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黄皮果中农用成分的提取和分离



全 文 :黄皮果中农用成分的提取和分离
沈丽红,焦 姣,王 远,宋玉泉,徐亚男,孙 慧
(沈阳化工研究院有限公司,沈阳 110021)
摘要:[目的]研究黄皮果中农用活性成分。[方法]利用硅胶柱层析对黄皮果的乙酸乙酯提取物进行分离,并对提
取化合物进行农用活性测定。[结果]从黄皮果的乙酸乙酯提取物中分离得到7个化合物,分别为黄皮酰胺Ⅰ、黄
皮酰胺B、黄皮酰胺C、(E)- N-甲基肉桂酰胺、N- (2-羟基- 2-苯乙基)- N-甲基肉桂酰胺、N- (2-苯基环氧乙基)- N-
甲基肉桂酰胺、苯乙基肉桂酰胺。其中N- (2-苯基环氧乙基)- N-甲基肉桂酰胺为首次从植物中分离得到。[结论]黄皮
果中分离出的单体化合物均属于生物碱类化合物,具有一定的农用活性。
关键词:黄皮果;农用成分;肉桂酰胺
中图分类号:TQ450 文献标志码:A 文章编号:1006- 0413(2015)01- 0039- 03
The Extraction and Separation of Agricultura l Active
Cons tituents in Clausena lansium
SHEN Li- hong, JIAO Jiao, WANG Yuan, SONG Yu- quan, XU Ya- nan, SUN Hui
(Shenyang Research Institute of Chemical Industry Co., Ltd., Shenyang 110021, China)
Abstract: [Aims] The propose is to study agricultural active constituents in Clausena lansium. [Methods] The Clausena
lansium seeds were extracted with ethyl acetate, and the extraction was separated by silica gelcolumn chromatography.
Finally, the agricultural activity of the componentswas determined. [Results ] Seven compounds were extracted from
Clausena lansium, such as clausenamide Ⅰ , clausenamide B, clausenamide C, (E)-N-methyl cinnamon amide, N-
(2-hydroxy-2-phenyl ethyl)-N-methyl cinnamon amide, N- (2-phenyl ethyl epoxy base)-N-methyl cinnamon amide,
cinnamon phenyl ethyl amide. Among these, N- (2-phenyl ethyl epoxy base)-N-methyl cinnamon amide was extracted
from plants for the first time. [Conclus ions] The compounds extracted from Clausena lansium belong to alkaloids,
which have agricultural activity.
Key words: Clausena lansium; agricultural active constituent; cinnamamide
Vol.54, No.1
Jan. 2015
农药
AGROCHEMICALS
沈丽红, 焦姣, 王远, 等. 黄皮果中农用成分的提取和分离[J]. 农药, 2015, 54(1): 39-41.
收稿日期:2014- 09- 09,修返日期:2014- 11- 21
基金项目:国家“十二五”科技攻关项目(2011BAE06B04)
作者简介:沈丽红(1962—),女,辽宁人,学士,研究方向为天然产物的提取分离。E- mail:shenlihong@sinochem.com。
