全 文 ：第 36 卷 第 2 期
1 9 78 年 5 月
化 学 学 报
A O T A C H工M CI A S工N 工C A
V o l
.
3 6
,
No
.
2
M a y
,
1 9 78
露水草植物中蜕皮激素的分离和鉴定 *
聂瑞麟 许样誉 何 敏 岳远征
(中国科学院昆明植物研究所 )
露水草含有两种对昆虫具有蜕皮活性的物质 . 经物理化学分析证明是 冬蜕 皮激 素及 其
2一乙酸醋 . 其含量为全草干重的 1 . 2% , 地下部分干重的 2 . 9% .
昆虫蜕皮激素具有使桑蚕缩短龄期的生理活性 . 在适当时间添食适当剂量的蜕皮激
素可使上簇齐一 , 缩短龄期半天至一天左右 , 对茧质并无影响 『1 . 在蚕丝增产上 , 使用保
幼激素尚存在蚕上簇不整齐等缺点 , 若配合使用蜕皮激素 , 则既可发挥保幼激素增丝性
能 , 又可控制食桑量 . 应用这两种激素 , 使多年来难以调节的叶种平衡问题能得到较好的
解决〔幻 . 我们在筛选蜕皮激素植物资源的研究中 , ·找到了一种民间治疗关节炎的中草药
— 露水草 . 其蜕皮激素含量达全草干重的 1 . 2界 , 达地下部分干重的 2 . 9界 , 经云南省蚕桑研究所 、 江苏省蚕业研究所 、 浙江农科院蚕桑研究所 、 广东农业科学院蚕业研究所 、
及四川农科院蚕桑研究所测定活性 , 使五龄蚕提早上簇十二至廿一小时 .
露水草 (伪 a。 摊: a , ac h灿元 de a C . B . lC ar ke )又名珍珠露水草 、 鸡冠参 、 蛛丝毛兰耳草
等 , 系鸭拓草科兰耳草属多年生草本植物 〔31 . 本种分布于云南东部 、 中部 、 南部至西部 , 生
长于海拔 1 0 0 ~ 2 7 0 0 米的干燥山坡 、 路旁或潮湿地 . 我国贵州 、 广西 、 广东 、 福建 、 台湾
等省也有 . 露水草资源比较丰富 , 又容易栽培 , 可成为荒山坡地综合利用 的一种经济植
物 .
露水草的化学研究未见前人报导 , 该属植物的化学研究报导也很少 , 前人曾从该属的
另一种植物 中分离得 月一蜕皮激素〔谧, . 我们用的植物样品是从 昆明黑龙潭山上采集来的 ,
它主要含两个具有蜕皮激素活性的化合物 I 和 H , 经证明 , I 是 月一蜕皮激素渭一以沮y so n e) ;
n 是它的 2 位乙酸醋 . 后者迄今未见从自然界分到过 .
/ \…
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{儡八令H
{鱼
HO、/!
I R = 1{ I I R ~ A C
I 在薄层层析上与香草醛硫酸作用显示出多经基街体的典型颜色 (橄榄 绿 至 草黄 ) .
紫外光谱在 2 4 2 毫微米 ( 。 12 00 )处 出现最强的吸收 , 表明有共扼烯酮存在 . 红外光谱在
, 1 97 7年 1 1 月 2 8 日收到 .
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1 6 6 0 厘米一 l 处的强峰进一步证实为 a , 刀一烯酮 ; 在 34 0 厘米一 1处显示多经基的宽峰 . 核
磁共振谱具有街体化合物的典型特征 : 从积分线计算含 4 个氢质子 , 在高场范围有 5 个
甲基的 1 5 个质子 . 占 3 ~ 4 的范围经重水交换 , 有 6 个经基质子消失 , 表明分子内存在 6
个经基 . 各 5 . 76 处的双峰应是双键的质子 . 这些都与月一蜕皮激素分子内质子数目和特
征相吻合 . 质谱虽未测得分子离子峰 , 但 。 /。 36 3 , 3 4 5 , 3 2 7 , 301 , 9 9 , 81 等碎片可表
明 I 的结构与月一蜕皮激素是完全一致的〔“ , . 按常法制备三 乙酞化物 , 熔点 14 6 ~ 14 o7 C ,
红外光谱和核磁共振谱数据均与文献相符〔“ , .
