杀虫植物砂
地柏 ( Sabina vulgaris Ant. )果实中杀虫活性成分进行了分离。 经溶剂提取、 4次柱层析及重
结晶 ,得到一种杀虫活性成分纯品 ,代号为 SFO2.生测结果表明 , SFO2对菜青虫有较强的拒
食及胃毒毒杀作用 ,但没有触杀活性。
关键词　植物性杀虫剂 ,砂地柏 ,杀虫活性成分
分类号　 S482. 39
砂地柏 ( Sabina vulgaris Ant. )属柏科 ( Cupressaceae)园柏属 ( Sabina )植物 ,国内外
对砂地柏果实及枝叶提取物的化学及药理学方面均已作了大量工作 [1 ]。西北农业大学无
公害农药研究服务中心在筛选研究中发现其杀虫活性 [ 2, 3] ,并对其粗提取物的杀虫作用特
点和机理作了初步探讨 [4 ]。目前对其杀虫活性成分的研究尚未见详细报道。本研究在前人
工作的基础上 ,对砂地柏果实中的杀虫活性成分进行分离、纯化 ,以便为进一步研究作用
机理、结构-活性关系及人工模拟合成提供理论依据。
1　材料与方法
试验材料　砂地柏果实 , 1995年 7月采自甘肃张掖马蹄寺 ,于室内晾干 ,粉碎过 40
目筛 ,保存于低温冰箱 ( - 45℃ )内备用。供试昆虫为近期内从未施过药的甘蓝地采回的菜
青虫幼虫 ,经室内饲养 2 d后 ,挑选体形大小一致的健壮 5龄前期幼虫供试。
生测方法　采用小叶碟添加法 [ 5, 6]。试验中分别统计试虫 24, 48 h的取食量 ,并计算
拒食率。 48 h后用正常叶片饲养 ,直至化蛹。 定时检查试虫死亡数 ,计算死亡率。
活性成分提取分离　砂地柏果实中活性成分的提取分离过程中以生物活性跟踪测定
法为指导 ,经不同极性溶剂平行提取 ,生物活性跟踪检测 ,选出较佳溶剂种类进行抽提。对
提取物经多次分离条件优化选择 ,选出较优的分离路线 (图 1) ,对每一步的分离物质均进
行生物活性测定 ,最终得到活性较高的化合物。
2　结果与分析
2. 1　活性成分提取溶剂筛选结果
　　对砂地柏果实粉碎物以石油醚 ( 60～ 90℃ )、正己烷、环己烷、四氯化碳、苯、氯仿、甲醇
和丙酮等 8种溶剂进行平行提取。其中石油醚、正己烷和环己烷提取液经 - 20℃冷冻 12 h
后有不溶物析出 ,过滤后得不溶物分别为石 A,正 A和环 A.滤液经回收溶剂后分别得石
收稿日期　 1998-11-02
课题来源　国家自然科学基金资助项目 , 39622001
作者简介　余向阳 ,男 , 1972年生 ,硕士 ,现在江苏省农业科学院植保所工作 ,南京 210014
B,正 B和环 B,其他几种溶剂提取物经回收溶剂后分别得四 B,苯 B,丙 B,氯 B和甲 B.测
定各种提取物对菜青虫的生物活性结果 (表 1)表明 ,石 A和正 A对菜青虫活性最高 ,结
合溶剂价格及提取效率优化比较 ,选择石油醚 ( 60～ 90℃ )作为最佳提取用溶剂。以石油醚
( 60～ 90℃ )提取砂地柏果实粉碎物 (经提过精油后 )共 10 kg ,提取液浓缩至总体积一半
并于- 20℃冰箱内冷冻过夜 ,过滤后得石 A共 108 g.
