全 文 ：创制绿色农药是有害生物综合治理和农业可持
续发展研究中的重大课题， 从植物中寻找天然活性
物质则是创制绿色农药的有效途径之一 [1]。 假蒟
（Piper sarmentosum）为胡椒科胡椒属植物， 是一种
传统的食药两用植物， 具有较高的安全性 [2]。 近年
来， 国内外学者对假蒟的农用作用进行的少量研究
表明， 其提取物对斜纹夜蛾 [3]、 椰心叶甲 [4]、 比哈
小爪螨 [5]、 皮氏叶螨 [6]等害虫及番木瓜炭疽菌、 香
蕉炭疽病、 芒果炭疽菌等植物病原真菌 [7-8]具有较
好的杀虫抑菌活性， 同时假蒟精油及其成分肉豆蔻
热带作物学报 2013， 34（11）： 2246-2250
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2013-04-24 修回日期 2013-09-17
基金项目 中国热带农业科学院院本级基本科研业务费（No. 1630042012002）； 公益性行业（农业）科研专项（No. 201103026-1）； 中央级公益
性科研院所基本科研业务费(热带农业青年拔尖人才)( No. 2013hzs1J002)。
作者简介 冯 岗（1979 年—）， 男， 博士， 副研究员； 研究方向： 农药学。 *通讯作者： 张 静， E-mail: zh-jing99@163.com。
假蒟中胡椒碱的分离鉴定及杀虫活性研究
冯 岗1，2， 袁恩林1，3， 张 静1,2*， 闫 超1， 金启安1， 彭正强1， 符悦冠1
1 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所， 海南海口 571101
2 农业部热带农林有害生物入侵监测与控制重点开放实验室， 海南海口 571101
3 华中农业大学植物科学技术学院， 湖北武汉 430070
摘 要 为进一步探讨假蒟的杀虫活性成分， 采用生物活性示踪法从假蒟乙醇提取物中分离纯化出 1 种活性成
分， 其化学结构经 MS、 1H NMR、 13C NMR 分析鉴定为胡椒碱。 以螺旋粉虱为供试对象， 采用叶片浸渍法测试
胡椒碱及假蒟乙醇提取物对螺旋粉虱成虫和若虫的毒杀活性及杀卵作用， 结果表明： 胡椒碱及乙醇提取物对螺
旋粉虱成虫和若虫均具有很好的杀虫活性， 对成虫 LC50值分别为 28.59、 224.31 mg/L， 对若虫的 LC50 值分别为
65.91、 336.68 mg/L， 胡椒碱对成虫的毒力优于若虫， 与对照药剂印楝素无显著性差异； 其杀虫活性明显高于假
蒟乙醇提取物； 胡椒碱及乙醇提取物有一定的杀卵作用， 但作用方式有所不同， 胡椒碱对初孵幼虫有较高的致
死率， 而假蒟乙醇提取物则明显影响螺旋粉虱卵的孵化。
关键词 假蒟； 杀虫活性； 螺旋粉虱； 胡椒碱
中图分类号 Q946.8 文献标识码 A
Isolation and Identification of Piperine from Piper
sarmentosum and Its Insecticidal Activity
FENG Gang1,2, YUAN Enlin1,3, ZHANG Jing1, 2, YAN Chao1,
JIN Qian1, PENG Zhengqiang1, FU Yueguan1
1 Environment and Plant Proection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Science, Haikou， Hainan 571101, China
2 Key Laboratory of Monitoring and Control of Tropical Agricultural and Forest
Invasive Alien Pests, Ministry of Agriculture, Haikou， Hainan 571101, China
3 College of Plant Science & Technology， Huazhong Agricultural University, Wuhan, Hubei 430070, China
Abstract In order to clarify the insecticidal activities and active compounds of Piper sarmentosum, one
insecticidal ingredient was isolated from ethanol extract by bioassay-guided fractionation. Its chemical structures
were identified to be piperine by MS, 1H NMR, 13C NMR. The insecticidal activity of piperine and ethanol
extract against Aleurodicus dispels Russell were tested by leaf dip method. The results showed that piperine
and ethanol extract exhibited strong insecticidal activity against the adult of A.dispels Russell, with LC50 value of
28.59 mg/L and 224.31 mg/L respectively. The LC50 value of the same compounds against larvae of A. dispels Russell was
65.91 mg/L and 336.68 mg/L respectively. There was no significant difference between piperine and azadirachtin
against the adult and larvae of A. dispels Russel. Therefore, piperine may be the main insecticidal ingredient of
P. sarmentosum. In addition, piperine and ethanol extract showed ovicidal activity with different mode of action,
piperine reduced the survival rate of neonate larvae while ethanol extract impacted hatch of eggs.
