全 文 :天然产物研究与开发 NatProdResDev2010, 22:812-815
文章编号:1001-6880(2010)05-0812-04
收稿日期:2009-03-16 接受日期:2010-02-04
*通讯作者 Tel:86-013976731588;E-mail:wen.zhu@163.com
海芒果叶挥发油化学成分及杀虫活性研究
庄礼珂 1, 2 ,王 潘 1 ,梁木森 2 ,刘 敏 2 ,朱 文 3*
1海南大学环境与植物保护学院 , 海南儋州 571737;2海南正业中农高科股份有限公司 ,
海南海口 570206;3海南大学材料与化工学院 ,海口 570206
摘 要:采用水蒸气蒸馏法提取 , 运用气相色谱-质谱联用技术对海芒果叶挥发油化学成分进行分析 ,用气相色
谱面积归一化法测定了各成分的相对百分含量。经毛细管色谱分离鉴定了 13个化合物。研究了挥发油对赤拟
谷盗的活性:触杀活性测定发现挥发油对赤拟谷盗 48 h的 LC50为 1.0067 mL/L;忌避活性测定发现 1 mL/L浓
度在 12 ~ 48 h内忌避率都在 80%以上;熏蒸活性测定发现 24、48、 72 h的 LC50分别为 2.0207、1.7450、1.0160
mL/L;
关键词:海芒果;挥发油;杀虫活性
中图分类号:R284.2 文献标识码:A
ChemicalConstituentsandInsecticidalActivityofthe
volatileoilfromCerberamanghasLeaves
ZHUANGLi-ke1, 2 , WANGPan1 , LIANGMu-sen2 , LIUMin2 , ZHUWen3*
1EnvironmentandPlantProtectionColege, HainanUniversity, Hainandanzou571737 , China;
2HaiNanZhengYeZhongNongHighTechnologyCo., LTD, Hainanhaikou570206 , China;
3ChemicalandMaterialColege, HainanUniversity, Hainanhaikou570206 , China
Abstract:TheessentialoiloftheCerberamanghasleaveswasextractedbysteamdistillation, andthechemicalcomposi-
tionswereanalyzedbyGC-MS.Andthepeak-areanormalizationmethodingaschromatographywasappliedtomensurate
therelativecontentsofthesecomponents.Theresultsshowedthatthereare13compoundsintheessentialoiloftheCer-
beramanghasleaves.Atthesametime, contacttoxicitytestshowedthatLC50 is1.0067 mL/Lfor48 h;Repelenttest
showedthatrepellentrateisover80% withconcentratonof1 mL/Lin12-48 h, andInfumigationtestshowedthatLC50 is
2.0207, 1.7450and1.0160 mL/Lfor24 h, 48h, and72 h, respectively.
Keywords:Cerberamanghas;essentialoil;insecticidalactivity
红树林植物海芒果(Cerberamanghas),别名黄
金茄 、牛金茄 、牛心荔 、黄金调 ,为夹竹桃科(Apoc-
ynaceae)海芒果属植物 ,分布于亚洲和澳大利亚的
热带地区 ,我国主要分布在广东南部 、广西南部 、海
南和台湾 。其树皮 、叶和乳汁能制药剂 ,有催吐 、下
泻与堕胎之效[ 1] ,其毒性成分是强心甙类 [ 2] 。国外
研究表明 ,海芒果中主要含有强心苷 、木脂素 、环烯
醚萜苷和降单萜等类型的化合物[ 3-6] 。缅甸人曾把