SF9SF8SF7SF6SF5SF4SF3SF2SF1
合并 37～ 57馏分 , 活性炭脱色
合并 5～ 12馏分
图 1 活性物质提取分离流程图
SFO2
重结晶
四级柱层析
三级柱层析
二级柱层析
一级柱层析
丙酮提取物 残渣
索氏法提取
( 30～ 60℃ )石油醚提取物
- 20℃冷冻 12 h
不溶物 可溶物
石油醚 ( 60～ 90℃ )提取
残渣 提取液
残渣 精油
水蒸汽蒸馏
砂地柏果实粉碎物
表 1　不同溶剂提取物对菜青虫的生物活性比较 %
提取物 24 h拒食率 48 h拒食率 最终死亡率 提取物 24 h拒食率 48 h拒食率 最终死亡率
石 A 91. 45 95. 19 90. 91 四 B 84. 65 87. 64 63. 64
石 B 84. 32 89. 07 45. 46 苯 B 90. 50 96. 80 45. 46
正 A 99. 52 99. 72 100. 00 氯 B 97. 15 95. 29 45. 46
正 B 81. 95 91. 14 36. 37 丙 B 94. 06 93. 21 63. 34
环 A 90. 97 94. 53 54. 54 甲 B 45. 72 62. 38 26. 67
环 B 92. 64 98. 68 36. 37
　　注:样品均以丙酮稀释成 25. 0 g /L供试 ,每处理用试虫 12头。
秤取石 A100 g ,依次以石油醚 ( 30～ 60℃ )和丙酮各提取 12 h.石油醚 ( 30～ 60℃ )提
12 西北农业大学学报 第 27卷
取液于 - 20℃下冷冻过夜 ,得不溶物石 A1 4. 9 g和可溶物石 A2 9. 0 g ,丙酮提取液经回收
丙酮后得石 A3. 2 58. 8 g.提取后剩余残渣石 A3. 1 22. 1 g ,各提取物对菜青虫的生物活性测
定结果见表 2.从表 2可看出 ,石 A1和石 A3. 2对菜青虫毒杀活性最高 ,由于石 A1量较少 ,
故暂不对其进行分离 ,仅对石 A3. 2中杀虫活性成分作进一步分析。
表 2　不同溶剂提取物对菜青虫幼虫的生物活性 %
样　品 质量浓度 / ( g· L- 1 ) 24 h拒食率 48 h拒食率 最终死亡率
石 A1 12. 5 74. 00 88. 30 100. 00
石 A2 25. 0 96. 60 97. 90 45. 46
石 A3, 1 25. 0 64. 41 81. 34 42. 73
石 A3, 2 12. 5 81. 25 91. 92 100. 00
　　注:每处理用虫 20头。
2. 2　活性成分的分离纯化
活性成分的分离、纯化采用柱层析分离、薄板层析定位、生物测定跟踪相结合的方法。
柱层析中所用柱子为 60 mm× 800 mm玻璃柱 ,填充剂为柱层析硅胶 ( 200～ 300目 )。
2. 2. 1　一级柱层析分离　一级柱层析以苯∶乙酸乙酯 ( 9∶ 1, 7∶ 3, 5∶ 5, 3∶ 7, 1∶ 9)不
同体积比的混合溶剂依次进行梯度淋洗。等体积 ( 200 mL)收集 ,经 T LC检测 ,合并相同
Rf 值馏分 ,对得到的 9个组分进行杀虫活性跟踪 ,从生测结果 (表 3)可看出 , SF4和 SF5
对菜青虫有较高毒杀活性。薄板检测结果表明 ,两者成分交叉较多 ,为防止活性成分漏失 ,
将两者合并 ,共得 SF4+ SF5约 14 g.