化合物 I 与 已知 月一蜕皮激素的混合熔点不降 . 两者的红外光谱吻合 . 由此确证 I 是
月一蜕皮激素 .
化合物 1 的性质与 I 极为相似 , 但红外光谱在 17 16 厘米砚 及 扮 6 0 厘米一 1 处还出现
醋基峰 . 质谱表明它和 I 的骨架是完全相同的 . 。 e/ 52 2 是分子离子峰 ; , e/ 4D 6 (62 2一
1 1 7 )是 仇。 与 仇 : 之间断开的母核部分 , 比相应的 I 的 , e/ 3 6 3多一个 乙酞基 , 表明乙酞
基在母核上 , 而不是在边链上 ; , e/ 8 1 ( 117一 2丫 18) 为边链进一步失水碎片 . 根据一系列
月一蜕皮激素 乙酞化物的质谱比较 , 充分说明 。 / 。 52 2 , 38 是母核 2 位乙酸醋所固有的特
征〔别 (表 1 ) . 这个情况在核磁共振谱中获得完全证实 : 占1 . 42 2 是由 3 个 质 子 构成 的单
峰 , 表明乙酞基上甲基的存在 ; 在高场有 5 个甲基 ; 重水交换后韶 . 221 ~ 叔 . 042 处的 5 个
经基峰消失 , 进一步表明分子内确有一个经基被乙酞化 . 比较 I 的核磁共振谱发现 , lC 。
甲基往低场移动 0 . 06 9 p p m , 这是 2 位 乙酞基的诱导效应的结果 . 同时在 占4 . 9 1 处有相
应于 1 个质子的一组复峰 , 它是 A 环 C : 的 “ 一H 受乙酞基的影响而往低场位移并与相邻
C : 及 C 3 质子偶合所形成 . 对应于 C: 上的 a 一 H 位于 占4 . 07 处 . 这一情况 表 明 C : 上 的
月刃H 被 乙酞化了 . 烯键质子为一双峰 , 在 8 5 . 73 处 . 上述数据与文献报导相吻合 61[ . 由
于庄蜕皮激素的 2 , 3 , 2 2 位经基乙酞化的速率有很大差异 , 可选择性地进行 乙酞化 , 如
反应 1 / 2 小时 , 2一乙酸醋占 8 0 % , 以此作为鉴定 2一乙酸醋的手段 〔5] . 取分离得的纯化合
物 I 于室温 乙酞化 3 0 分钟 , 按常法纯化 , 得 2一 乙酸醋 , 熔点 1 3 0~ 132o C , 与 1 的混合熔
点不降 . 其颜色反应和 R 了值与 1 一致 , 红外光谱 、 核磁共振谱与 1 重迭 , 由此可信 n 确
为 I 的 2一 乙酸醋 .
表 1 5 , 庄蜕皮激素乙酸醋质谱比较(。 / e)
化 合 物 2一 乙酸醋 3一乙酸醋 2 2一乙酸醋 25 一乙酸醋 17
分 子 离 子 峰
基 峰 5 0 4 (叮 一 H刃 )
… 、 。5 4 6 2 ( M 一 6 0 ) ,
634509,
0口八3口
相应结构碎片
2 期 露水草植物中蜕皮激素的分离和鉴定 13 9
实 验
熔点用显微熔点仪测定 , 未校正 . 紫外光谱用 Q R 一6 0 型仪测定 , 红外光谱用 I R一 45 0
型仪测定 , 用嗅化钾压片 , 核磁共振谱用 B r 位k er W H 一9 0 型仪测定 . 质谱由中国科学院
有机化学研究所协助测定 .
取 19 76 年 6 月 2 1 日采集的全株干样两公斤 , 经磨碎后用 乙醇加热回流提取 3 次 , 每
次约 4 小时 . 合并乙醇提取液 , 减压回收 乙醇至小体积 , 放置冷却过夜 , 析出叶绿素及胶
状物质 , 过滤除去之 . 滤液吸附于 1 0 0 克层析用中性氧化铝上 (活性 1 级 ) , 用水浴或烘
箱 (不超过 9 o0 C )干燥之 , 氧化铝干成块状 , 粉碎过筛 . 用印0 克层析用 中性氧化铝装于
柱下 , 吸附样品的氧化铝装于柱顶 , 用化学纯 乙酸 乙醋约 1 00 毫升洗脱 , 洗脱液呈绿色 .