黄皮[1]属于芸香科植物,主要产于广东、广西、云南、
四川、海南等地,中药中应用较广,其果核具有行气止
痛、健胃消肿的功能,常用于治疗 [2]胃痛、腹痛、疝痛、风
湿骨痛、痛经等;其叶、树皮、果肉等也均在中药中有应
用,是一种实用价值很高的植物,对其化学成分的研究
也主要集中在医学上,近年来越来越多的科研工作者对
其进行农用活性探索[3- 5]研究。本实验主要对黄皮果的杀
虫杀菌活性成分进行研究。对黄皮果核的乙酸乙酯、乙
醇提取物进行杀虫杀菌活性测定,结果发现乙酸乙酯提
取物具有明显的杀虫、杀菌活性。因此对乙酸乙酯提取物
进行分离,共得到了7个化合物,分别为黄皮酰胺Ⅰ、黄皮
酰胺B、黄皮酰胺C、(E)- N-甲基肉桂酰胺、N- (2-羟基- 2-
苯乙基)- N-甲基肉桂酰胺、N- (2-苯基环氧乙基)- N-甲基
肉桂酰胺、苯乙基肉桂酰胺。其中N- (2-苯基环氧乙基)- N-
甲基肉桂酰胺为首次从植物中分离得到。
1 试验材料
仪器:半制备色谱(WATERS- 1525,WATERS公司),
超高效液相色谱仪 (HPLC,WATERS公司),旋转蒸发仪
(RE52- 99,上海亚荣生化仪器厂),核磁共振仪(Mercury-
300,瓦里安公司),质谱(Agilent- 1100 Sereies MSD,安捷伦
公司),熔点测定仪(YRT- 3,上海沪粤明科学仪器有限公
司),红外(ALPHA,布鲁克公司)。
药品与试剂:黄皮果种子由安徽亳州药材有限公司
提供,硅胶为青岛海洋化工厂生产,所有试剂均为分析
纯,由北京益利精细化学品有限公司生产。
2 试验方法
2.1 提取与分离
提取:黄皮果种子50 g,乙酸乙酯250 mL溶解,采用
索氏提取法,提取4~6 h,至提取液无色为止。提取液浓
第54卷第1期
2015年1月
农 药 AGROCHEMICALS 第 卷54
缩后得到浸膏约5 g,提取率约为10%。
分离:1)硅胶柱粗分。取黄皮果种子乙酸乙酯粗提物
15 g,用少量丙酮溶解后,用15 g硅胶(105~147 μm)拌样,
200 g硅胶(105~147 μm)湿法上柱,上样后用石油醚-乙
酸乙酯 (体积比100 ∶1~100 ∶1),以5%的梯度进行洗脱,
每400 mL收集一份,共收集60份洗脱样品。利用HPLC分
析,合并组分相同或相近的样品,最后得到23份洗脱样
品。2)硅胶柱细分。对组分3、组分4、组分5、组分7、组分12
及组分21进行精细分离,方法同上。分别得到化合物
1~6。3)半制备色谱分离:半制备色谱对组分10粗品进行
纯化,条件为甲醇-水(体积比45∶55),约5.3 min时出现目
标化合物7。
2.2 生物活性测试
杀虫活性测试、杀菌活性测试委托沈阳化工研究院
有限公司农药生物测定中心进行测试,杀菌测试靶标为
黄瓜霜霉病菌(Pseudoperonospora cubensis)、小麦白粉病
菌(Blumeria graminis)、玉米锈病菌(Puccinia polysra)、稻瘟
病菌 (Pyricularia grisea Sacc)、灰霉病菌 (Botrytis cinerea
Pers)。供试作物黄瓜(品种“山东密刺”)2片真叶平展期,
小麦(品种“辽春10号”)和玉米(品种“极品甜糯”)2叶期。
采用活体喷雾筛选和离体抑制孢子萌发2种方法进行杀
菌活性测定。
杀虫测试靶标为小菜蛾、黏虫、朱砂叶螨、桃蚜。采
用人工饲养类药膜法进行小菜蛾和黏虫杀虫活性测定。
对桃蚜和朱砂叶螨,采用植物活体喷雾方法。药液配制
后,用手持喷雾器对浸染有桃蚜的甘蓝叶片以及浸染有
朱砂叶螨的菜豆苗进行喷雾处理。处理后试材阴干,置
于观察室,48 h后调查死亡率。
种子萌发试验由生物室完成。选择有苘麻、稗草等
代表性杂草,其种子发芽率在90%以上。水溶性原药用蒸
馏水溶解,其他原药选用合适的溶剂溶解,用加表面活
性剂的水溶液稀释。采用纸床发芽法进行,将种子按照
设计剂量在室温下进行浸种处理,并设计相应不含药剂
的空白对照处理,记录浸种时间。在发芽皿或发芽盘中
放置一层或多层定性滤纸,将种子均匀的排在湿润的发
芽床上,并保持滤纸湿润。处理后定期调查记录发芽情
况、幼苗生长状态。按照药剂的类型在不同处理的效果
出现差异后进行调查,调查各处理根长、芽长、鲜质量,
与空白对比,计算各抑制率。
3 结果与讨论
3.1 化合物鉴定
化合物1 (黄皮酰胺Ⅰ):黄色针状晶体,熔点为