Key words Piper sarmentosum； Insecticidal activity； Aleurodicus dispersus Russell； Piperine
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2013.11.029
第 11 期
醚对椰心叶甲有较好的杀虫作用。 项目组在前期研
究首次发现并报道假蒟的杀虫活性， 发现其对斜纹
夜蛾具有良好的控制作用 [3]， 但有关该植物的农用
活性成分目前尚不清楚。 为了进一步研究其农用活
性， 明确其活性成分， 充分利用假蒟植物资源， 本
研究采用活性示踪法对假蒟杀虫活性成分进行了分
离与纯化， 获得一种活性单体胡椒碱， 并对其杀虫
活性物质的毒力进行测定， 以期为假蒟杀虫作用的
开发研究奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 植物样品 假蒟全株采自中国热带农业科学
院儋州院区橡胶林段， 经中国热带农业科学院王祝
年研究员鉴定为胡椒科胡椒属植物。
1.1.2 供试昆虫 螺旋粉虱 （Aleurodicus dispels
Russell）， 采自中国热带农业科学院儋州院区内未
曾施药的番石榴树。
1.1.3 主要仪器与试剂 X-6型显微熔点测定仪，
北京泰克仪器有限公司； Perkin Elmer Model 341
Polarimeter 型旋光仪， 美国 PE 公司； HP 5988 型
四极杆质谱仪， 美国 HP 公司 ； Brucker AM 400
超导核磁共振仪， 美国 Brucker 公司。 柱色谱硅胶
及薄层层析硅胶为青岛海洋化工厂生产； 层析用乙
醇、 石油醚、 乙酸乙酯、 氯仿、 正丁醇均为工业
品， 广州市庐陵化工有限公司生产。
1.2 方法
1.2.1 假蒟杀虫活性成分的提取与分离 采用活
性示踪法提取分离杀虫活性物质， 测试提取分离过
程中不同萃取段或分离段对螺旋粉虱的毒杀活性，
每次均选取活性相对较高的部分进行下一步分离工
作。 提取方法： 将 2 kg 假蒟全株自然阴干后， 粉
碎过 40 目筛， 用 95％（V/V） 工业乙醇超声提取，
减压浓缩得其浸膏 128 g。 将其浸膏加水悬浮后，
依次用石油醚（30～60 ℃）， 氯仿， 正丁醇分别萃取
3～5 次， 减压浓缩萃取液得 3 种溶剂萃取物浸膏。
活性测定结果表明， 石油醚萃取段和氯仿萃取段对
螺旋粉虱成虫的毒杀活性较强。 取氯仿萃取段（30 g）
进行硅胶柱层析， 以石油醚－乙酸乙酯为流动相进
行梯度洗脱， 共收集 120 个流分， TLC 分析归类
合并为C1（5 g）、 C2（10 g）、 C3（3 g）3部分。 较高
活性的 C2 部分经硅胶薄层反复制备（石油醚-乙
酸乙酯=9 ∶ 1）得一淡黄色针状结晶化合物 C2-A
（52 mg）。
1.2.2 结构鉴定 分离的单体化合物通过 TLC 检
测确认其纯度并测定其熔点、 并通过核磁共振波谱
仪和质谱仪得到 1H NMR、 13C NMR 和质谱图， 最
后解析图谱得到相关数据后对照有关文献分析确定
其结构。
1.2.3 活性测定方法 对螺旋粉虱成虫的毒杀作用
采用叶片浸液法 [9]。 准确称取化合物 C2-A 10 mg，
用丙酮定容至 1 000 mg/L， 试验时将其稀释至 100、
50、 25、 12.5、 6.25 mg/L， 剪取番石榴嫩叶， 取直
径 55 mm 的圆片， 浸入系列浓度药液中 5 s。 取出
放在室内自然晾干（约 1 h）， 然后将单个圆片正面
朝下铺在直径 90 mm的玻璃培养皿中（事先倒入 12