海芒果和其他油剂一起混用作为杀虫剂 [ 7, 8] 。 Trän
ThiMinhHiün等对海芒果叶子进行老鼠的毒性生
物测定 [ 9] 。 Laphookhieo[ 10] 等从海芒果种子中成功
分离出一系列具有抗癌活性的强心甙类化合物。
Chang等 [ 11]从海芒果根中也分离出两种化合物具
有抗增殖和抗雌激素活性 ,能明显地抑制人体结肠
癌细胞系和伊沙科娃细胞系 ,并利用紫外光谱 、红外
光谱 、核磁共振仪和质谱测定出其结构 。未见海芒
果叶挥发油成分的报道 。
本文利用气相色谱-质谱联用技术对海芒果叶
中挥发油的化学成分进行了分析 ,并进行了杀虫活
性研究 ,为红树林植物资源的开发利用提供科学依
据。
1 实验部分
1.1 仪器 、材料与试剂
仪器:GC6890/5973MS(美 国惠 普 公 司 )、
RE52CS-2旋转蒸发仪 (上海亚荣生化仪器厂)、
SH2-D(Ⅲ)循环水式真空本泵(巩义市英峪子华仪
器厂);丙酮 、无水乙醚 、无水硫酸镁等均为国产分
析纯。
供试昆虫为海南大学环境与植物保护学院化保
实验室饲养的赤拟谷盗。用全麦粉∶干酵母粉 =20
∶1(质量比)混合而成的饲料饲养赤拟谷盗 ,以供试
验使用 。
海芒果叶 , 2008年 10月采于海南热带植物园
南药圃 ,经海南大学朱文教授鉴定为夹竹桃科植物
海芒果的叶子 ,标本存放于海南大学材料与化工学
院 。
1.2 海芒果叶挥发油的提取
称取 100 g新鲜海芒果叶 ,洗净后用剪刀剪碎 ,
置于 1000 mL圆底烧瓶中 ,水蒸汽蒸馏 3 h,蒸馏液
用无水乙醚萃取 3次 ,合并乙醚萃取液 ,加入无水硫
酸镁干燥过夜 ,常压浓缩至不含溶剂 ,得黄色挥发
油 ,出油率为 1.74% 。
1.3 海芒果叶挥发油对赤拟谷盗成虫的触杀试验
采用滤纸药膜法 [ 12] 。将直径为 9 cm的圆形滤
纸放入相同直径的玻璃皿中 ,吸取不同浓度供试精
油溶液(以 60%丙酮水作溶剂)3、 2、1、0.5、0.25
mL/L1 mL均匀滴在滤纸上 ,再取 1 mL的 60%丙
酮水设为对照。晾干后在每个玻璃皿中放入 20头
试虫 ,用深色的布罩起使虫分散 ,每个浓度设三个重
复 , 48 h后检查记录死亡虫数。
1.4 海芒果叶挥发油对赤拟谷盗成虫的忌避试验
采用培养皿滤纸涂药法 。将直径为 9 cm的滤
纸等分两半 ,一边是处理 ,一边为对照 ,中间用透明
胶连结起来(滤纸不能连结在一起),将提取挥发油
用 60%丙酮水配成浓度为 1、0.8、0.6、0.4、0.2 mL/
L的药液 ,取 0.2 mL的药液 ,均匀涂布干滤纸半圆
的一边 ,另一边涂等量 60%丙酮水(事先用铅笔写
明标记),等丙酮全部自然挥发后 ,将滤纸放入培养
皿内 。每皿接入试虫 20头 ,盖好培养皿(用纱网),
重复 3次 , 12、24、36、48、60 h检查对照边和处理边
虫数 。
1.5 海芒果叶挥发油对赤拟谷盗成虫的熏蒸试验
采用三角瓶密闭熏蒸法 。在(250 mL)三角瓶
中接入 20头赤拟谷盗 ,给滤纸条(2cm×8cm)上分
别滴加定量的不同浓度供试精油溶液(以 60%丙酮
水作溶剂)3、2、1、0.5、0.25 mL/L,滤纸条距三角瓶
底部 2 ~ 3 cm,迅速用塑料纸(双层)压住滤纸 ,用橡
皮筋封好瓶口 ,对照为滤纸条上加等量的 60%的丙
酮水 。处理重复 3次 ,每重复试虫 20头 ,将三角瓶
置于室内 , 24、48、72h检查死亡数 ,计算死亡率和校
正死亡率 。
1.6 GC-MS测定条件
气相色谱条件:石英毛细管柱 HP-FFAP(30 m
×0.25mm, 0.25 um),程序升温:从 60 ℃开始 ,以
4℃/min升到 120℃,再以 6℃/min升到 250℃,保
持 5 min;载气为 He,柱流量 1.0 mL/min,进样口温
度 250 ℃,分流比 50∶1。
质谱条件:EI源;电离电压 70 eV,离子源温度
230 ℃,扫描范围 10 ~ 500 aum,进样量 1.0uL。
2 结果与分析
2.1 海芒果叶挥发油的化学成分鉴定
表 1 海芒果叶挥发油化学成分
Table1 ChemicalconstituentsofessentialoilfromtheleavesofCerberamanghas
保留时间
Retention
time(min)
化合物名称