浓缩后得叶绿素和微量 I 及 1 的混合物 , 进 一步层析纯化得化合物 H , 用 乙酸乙醋一环 己
烷重结晶 , 熔点 1 3 0~ 1 3 o2 C . 其它性质见表 2 , 3 .
表 2 从露水草提得的蜕皮激素的物理化学性质
二进翌…— …—誉茹二反应 _ … 麟翼黄 … 。碳翼黄塑平仿 , 乙醇 一截竺 . } ” .s1 ! “朋 _影卜光删乙肌 _ 毫微米 , } “哪 e1 20 0 ) } 2 43 (el 10 37)红外光谱 (厘米 一 1 ) } 1 6 5 0 ( a , 月烯酮 ) , 3 4 0 0 (羚基 ) 1 1 65 8 ( a , 召烯酮 ) , 3 4 10 (羚基 ) 1 7 1 5 ; 1 2 6 0 (酣基 )吕,.廿5巴J八O4C八31质谱 (仍 /口) 4 3 0 , 4 2 63 2 7 , 30 114 9 , 1 19 3 63 -2 2 5 ,8 1 , 69 , 5 2 2 , 4 8 6 , 4 6 8 , 4 0 5 , 3 8 8 , 3 7 3 , 3 4 5 , 3 2 93 1 1 , 2 9 1 , 2 8 5 , 2 6 9 , 2 5 8 , 23 1 , 1 9 9 , 1 8 31 6 1 , 14 3 , 1 1 9 , 9 9 , 8 1,30口,ū了60心3C自O口.声匕r,化合物 C 。 C , C了 C一8 q 。 嘶 傲 ,刃 2 位乙酞上 甲基
1 5
.
7 5 0
.
9 4 3 0
.
9 1 3 1
.
20 2 1
.
1 7 8
( I诬, 己) ( 3 H , ; ) ( 3 H , s ) ( 3 1 1 , s ) ( 6 H , s )
I I 4 9 1 4
.
0 7 5
.
7 3 0
.
9 19 0
.
9 8 2 1
.
2 1 0 1
.
1 7 8 1
.
4 2 2
( r J
, 仍 ) ( H , 饥 ) ( 1工, d ) ( 3玉I , 忍) ( 3 11 , s ) ( 3 11 , s ) (6于l , s ) ( 3玉I , s )
价 四甲基硅为内标准 , 氛代丙酮做溶剂 . 5一单峰 ; d一双峰 ; 饥一复峰 .
〔分析〕 。 ~ 八 1 _ 八U , 9且 4 6 . 8 ’万 月 ZU 计算值 : C , 6 5 . 6 1 ; H , 8 . 9 1 . 实测值 : C , 6 5 . 7 8 ; 开 , 9 . 3 7 .
层析柱继续用 1 : 4 的乙醇 : 乙酸 乙醋溶液洗脱 , 浓缩洗脱液 , 得主要为 I 但还含少量
1 的粗品 , 约重 2 4 克 . 经 甲醇一 乙酸乙醋多次重结晶 , 得无色针状结晶 . 薄层层析上显
示一点 . 熔点 2 4 0~ 2 4 1 o C . 〔a ]驴+ 6 2 . 6 。 ( e , 1 . 0 , 甲醇 ) . 其它性质见表 2 , 3 .
[分析〕 C : ; H 一; O : 计算值 : C , 6 7 . 4 7 ; H , 9 . 2 3 . 实测值 : C , 6 7 . 6 2 ; H , 9 . 肠 .
I 的三乙酥化物的制备
取样品印 毫克加毗咤 、 醋配各 0 . 5 毫升 , 摇匀后室温放置 2 4 小时 . 按常法处理 , 用
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乙酸乙醋一环 己烷重结晶 , 得无色针状结晶 . 熔点 1 46 ~ 147 ℃ 硅胶 G 薄层层析 (以 1 : 4 的
乙醇 :氯仿为展开剂 )对香草醛浓硫酸呈暗绿色斑点的 R f 值为 0 . 77 .
[分析 ] C 3 a H 。。0 1。 · 1 / Z H , O 计算值 : C , 64 . 3 6 ; H , 8 . 3 4 . 实测值 : C , 64 . 1 3 ; H ,
8
.
2 8
.