g/L 的琼脂 3～5 mm 厚， 以保湿）。 将发育期一致的
螺旋粉虱成虫轻轻拍入皿内 ， 每皿接入成虫 50
头， 用扎孔保鲜膜封口， 再将培养皿倒置于 25 ℃
人工气候箱中。 每处理重复 4次， 以丙酮作为溶剂
对照， 植物源农药印楝素作为药剂对照， 48 h 后，
在双目显微镜下检查螺旋粉虱成虫死亡情况。 用解
剖针轻轻触动虫体， 不动者视为死亡。 每处理 4 次
重复。
对螺旋粉虱若虫和蛹的毒力同其对成虫的测定
方法。 将带有螺旋粉虱幼虫或蛹的番石榴叶片放入
系列浓度药液中浸泡 5 s， 取出置室内晾干， 再用
清水湿润的脱脂棉（以不滴水为准）包住叶柄正面朝
下放在直径 90 mm 的玻璃培养皿中（以琼脂保湿，
与上同）。 用扎孔保鲜膜封口， 再将培养皿放入 25℃
人工气候箱中。 以丙酮作为溶剂对照， 植物源农药
印楝素作为药剂对照， 处理 2 d 后在解剖镜下检查
若虫和蛹的死亡情况， 凡虫体干瘪、 颜色变枯黄者
视为死亡。
杀卵活性测定方法： 采集有卵的番石榴叶片，
在双目镜下检测卵数目， 剔除多余的卵， 保留发育
历期一致的卵并使每片叶子上发育成熟的卵数目为
20 左右。 将准备好的带卵叶片浸入系列浓度药液
中 10 s， 自然晾干后置于滤纸保湿的培养皿中， 叶
柄处用湿润的脱脂棉包裹。 将培养皿放置在 26 ℃，
湿度 80％的人工气候箱中， 48 h 后观察并记录螺
旋粉虱卵孵化及初孵幼虫的存活情况。 以溶剂丙酮
为对照， 每处理重复 4次。
2 结果与分析
2.1 化合物结构鉴定
化合物 C2-A， 淡黄色针状结晶， 用碘化铋钾显
橙红色， m.p.130~132℃， ESI-MS: m/z 286.3[M+H]+，
308.3[M+Na]+； 与胡椒碱标样混和熔点不下降， 在 3
种极性不同的展开剂系统下经 TLC 检测 Rf 值相
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第 34 卷热 带 作 物 学 报





 













图 1 胡椒碱结构式
浓度/（mg/L）
胡椒碱 乙醇提取物 印楝素
死亡率/％ 死亡率/％ 死亡率/％ 校正死亡率/％
500 － 66.67 63.64 － －
250 － 53.33 49.09 － －
100 82.14 43.10 37.93 80 77.36
50 55.56 35.09 29.19 66.666 67 62.26
25 44.26 26.79 20.13 55.172 41 49.25
12.5 33.33 － － 47.368 42 40.42
6.25 18.64 － － 32.142 86 23.18
CK 3.45 8.33 － 11.666 67 -
r 0.9791 0.996 1 0.993 6
LC-P 2.971 1+1.393 3 x 2.941 7+0.875 5 x 3.378 1+1.170 1 x
LC50/(mg/L) 28.59 224.31 24.33
95％FL/(mg/L) 22.11～44.89 140.10～352.26 18.17～38.21
校正死亡率/％
表 1 胡椒碱和假蒟乙醇提取物对螺旋粉虱成虫的杀虫活性
同， 1H NMR（400 MHz，CDCl3）： δ 7.35~7.42（1H，
m， H-3）， 6.97 （1H， d， J=1.6 Hz， H-7 ），6.88
（1H， dd， J=8.0 Hz，J = 1.6 Hz，H-11）， 6.77~ 6.72（3H，
m， H-4， 5， 10）， 6.43（1H， d， J=14.8 Hz, H-2），