表 3　一级柱层析分离物质对菜青虫的生物活性测定结果 %
样品 24 h拒食率 48 h拒食率 最终死亡率
SF1 57. 77 61. 19 0. 00
SF2 52. 32 50. 50 10. 00
SF3 75. 52 69. 60 0. 00
SF4 83. 31 89. 70 90. 00
SF5 94. 08 96. 33 50. 00
SF6 79. 00 86. 02 40. 00
SF7 96. 75 92. 58 30. 00
SF8 83. 41 82. 28 10. 00
SF9 75. 87 76. 96 10. 00
　　注:每样品处理用试虫 20头 ;样品以丙酮稀释成 10 g /L供试。
2. 2. 2　 SF4+ SF5的制备薄板分离　称取 SF4+ SF5约 0. 4 g ,以少量丙酮溶解 ,点样于 20
块自制的 GF254硅胶板 ( 30 cm× 20 cm,板厚 1 mm)上 ,以展开剂苯∶乙酸乙酯 ( 9∶ 1)展
开 ,置紫外灯下显色 ,可见由上至下依次分为 8条不同颜色区带。 分别刮下各区带的硅胶
粉 ,以甲醇反复振摇洗脱 ,回收甲醇后 ,再分别以丙酮定容至 5 mL.测定各区段物质对菜
青虫的生物活性 ,结果 (表 4)表明 , Rf 值为 0. 504～ 0. 414的物质对菜青虫有较高毒杀活
性 ,有进一步分离、研究的必要。 Rf 值为 0. 414～ 0. 293的物质对菜青虫也有一定的毒杀
作用 ,其他成分基本没有活性。
13第 3期 余向阳等:砂地柏果实中杀虫活性成分研究
表 4　 SF4+ SF5薄板分离样品对菜青虫的生物活性比较 %
不同 Rf 区段物质 24 h拒食率 48 h拒食率 最终死亡率
0. 811～ 0. 724 26. 67 43. 95 6. 67
0. 724～ 0. 661 15. 13 41. 26 6. 67
0. 661～ 0. 614 56. 71 71. 86 0
0. 614～ 0. 583 68. 22 73. 21 6. 67
0. 583～ 0. 504 49. 32 65. 69 0
0. 504～ 0. 414 85. 21 94. 17 86. 67
0. 414～ 0. 293 83. 10 85. 71 53. 33
0. 293～ 0 48. 42 50. 51 6. 67
　　注:每处理用试虫 15头。
2. 2. 3　二级柱层析分离　二级柱层析选用苯 ,苯∶乙酸乙酯 ( 95∶ 5, 90∶ 10, 85∶ 15)不
同配比混合溶剂依次梯度洗脱 ,等体积 ( 100 mL)收集 ,共得 76个馏分。经 TLC检测 ,其
中 37～ 57馏分含有上述 Rf 值为 0. 504～ 0. 414的物质 (展开剂为苯∶乙酸乙酯= 9∶
1)。将展开剂苯∶乙酸乙酯比例调为 8∶ 2.层析展开后经紫外显色 ,于 Rf = 0. 618处显示
有较大斑点。
2. 2. 4　三、四级柱层析　合并二级柱层析分离得到的 37～ 57馏分 ,浓缩后得 2. 3 g黑褐
色胶状物 ,以活性炭脱色处理后进行三、四级柱层析。均选用苯∶乙酸乙酯 ( 9∶ 1)进行洗
脱 ,以 TLC检测 (展开剂为苯∶乙酸乙酯= 8∶ 2) ,重点收集 Rf 值在 0. 618处物质。所得
物质以甲醇溶解 ,加石油醚至饱和后 ,溶液中有白色针状结晶析出 .经反复多次重结晶 ,最
后得到白色柱状结晶 ,定名为 SFO2 .经 HPLC检测 ,按峰面积计算纯度至少在 98%以上 ,
测得此化合物熔点为 181～ 182. 5℃ .