红外光谱 : 34 50 (经基 ) , 168 0 (a , 庄烯酮 ) , 17 42 , 拐50 (酪基 )厘米代
核磁共振谱 (氛代氯仿为溶剂)占值 : 0 . 8 64 (3 H , s) , 1 . 03 7 (3 H , 刃; 1 . 2拐 (a H , 习;
1
.
2 3 9 (3 H
, s ) ; 1
.
2 65 ( 3H
,
s
)
; 2
.
0 15 (3 H
, s ) ; 2
.
1 1 9 (6 H
, s
)
.
上述数据均与文献报导的 庄蜕皮激素 2 , 3 , 2 一三 乙酸酷数据一致 6t] .
I 的 2一乙酸醋的制备
纯 1 50 毫克 , 加毗吮 、 醋醉各 5 毫升 , 摇匀后室温放置 30 分钟 , 加水 肠 毫升分解 , 立
即减压蒸去溶剂 , 得乳白色胶状物 . 用 1 0 毫升乙酸 乙醋溶解 , 不榕物经薄层层析检查系
未反应的原料 , 过滤除去 . 滤液通过 3 克层析用中性氧化铝 , 再用分析纯 乙酸 乙醋洗脱 ,
薄层层析检查并收集 lR 值为 0 . 48 的单一斑点的洗脱液 , 浓缩并加适量环 己烷重结晶 , 得
无色针状结晶 . 熔点 1 3 0 、 1 3 2 0 0 .
〔分析〕 C o H 40 O , . 1/ 2 H : O 计算值 : C , 65 .斑 ; H , 8 . 91 . 实测值 : C , 肠 . 4 ; H ,
9
.
1 7
.
红外光谱 : 1 668 (a , 月一烯酮 ) , 料1 0 (经基) , 1 71 5 , 拐6 0 (醋基 )厘米 一 1 .
核磁共振谱 (氛代丙酮为溶剂)占值 : 0 . 9 1 9 ( 3H , s , C , s ) , 0 . 9肠 (3 H , : , C i 。 ) , 1 . 2 0
(3 H
, s , C ,
1
)
,
1
.
1 8 ( 6 H
, s , C : 。
.
, 7
)
,
1
.
4 2 8 ( 3 H
, s , 2一乙酞基上的甲基 ) . 4 . 9 5 ( I H , 仍 ,
C
:
)
,
4
.
0 56 ( I H
, 。 , C 3 ) , 5 . 758 ( I H , d , C 7 ) .
上述数据与分得的化合物 n 一致 , 两者的混合熔点不降 .
庄蜕皮激素样品由中国科学院有机化学研究所提供 , 植物标本经吴征锐教授、 方瑞
征同志鉴定 . 均此致谢 .
参 考 文 献
【1 〕 江苏省蚕业研究所生理病理研究室 , 中国农林科学院蚕桑科技服务组等 , 是火学报 17 , 2 90 (1 9 74) .
〔 2 」 中国科学院上海有机化学研究所昆虫激素组 , 化学通报 N o . 1 , 4 ( 1 9 7 6 ) .
[ 3 〕 洪德元 , 植 物分类学报 12 , 4 5 9 ( 1 9 74 ) .
[ 4 〕 A . C . s a n俪 , M . T . Ch ua , N . E u f e m i% C . A忱 la , H . H i k il o , T . Tak e mo 娜 P al 耐a 刀f翻 . 2 1 , 2 7 9 ( 1 9 7 2 ) ·
[ 5 〕 M . N . G a lb r a i th , D . H . 5 . H o r n , A Z绍 t . J . Che 刀 2. 2 2 , 10 4 5 ( 1 96 9) .
[ 6 ] S
·
I ma i
,
T T o y以以 ot , M . aS ka i
,
Y
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aS ot
,
8
.
F u j i
o
ka
,
et al
. , 口触饥 . 尸爪护仍 . 丑诚 . 1 7 , 3 4 0 ( 1 9 6 9 ) .
[ 7 〕 1 . R im P le r , T e t伯丙司 r溯 石亡亡t . 3 2 9 ( 1 9 6 9 ) .
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T H E IS O L A T IO N A N D ID EN T I F IC A T IO N O F
PH Y T O E C D Y S O N E F R O M
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(OC , 、 l落烟 e e a e ) w e r e id e n t i if de 、 月一 e c d y so n e an d i切 2一* at 铂 . y i e l d o of p h y协 a Zd y so -
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