5.96（2H， s， H-12）， 3.62~6.52（4H，m， H-1′， 5′），
1.69~1.64（2H， m， H-3′）， 1.63~1.58（4H， m， H-2′，
4′）； 13C NMR（100MHz， CDCl3）： δ 165.4（C-1），
48.2（C-8）， 148.1（C-9），142.4（C-3）， 138.1（C-5），
131.0（C-6）， 125.3（C-4）， 122.4（C-11）， 120.1
（C-2）， 108.4（C-10）， 105.6（C-7）， 101.2（C-12），
46.9（C-1′）， 43.2（C-5′）， 26.7（C-4′）， 25.6（C-2′），
24.6（C-3′）。 其波谱数据与 Niranjan 等 [10]研究结果
基本一致， 故鉴定为胡椒碱（Piperine）， 其结构式
如图 1。
2.2 对螺旋粉虱成虫的杀虫活性
采用叶片浸渍法测定了胡椒碱和假蒟乙醇提取
物对螺旋粉虱成虫的杀虫活性（表 1）。 由表 1 可
知， 胡椒碱对螺旋粉虱成虫具有很好的杀虫活性，
在供试浓度为 100 mg/L 时 ， 校正死亡率可高达
82.14％， 并随着处理浓度的降低， 校正死亡率呈
下降趋势； 采用机值分析法对其进行拟合， 其回归
方程为 y=2.971 1+1.393 3 x， LC50 值为 28.59 mg/L，
显著高于乙醇提取物（LC50=224.31 mg/L）， 与对照
药剂印楝素（LC50=24.33 mg/L）无显著性差异。
2.3 对螺旋粉虱若虫的杀虫活性
由表 2可知， 胡椒碱、 印楝素和假蒟提取物对
螺旋粉虱蛹无明显的杀虫活性， 在最大供试浓度
500 mg/L 处理下校正死亡率均小于 30％； 对螺旋
粉虱若虫具有一定的毒杀作用； 胡椒碱和印楝素活
性最高， 其 LC50 值分别为 65.91、 47.33 mg/L， 高
于假蒟乙醇提取物（336.68 mg/L）。 根据上述化合
物对螺旋粉虱若虫和成虫的生测结果， 单一化合物
胡椒碱的杀虫活性高于假蒟乙醇提取物， 表明胡椒
碱可能是假蒟的主要杀虫活性成分之一。
2.4 杀卵作用
由表 3可知， 假蒟乙醇提取物和胡椒碱均有一
定的杀卵作用， 但作用方式不同。 假蒟乙醇提取物
主要表现为杀卵和影响卵孵化， 在 200 mg/L 的浓
度下， 可导致供试的 11.6％的卵死亡， 孵化抑制率
为 31.6％； 胡椒碱对卵存活和孵化均无明显的影
响， 但可显著降低初孵幼虫的存活率， 在 200 mg/L
的浓度处理可导致 48.4％的初孵幼虫死亡， 且成一
定的剂量效应。
3 讨论与结论
螺旋粉虱属同翅目粉虱科害虫， 该虫于 2006
年首次在海南发现， 仅 1 a 时间， 已传至除海南除
昌江县和东方市以外的全岛其它市县， 危害寄主可
达 47 科 120 种[11]， 由于该虫个体较小， 寄主广泛，
隐蔽性强， 极易随贸易种苗、 花卉和水果传播 [12]。
而海南的旅游业发达， 且有多种热带水果、 反季节
瓜菜北调其他省份， 而螺旋粉虱几乎危害所有的热
带水果、 蔬菜和绿化苗木， 入侵内陆风险极大 [13]。
目前有关螺旋粉虱的防治主要为化学防治和生物防
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第 11 期
浓度/（mg/L） 胡椒碱校正死亡率/％ 乙醇提取物校正死亡率/％ 印楝素校正死亡率/％
500 - 56.45 -
250 - 44.83 -
100 55.56 36.67 61.54
50 49.12 25.00 53.33