Compound
分子式
Molecular
formul
分子量
M
相对含量
Relative
content(%)
13.12 1, 4-Methanoazulene, decahydro-4, 8, 8-trimethyl-9-methylene-,[ 1S-(1.alpha., 3a.beta., 4.alpha., 8a.beta.)] -长叶烯 C15H24 204.19 1.86
15.59 Benzofuran苯并呋喃 C8H6O 118.04 3.76
19.44 Benzene, propyl-丙苯 C9H12 120.09 2.81
20.21 BenzylAlcohol苯甲醇 C7H8O 108.06 2.38
20.88 ButylatedHydroxytoluene4-甲基-2, 6-二叔丁基苯酚 C15H24O 220.18 71.63
22.51 Phenol苯酚 C6H6O 94.04 4.27
25.71 6-Methyl-triazolo(2, 3-b)(1, 2, 4)-triazine6-甲基--三唑并(2, 3-b)(1, 2, 4)三嗪 C5H5N5 135.05 0.77
27.90 Propane-1, 3-diol4-methyl-benzeneboronate1, 3-丙二醇-4-甲基苯硼酸酯 C10H13BO2 176.10 5.51
28.51 Aceticacid, mercapto-, ethylester巯基乙酸乙酯 C4H8O2S 120.03 0.89
813Vol.22 庄礼珂等:海芒果叶挥发油化学成分及杀虫活性研究
30.49 Benzofuran-2-one, 4-amino-2, 3-dihydro-4-氨基苯并-2, 3-二氢-2-呋喃酮 C8H7NO2 149.05 1.14
32.44 1H-Benzotriazole, 4-methoxy-4-甲氧基-1H-苯并三唑 C7H7N3O 149.06 0.83
34.90 Tetradecanoicacid肉豆蔻酸 C14H28O2 228.21 2.71
37.61 2-Hexyl-1-octanol2-己基-1-辛醇 C14H30O 214.23 2.00
按上述 GC-MS条件对海芒果叶挥发油进行分
析 ,得其总离子流图 ,对总离子流图中的各峰经质谱
扫描后得到质谱图 ,经过过质谱计算机数据系统检
索(质谱数据库:NIST, NBS),人工谱图解析 ,按各色
谱峰的质谱裂片图与文献核对 , 查对有关质谱资
料 [ 13-15] ,对基峰 、质荷比和相对丰度等方面进行直
观比较 ,分别对各色谱峰加以确认 ,综合各项分析鉴
定 ,鉴定出 13个化合物 。用面积归一化法确定了各
成分的相对百分含量 ,结果见表 1。
2.2 海芒果叶挥发油对赤拟谷盗成虫的触杀活性
表 2 海芒果叶挥发油对赤拟谷盗的毒力测定结果
Table2 CerberamanghasessentialoiloftheTriboliumcasta-
neumherbstToxicityresults
浓度
Concentration
活虫数 /头
liveinsects
死亡虫数 /头
defunctadult
死亡率 /%
Mortality
施药前
Before
spraying
施药 48h
spraying48h
实际值
Actual
value
校正值
Correction
value
3mL/L 60 56 93.3a 93.2a
2mL/L 60 43 71.7b 71.2b
1mL/L 60 26 43.3c 42.3c
0.5mL/L 60 13 21.7d 20.3d
0.25mL/L 60 6 10.0de 8.4de
对照 60 1 1.7e
注:表中数字后的小写字母表示 Duncan新复极差测验的 5%水
平的差异显著性(毒力回归方程:y=4.9927+2.5397x, 相关系数 R
=0.9641),致死中浓度 LC50 =1.0067 mL/L, 95%置信区为 4.6390-
5.3464)
Note:Thelowercaseletersafterthenumberinthetablemeansthe
significantdiferencesof5%ofDuncansnewmultiplerangetest(viru-