111~113 ℃。1613、1636 cm-1处为酰胺官能团红外吸收
峰。ESI-MS(-) m/z 262[M-H]-,ESI-MS(+) m/z 264 [M+H]+,
相对分子质量为263。1H NMR(300 MHz,CDCl3) δ:3.03
(3H,s,12-H),6.04(1H,d,15-H,J=15.9 Hz),6.85(1H,d,16-H,
J=15.9 Hz),7.10~7.44(10H in total,m,1-5,18-22,-H),7.46
(1H,d,24-H,J=15.6 Hz),7.72(1H,d,23-H,J=15.6 Hz)。综
合核磁、质谱数据并与Lin[6]报道的数据进行比较,确定
化合物为黄皮酰胺I,CAS:77527-97-0。
化合物2 (黄皮酰胺B):淡黄色针状晶体,熔点为
72.1~72.7 ℃。1610、1641 cm-1处为酰胺官能团红外吸收
峰。ESI-MS(-) m/z 262[M-H]-,ESI-MS(+) m/z 264 [M+H]+,
相对分子质量为263。1H NMR(300 MHz,CDCl3) δ:3.08
(3H,s,12-H),6.14(1H,d,15-H,J=8 Hz),6.42(1H,d,16-H,
J=8 Hz),6.85 (1H,d,24-H,J=15.6 Hz),7.10~7.39 (10H in
total,m,1-5,18-22,-H),7.58(1H,d,23-H,J=15.6 Hz)。综合
核磁、质谱数据并与Lin[6]及Alexander等[7]报道的数据进
行比较,确定化合物为黄皮酰胺B,CAS:121817-36-7。
化合物3 (黄皮酰胺C):黄色针状晶体,熔点为
57.5~59 ℃。2923、2851 cm-1为饱和脂肪烃基团吸收
峰,1710 cm-1处的强峰可归属为羰基伸缩振动吸收峰。
1H NMR (300 MHz,CDCl3) δ:2.90 (2H,t,14-H,J=15.9 Hz),
3.03 (3H,s,12-H),3.67 (2H,t,13-H,J=15.9 Hz),6.52 (1H,d,
22-H,J=15.9 Hz),7.10~7.44 (10H in total,m,1-5,18-22,-H),
7.66(1H,d,21-H,J=15.6 Hz)。综合定性分析数据及文献[6]
数据后可确定化合物为黄皮酰胺C。
化合物4((E)-N-甲基肉桂酰胺):白色至浅黄色针状
固体。熔点为104.4~107.4 ℃。1654、1619 cm-1处为酰胺官
能团红外吸收峰。ESI-MS (-) m/z 160 [M-H]-,ESI-MS(+)
m/z 162[M+H]+,相对分子质量为161。1H NMR(300 MHz,
CDCl3) δ:2.95(3H,s,12-H),6.01(1H,s,11-H),6.43(1H,d,
14-H,J=15.6 Hz),7.34(1H,t,1-H),7.47(2H,t,2.6-H),7.49
(2H,t,3.5-H),7.62(1H,d,13-H,J=15.6 Hz)。综合定性分析
数据及文献[6]数据后可确定化合物为(E)-N-甲基肉桂酰胺。
化合物5(N-(2-羟基苯乙基)-N-甲基肉桂酰胺):浅黄
色固体。1H NMR(300 MHz,CDCl3) δ:3.04(3H,s,19-H),
3.73(2H,m,11-H),4.74(1H,s,12-OH),5.05(1H,m,12-H),
6.85 (2H,d,8-H,J=15 Hz),7.76 (2H,d,7-H,J=15 Hz),
7.26~7.55(10H in total,m,2-6,14-28,-H)。经过文献查阅[8-9],
确定化合物为N-(2-羟基苯乙基)-N-甲基肉桂酰胺。
化合物6(N-(2-苯基环氧乙基)-N-甲基肉桂酰胺):白
色针状固体。ESI-MS(-) m/z 278[M-H]-,ESI-MS(+) m/z
280[M+H]+,相对分子质量为279。 1H NMR(300 MHz,
CDCl3) δ:3.10 (3H,s,12-H),3.76 (2H,m,13.14-H),6.99
(1H,s,23-H,J=15.6 Hz),7.76 (1H,s,22-H,J=15.6 Hz),