25 32.79 20.00 37.10
12.5 23.33 29.31
6.25 17.86 21.43
CK - - -
r 0.990 3 0.995 9 0.993 9
LC-P 3.291 8+0.939 1 x 2.857 1+0.847 9 x 3.443 0+0.929 5 x
LC50/（mg/L） 65.91 336.68 47.33
95％FL/（mg/L） 39.10～103.50 189.31～528.71 30.58～74.33
表 2 胡椒碱和假蒟乙醇提取物对螺旋粉虱若虫的杀虫活性
药剂
浓度/
（mg/L）
虫口基
数/粒
卵死亡
数/粒
卵校正死
亡率/％
孵化
数/粒
孵化抑
制率/％
初孵幼虫
死亡数/头
初孵幼虫校
正死亡率/％
胡椒碱
200 80 11 5.9 48 10.0 25 48.4 a
100 84 10 3.9 51 8.9 15 24.0 b
乙醇提取物
200 79 15 11.6 36 31.6 8 16.2 c
100 80 9 3.2 46 13.8 9 13.4
丙酮对照 - 84 7 - 56 - 4 -
50 82 11 5.5 50 8.5 12 18.2 c
50 82 11 5.5 48 12.2 5 3.5
说明： 同列数值后不同小写字母表示在 0.05 水平差异显著性（p＜0.05）。
表 3 胡椒碱和假蒟乙醇提取物对对螺旋粉虱的杀卵作用
治， 传统的化学防治由于长期大量使用化学农药而
造成的抗药性、 农药残留和环境污染等问题日益严
重， 而使用害虫天敌又益受气候、 寄主等自然条件
的影响难以规模化生产。 因此， 开发防治螺旋粉虱
的新型农药已势在必行。
假蒟为胡椒科植物， 目前对其研究主要集中在
药理活性方面， 其农用活性研究多停留在活性初步
筛选上， 活性成分尚未明确。 Qin 等[14]利用 GC-MS
对假蒟精油中的挥发性成分进行鉴定， 发现肉豆蔻
醚为其主要的成分， 并通过室内生物测定证实肉豆
蔻醚对椰心叶甲 3龄幼虫具有很强的拒食及触杀作
用， 毒理学研究表明肉豆蔻醚对椰心叶甲 AchE、
CarE、 GSTs 和 Na+， K+-ATPase 具有强烈的抑制作
用， 说明肉豆蔻醚可能是假蒟精油中主要的活性成
分之一。 本研究以螺旋粉虱为研究对象， 采用生物
活性追踪法从假蒟中分离获得活性物质胡椒碱， 并
通过室内生物测定说明胡椒碱对螺旋粉虱成虫和幼
虫均具有很好的杀虫活性， 与对照药剂印楝素无显
著性差异， 活性明显高于假蒟的乙醇提取物， 这表
明胡椒碱可能是假蒟中除挥发油之外的另一个活性
成分。 本研究采用活性追踪法进行分离， 可能导致
一些含量较低的活性成分的流失， 故下一步将采取
更为灵敏的生物测定方法， 继续分离活性物质。 胡
椒碱是一种桂皮酞胺生物碱， 主要存在于胡椒科胡
椒属的植物中[15]， 具有广泛的药理活性。 除药理作
用外， 胡椒碱对家蝇 [16]、 玉米螟 [17]、 草地贪夜蛾和
小蔗螟 [18]等具有较好的杀虫、 杀卵作用。 胡椒碱在
多种植物中大量存在， 原料易得， 且具有氢键接受
体、 疏水中心和芳香环中心等可与受体结合的特征
性单元， 易于进行结构的修饰合成。 因此， 胡椒碱
不仅可作为一种天然的杀虫剂进行研究开发， 其结
构特点使其通过进一步化学修饰合成获得活性更高
更安全的先导化合物具有较高的可能性。
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责任编辑： 古小玲
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