lenceregressionequation:y= 4.9927 +2.5397x, correlationcoeficient
R=0.9641, medianlethalconcentrationLC50 = 1.0067 mL/ L, 95%confidenceregion:4.6390-5.3464)
表 2可见海芒果叶挥发油 5个浓度对赤拟谷盗
毒力测定的方差分析达到极显著水平 ,随着处理浓
度的增加 ,对赤拟谷盗的毒杀作用增强 。
2.3 海芒果叶挥发油对赤拟谷盗成虫的忌避作用
表 3 海芒果叶挥发油对赤拟谷盗成虫的忌避性测定结果
Table3 CerberamanghasessentialoiloftheTriboliumcasta-
neumherbstrepelenceresults
浓度
Concentration
忌避率 /% deterrentrate
12h 24h 36h 48h 60h
1mL/L 98.2a 94.5a 90.8a 82.4a 77.5a
忌避等级 Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅳ
0.8mL/L 86.7ab 84.7a 77.5b 63.1b 53.5b
忌避等级 Ⅴ Ⅴ Ⅳ Ⅳ Ⅲ
0.6mL/L 77.5b 74.7a 66.3b 53.5bc 49.8bc
忌避等级 Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅲ Ⅲ
0.4mL/L 55.7c 48.7b 41.9c 37.6cd 32.5cd
忌避等级 Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅱ Ⅱ
0.2mL/L 41.2c 41.2b 37.6c 27.5d 17.1c
忌避等级 Ⅲ Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅰ
注:表中数字后的小写字母表示 Duncan新复极差测验的 5%水
平的差异显著性
Note:Thelowercaseletersafterthenumberinthetablemeansthe
significantdiferencesof5% ofDuncansnewmultiplerangetest.
海芒果叶挥发油在不同浓度和不同时间下对赤
拟谷盗都表现出一定的忌避活性(见表 3)。海芒果
叶精油对赤拟谷盗的忌避效果随着用药浓度的增大
而增强 , 在当浓度增大为 1 mL/L时 ,达到 Ⅳ级水
平;随着处理时间的延长 ,海芒果叶挥发油的忌避效
果逐渐降低 ,但在 60 h后还有一定的驱避作用 ,尤
其是高浓度下 。 60 h后驱避等级还是Ⅳ级水平 ,这
说明海芒果叶挥发油对赤拟谷盗驱避作用的持效期
比较长 ,且浓度越高持效期越久。
表 4 海芒果叶挥发油对赤拟谷盗成虫的熏蒸测定结果
Table4 CerberamanghasessentialoiloftheTriboliumcastaneumherbstFumigatioresults
浓度
Concentration
死亡率 /% Mortality 校正死亡率 /% corectedmortality
24h 48h 72h 24h 48h 72h
3mL/L 63.3a 70a 88.3a 62a 69a 87.7a
2mL/L 51.7b 46.7b 66.7b 50b 44.9b 64.9b
1mL/L 33.3b 41.7b 56.7b 31b 39.7b 54.4b
814 天然产物研究与开发 Vol.22
0.5mL/L 16.7c 21.7 c 26.7c 13.9c 19c 22.8c
0.25mL/L 11.7cd 15cd 18.3cd 8.7cd 12.1cd 14cd
对照 3.3d 3.3d 5d
注:表中数字后的小写字母表示 Duncan新复极差测验的 5%水平的差异显著性
Note:Thelowercaselettersafterthenumberinthetablemeansthesignificantdiferencesof5% ofDuncansnewmultiplerangetest.