7.17~7.70(10H in total,m,1-4.6.17-21,-H)。对比类似化合
40
第1期
物,确定其可能为N-(2-苯基环氧乙基)-N-甲基肉桂酰胺。
化合物7(苯乙基肉桂酰胺):黄色针状结晶。ESI-MS(-)
m/z 250[M-H]-,ESI-MS(+) m/z 252[M+H]+,相对分子质量
为251。1H NMR (300 MHz,CDCl3) δ:2.90(2H,t,13-H),
3.66 (2H,t,12-H),5.62 (1H,s,11-H),6.32 (1H,d,21-H,
J=15.9 Hz),7.48(1H,d,20-H,J=15.6 Hz),7.17~7.50(10H
in total,m,1-4.6.15-19,-H)。文献数据[8]进一步证明了其
结构的准确性。
3.2 化合物生物活性结果
在杀菌活性测试中,黄瓜霜霉病、小麦白粉病和玉
米锈病使用剂量为400 mg/L,稻瘟病和黄瓜灰霉病使用
剂量为25 mg/L,对照药剂为氟啶胺和烯肟菌胺(10 mg/L)。
从杀菌活性中(见表1)可以看出,化合物2质量浓度400 mg/L
对黄瓜灰霉病有50%防效,化合物3对稻瘟病有80%防效,
其余化合物杀菌活性均在50%以下。
在杀虫活性测试中,质量浓度为400 mg/L,对照药剂
为阿维菌素和吡虫啉(10 mg/L)。从杀虫活性(见表2)可以
看出,在供试质量浓度为400 mg/L时,化合物2对小菜蛾
和朱砂叶螨致死率均为100%,化合物4对小菜蛾和桃蚜
致死率均超过80%,其余化合物杀虫活性均低于50%。
从对稗草的抑制活性(见表3)可以看出:质量浓度为
400 mg/L时,化合物2、3、5、6对稗草根部抑制率达80%以
上,化合物2、3对稗草茎部抑制率达90%以上,化合物3对
稗草鲜质量抑制率达62.2%。总体来说,化合物2、3对稗
草生长的抑制率较高。
从对苘麻的抑制活性(见表4)可以看出:质量浓度为
400 mg/L时,化合物3、4、5、6对苘麻根部抑制率达到60%
以上,化合物5、6对苘麻根部抑制率达到80%以上,化合
物2、3、5、6对苘麻鲜质量抑制率达到50%以上。总体来
说,化合物5、6对苘麻生长的抑制率较高。
黄皮果中分离得到化合物杀菌活性较弱,仅400mg/L条
件下化合物2对稻瘟病、化合物3对黄瓜霜霉病有一定效果。
黄皮酰胺Ⅰ 黄皮酰胺 B
黄皮酰胺 C (E)- N- 甲基肉桂酰胺
N- (2- 羟基 - 2- 苯乙基)- N-
甲基肉桂酰胺
N- (2- 苯基环氧乙基)- N-
甲基肉桂酰胺
苯乙基肉桂酰胺
表 1 黄皮果中单体化合物的杀菌活性 (%)
编号
化合物 1
化合物 2
化合物 3
化合物 4
化合物 5
化合物 6
化合物 7
氟啶胺
烯肟菌胺
黄瓜霜霉病
0
0
0
0
20
0
0
100
-
小麦白粉
0
0
0
30
0
0
0
-
100
玉米锈病
0
0
0
0
0
0
0
-
100
稻瘟病
0
0
80
0
0
0
0
-
100
黄瓜灰霉病
0
50
0
0
0
0
0
100
-
表 2 黄皮果中单体化合物的杀虫活性 (%)
编号
化合物 1
化合物 2
化合物 3
化合物 4
化合物 5
化合物 6
化合物 7
阿维菌素
吡虫啉
剂量 /(mg·L-1)
400
400
400
400
400
400
400
10
10
小菜蛾
0
100
0
80
0
0
0
100
-
黏虫
0
28.6
0
0
0
0
0
100
-
桃蚜
0
0
0
81.3
0
0
0
-
100
朱砂叶螨
0
100
0
36.1
15.6
24.4
0
100
-
表 3 单体对稗草的抑制活性 (400 mg/L,3 d)
名称
空白
化合物 1
化合物 2
化合物 3
化合物 4
化合物 5
化合物 6
化合物 7
根长 /cm
4.0
2.0
0.5
0
1.0
0.8
0.1
3.5
根抑制
率 /%
33.3
83.3
100.0
75.0
80.0
97.5
12.5
茎长 /cm
6.0
2.5
0.3
0.3
4.5
3.0
4.5
5.1
茎抑制
率 /%
-
28.6
91.4
91.4
25.0
50.0
25.0
15.0
总鲜质
量 /g
0.679
0.184
0.147
0.105
0.524
0.347
0.355
0.507
鲜质量抑
制率 /%
-
33.80
47.10