2. 3　 SFO2对菜青虫的生物活性
2. 3. 1　触杀作用　将 SFO2以丙酮分别稀释成 10, 3. 33, 2, 1 g /L溶液 ,以 1. 049μL自
制毛细管微量点滴器准确点于试虫胸部背面。结果表明 ,最高质量浓度 ( 10 g /L )下仅致使
菜青虫 23%死亡 ,在 3. 33, 2. 1 g /L的质量浓度中试虫基本没有反应。表明 SFO2对菜青
虫基本没有触杀作用。
2. 3. 2　拒食及胃毒毒杀作用　以上述同样浓度 ,采用小叶碟添加法处理菜青虫 ,测定结
果 (表 5)表明 , SFO2对菜青虫有较强的拒食及胃毒毒杀活性。以 10 g /L的质量浓度处理
可使菜青虫 100%致死 ; 1 g /L处理 ,致死率也达 45. 25% ; 2 g /L处理 , SFO2对菜青虫拒
食率仍在 95%以上。
表 5　 SFO2对菜青虫幼虫的拒食及胃毒毒杀作用测定结果 %
质量浓度 /( g· L- 1) 24 h拒食率 48 h拒食率 最终死亡率
10 97. 22 97. 88 100. 00
3. 33 95. 06 96. 90 77. 78
2 94. 32 96. 22 60. 00
1 56. 69 89. 91 45. 25
　　注:每处理用试虫 15头。
3　讨论与小结
应根据具体情况选用溶剂品种。溶剂筛选试验结果表明 ,正己烷为最佳溶剂。由于其
14 西北农业大学学报 第 27卷
成本高 ,本研究选用了效果仅次于正己烷的石油醚。 但如果在较为精密的试验分析、检测
研究中 ,还应采用正己烷作为溶剂。
生物学和化学的结合是该类研究的较佳途径。 本研究中一直采用活性跟踪的方法进
行活性成分的分离纯化工作 ,并很快获得了活性成分 SFO2 .虽然目前还不能确定砂地柏
果实中所含活性成分总量和种类 ,但本试验结果至少可以说明 ,对菜青虫而言 , SFO2应为
一主要活性成分。 如在以后研究中 ,再选用其他虫种进一步活性跟踪分析 ,则有可能发现
其他生物活性成分。
本试验结果表明 , SFO2对菜青虫有较强的拒食和胃毒毒杀作用 ,没有接触毒杀作用。
因此 ,有必要将普通昆虫毒理学和田间昆虫毒理学理论相结合进行研究 ,以寻求较为理想
的实际应用途径。 另外 , SFO2的化学结构和毒理学也有待于进一步研究。
参 考 文 献
1　张　兴 ,傅昌斌 ,高聪芬 .新杀虫植物砂地柏的研究进展 .西北农业大学学报 , 1995, 23( 4): 53～ 57
2　张　兴 ,王兴林 ,胡兆农 .抑制赤拟谷盗种群形成的植物样品筛选研究 .粮食储藏 , 1992, 21( 3): 3～ 8
3　张　兴 ,王兴林 ,杨　凌 .抑制玉米象种群形成的植物样品筛选研究 .粮食储藏 , 1993, 22( 4): 3～ 7
4　傅昌斌 ,张　兴 .砂地柏提取物对粘虫肠道组织的影响 .西北农业大学学报 , 1998, 26( 3): 6～ 10
5　张　兴 ,赵善欢 .楝科植物对几种害虫的拒食和忌避作用 .华南农学院学报 , 1983, ( 4): 1～ 7
6　赵善欢 ,曹　毅 ,彭中健 ,等 .应用天然植物产品川楝素防治菜青虫试验 .植物保护学报 , 1985, 12( 3): 125
Research on th e Insecticidal Ing redient f rom Fruit
of Sabina vulgaris Ant.
Yu Xiangyang　 Zhang Xing
( Research and Development Cen ter of B iorational Insecticide, Northwestern
Ag ricul tural University ,Yangl in g ,Shaanxi 712100)
Abstract　With Pieris rapae L. as the screening insect to detect insecticidal activi-
ty , by means o f so lv ent ex t raction and th rough four times of column chromato graph and
recrystalli za tion, the insecticidal ing redient of f rui t of Sabina vulgaris Ant. i s identified,
w hich is named SFO2 . The result o f bioassay show s that SFO2 has good antifeeding and
stomach to xic activity to Pieris rapae , but has no contact to xici ty.
Key words　botanical insecticide, Sabina vulgaris Ant. , insecticidal activi ty
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