表 5 海芒果叶挥发油对赤拟谷盗成虫的熏蒸测定结果分
析
Table5 CerberamanghasessentialoiloftheTriboliumcasta-
neumherbstFumigatioresultsanalyse
时间
Time
毒力回归方程
toxicityregression
equation
R LC50(mol/L)
95%置信区
95%CI
24h y=4.5129+1.5945x 0.9885 2.0207 4.3998~ 4.6369
48h y=4.6481+1.4555x 0.9482 1.7450 4.4027~ 4.8935
72h y=5.0139+2.0103x 0.9582 1.0160 4.7109~ 5.3170
2.4 海芒果叶挥发油对赤拟谷盗成虫的熏蒸作用
表 4、5可见海芒果叶挥发油对对赤拟谷盗有一
定的熏蒸活性 , 5个浓度对赤拟谷盗熏蒸活性测定
的方差分析达到极显著水平 ,随着处理浓度和时间
的增加 ,对赤拟谷盗的熏蒸作用增强。在 3、2、 1、
0.5、0.25 mL/L浓度下测得 24、48、72 h的 LC50分
别为 2.0207、1.745、1.016mL/L。
3 小结
试验结果表明 ,应用水蒸汽蒸馏技术提取的海
芒果叶挥发油对赤拟谷盗不仅具有较强的驱虫 、杀
虫活性 ,而且其作用包括熏蒸 、触杀 、忌避多种方式 。
4-甲基 -2 , 6-二叔丁基苯酚 , 苯酚 , 6-甲基 --三唑并
(2, 3-b)(1, 2, 4)三嗪都具有一定的杀虫毒性 。而
海芒果叶挥发油中 4-甲基 -2, 6-二叔丁基苯酚含量
较高 ,因此 4-甲基 -2, 6-二叔丁基苯酚可能是海芒果
叶挥发油的主要活性成分之一 ,也可能是多种活性
成分共同作用的结果 。本文仅对其挥发油的生物活
性做了初步试验 ,其杀虫活性组分的分离 、提纯和鉴
定有待今后进一步深入研究。
参考文献
1 EditedbyChineseAcademyofSciences(中国科学院主
编).FloraChinaTomus63(中国植物志 , 第 63卷), Bei-
jing:SciencePress, 1974.33.
2 ChenJS(陈冀胜), ZhengS(郑硕).ChinesePoisonous
Plants(中国有毒植物), Beijing:SciencePress, 1987.78-
79.
3 AbeF, YamauehiT.StudiesonCerberaCardiacglycosidesin
theseeds, bark, andleavesofCerberamangrasL..Chem
PharmBull.1977, 25:2744-2748.
4 AbeF, YamauehiT.WanASC.Sesqui, sesterandtrilignans
fromstemsofCerberamanghasandC.odollam.Pyhtochemis-
try, 1988, 27:3627-3631.
5 YamauehiT, AbeF, WanASC.10— 0-benzoyhheveside
and10-dehydrogeniposidefromtheleavesofCerberamang-
has.Phytochemistry, 1990, 29:2327-2328.
6 AbeF, YamauehiT, WanASC.Normonoterpenoidsandtheir
allopyranosidesfromtheleavesofcerberaspecies(studieson
CerberaVIII).ChemPharmbull, 1989.37:2639-2642.
7 ChopraRN, NayarSL, ChopraIC.GlossaryofIndianmedici-
nalplants.NewDelh:iSIR, 1956:67-75.
8 GaillardY, KrishnamoorthyA, BevalotF.Cerberaodolam:a
sui-cidetree andcauseofdeathinthestateofKerala, India.
JEthnopharmacology, 2004, 95:123-126.
9 TränThiMinhHiün, Ch.Navarro-DelmasureandTr? nVy.
ToxicityandefectsonthecentralnervoussystemofaCer-
beraodollamleafextract.JEthnopharmacology, 1991, 34:
201-206.
10 LaphookhieoS, etal.Cytotoxiccardenolideglycosidefromthe
seedsofCerberaodolam.Phytochemistry, 2004, 65:507-
510.
11 ChangLC, etal.Activity-guidedisolationofconstituentsof
CerberamanghaswithantiproliferativeandantiestrogenicAc-
tivities.JBioorgMedChemLett, 2000, 10:2431-2434.
12 XunHH(徐汉虹), ZhaoSH(赵善欢).Studiesoninsecti-
cidalactivityofcassiaoilanditstoxicconstituentanalysis.
SouthChinaAgricuniv(华南农业大学学报).1994, 15:27-
33.
13 CongPZ(丛浦珠).TheApplicationofMassSpectrainNat-
uralOrganicChemistry.Beijing:SciencePress, 1987.329.
14 MasadaY.AnalysisofEssentialOilsbyGasChromatography
andMassSpectrometry.NewYork:JohnWileyandSonsInc,
1976.31
15 AdamsRZP.IdentificationofEssentialOilsbyIonTrapMass
Spectroscopy.SanDiego:AcademicPress, 1989.1.
815Vol.22 庄礼珂等:海芒果叶挥发油化学成分及杀虫活性研究