62.20
22.80
18.90
47.80
25.33
表 4 单体对苘麻的抑制活性 (400 mg/L,3 d)
名称
空白
黄皮果粗提物
化合物 1
化合物 2
化合物 3
化合物 4
化合物 5
化合物 6
化合物 7
根长 /cm
7.0
4.0
6.0
4.0
2.5
0.8
0
0
6
根抑制
率 /%
42.9
20.0
46.7
66.7
88.6
100
100
20
茎长 /cm
5.5
4.2
3.5
3.0
2.0
3.0
0.2
0.8
3.7
茎抑制
率 /%
28.6
91.4
91.4
25.0
50.0
25.0
15.0
总鲜质
量 /g
2.204
1.557
1.170
0.871
0.773
1.470
1.001
0.899
1.684
鲜质量抑
制率 /%
29.4
46.9
60.5
64.9
33.3
54.6
59.2
23.6
沈丽红,等:黄皮果中农用成分的提取和分离
(下转第 44页)
41
农 药 AGROCHEMICALS 第 卷54
责任编辑:李新
黄皮果中分离得到化合物有一定杀虫活性,化合物2
在400 mg/L条件下对小菜蛾及朱砂叶螨的致死率达到
100%。化合物4在400 mg/L对小菜蛾和桃蚜的致死率达
到81.3%以上。黄皮果分离得到化合物对稗草和苘麻种
子萌发均有一定的抑制作用。尤其是化合物2、3对稗草
及化合物5、6对苘麻生长具有明显的抑制作用。
4 讨论
在从黄皮果果核中分离出的单体化合物均属于生
物碱类化合物 [10],部分化合物具有较好的杀虫、杀菌活
性,抑制种子萌发活性,还可以深入研究。结构相对简
单,具备仿生合成的可行性,可作为先导化合物母体继
续开发利用。
参考文献:
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民卫生出版社, 1982.
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国药物化学杂志, 2002, 12(3): 179-186.
在99.78%~100.50%之间,平均回收率100.1%(见表2)。
3 结论
本文建立的高效液相色谱手性柱分离测定悬浮种
衣剂中甲霜灵手性异构体的方法,分离效果好,杂质干
扰少,简便易行,具有较高的准确度和精密度,线性范围
满足测定需要,可以用于精甲霜灵悬浮种衣剂的产品质
量检验。
参考文献:
[1] 刘西莉, 马安捷, 林吉柏, 等. 精甲霜灵和外消旋体甲霜灵对掘
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表 2 方法准确度测定结果
序号
1
2
3
4
5
R- 甲霜灵
加入量 /mg
9.299
9.655
15.890
21.000
27.540
R- 甲霜灵
检出量 /mg
9.279
9.687
15.910
21.100
27.500
回收率 /%
99.78
100.30
100.10
100.50
99.85
平均回收率 /%
100.1
责任编辑:李新
(上接第 41页)
中国批准进口拜耳公司转基因大豆,历经 7年审查
据外媒消息,拜耳作物科学表示,经过 7年审查之后,中国正式批准进口该公司的一种转基因大豆 LL55。拜耳美国大豆业务
主管 Diego Angelo在接受电话采访时称,中国批准进口 LL55大豆对“美国种植户是个好消息,对拜耳也是好消息。”拜耳计划
2015年在美国将进行 LL55的全面商业推广。
美国农业部长维尔萨克(TomVilsack)表示,中国已经批准进口瑞士先正达研发的 Agrisure Vipt er 玉米。中国过去 2年时间
内已经退运了数十万吨检测出该品种的美国玉米。先正达为此面临着美国粮食出口商的起诉。
反观国内,受严格的监管控制,转基因主粮商业化种植一直处于真空状态。而近期政策层面频出利好,转基因种子检测规定
的设立、发改委允许外商在中国进行转基因研发以及习近平总书记在中央农村工作会议上的重要讲话,种种迹象表明政府对转
基因态度的转变。此次农业部批准拜耳、先正达等国际巨头公司的转基因粮食作物进口,无疑预示着转基因的风向即将转变,中
国乃至全球的农化行业将迎来新一轮的布局和竞争。
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