全 文 ：　　文章编号:1004-3888(2000)01-0019-04
瑞香狼毒根提取物杀虫活性成分的分离与鉴定

张国洲1 ,徐汉虹2 , 赵善欢 2 ,王亚维1
(1.湖北农学院 ,湖北 荆州 434103;2.华南农业大学 ,广东 广州 510642)
　　摘　要:通过活性跟踪的方法 ,对瑞香狼毒(Stellera chameajasme L.)根的乙醇提取物的
石油醚萃取物和氯仿萃取物作了进一步分离 ,从其石油醚萃取物中分离得活性成分 β -谷甾
醇;从其氯仿萃取物中分离得 3种活性成分 ,即伞形花内酯 、瑞香亭和狼毒色原酮。
关键词:瑞香狼毒;菜粉蝶;β -谷甾醇;伞形花内酯;瑞香亭;狼毒色原酮
中图分类号:S482.39　　　　　文献标识码:A
瑞香狼毒(S tellera chameajasme L.)是青藏高原上重要的杀虫植物 ,其根的乙醇提取物(SCEE)对
菜粉蝶幼虫有很强的生物活性 。因此 ,对其中的活性成分进行提取 、分离 、纯化以及结构鉴定 ,有利于将
之开发为一种新型的植物性杀虫剂 ,充分利用该植物资源 ,为农业生产服务 ,同时为杀虫剂的仿生合成
提供结构模板。
1　材料与方法
1.1　材料
(1)供试物质　SCEE:供试植物瑞香狼毒采自青藏高原的青海省(海拨 3 000 ～ 4 000 m),将采集的
植物根洗净 、风干 、磨碎过 150 μm 筛 、乙醇浸泡 、浓缩即得;印楝素:1%乳油 ,华南农业大学昆虫毒理室
提供 。
(2)供试昆虫　菜粉蝶(Pieris rapae L .)饲养在养虫室内进行 ,温度(25±1)℃,相对湿度(85±
10)%,每天光照时间为 12 h 。
1.2　方法
根据每次分离样品的量选用不同口径的玻璃管柱 ,填充硅胶 H 作固定相 ,干装柱 ,上湿样。洗脱剂
为石油醚 、氯仿和甲醇配成的一系列极性逐渐增强的组分 ,洗脱溶剂流速为 3 ～ 4滴/ s ,每流分收集 400
～ 500 mL ,经薄层层析检验后将成分相同者合并。薄层层析所用薄板用硅胶 GF 254铺成 ,使用前活化
(120 ℃,2 h)。样品在薄板上展开后 ,喷以体积分数 10%的 H2SO4乙醇溶液 ,烘烤至显色 ,做好标记 。
以菜粉蝶 5龄幼虫为试虫 ,将初次所得流分进行生物测定 ,确定活性高的流分 ,然后再次上小柱。
干装柱 ,上湿样 ,洗脱溶剂极性逐渐增强 ,洗脱液流速为 2滴/ s ,每流分收集 50 ～ 100 mL ,经薄层层析检
验 ,即可得纯度较高的单体化合物 。再经过几次柱层析之后 ,即可得到含量高的纯品 ,供结构鉴定和生
物测定。
物质结构鉴定的几种主要方法有:红外光谱(IR)法中将样品与 KBr混合压片 ,测定范围为 410.12
～ 3 600.00 cm-1 ,检出限为 85.00 cm-1 ,精度为±2.000 0 cm-1;紫外光谱(UV)法所测样品均用氯仿
溶解 ,扫描波长为 200 ～ 400 nm;核磁共振谱(NMR)法中以四甲基硅烷(TM S)为内标准 ,测定其1H -核
第 20 卷　第 1 期
Vol.20　No.1 　　　　　　　　　
湖　北　农　学　院　学　报
Journal of Hubei Agricultural College
　　　　　　　　2000年 2月
Feb.2000
收稿日期:1999-11-08
基金项目:国家青年自然科学基金资助项目
第一作者简介:张国洲(1963-), 男 ,湖北仙桃市人 , 理学博士 ,湖北农学院教务处副处长
磁共振谱 、13C-核磁共振谱 、DEPT 谱和二维核磁共振谱中各质子共振频率的化学位移 , 13C-核磁共振
化学位移范围为 0 ～ 250 mg/ L ,精度为±0.2 mg/L;质谱(MS)法采用电子轰击质谱(EI-MS)和快原子
质谱(FAB-MS)两种 , EI-MS 法分析样品时 ,其冲击能量为 70 eV 。
(1)SCEE 石油醚萃取物活性成分分离与鉴定　取石油醚提取物 20 g ,加氯仿溶解 ,与 100 g 硅胶混
合均匀。挥发除去溶剂后加于硅胶柱(1 kg)上进行柱层析 ,依次用石油醚 、石油醚-氯仿(体积比为 1∶
1 ,下同)和氯仿进行梯度洗脱 ,每流分收集 200 ～ 500 mL。各流分用硅胶薄层层析(TLC)检查成分分离
情况 ,经 TLC 检查 ,用体积分数 10%的硫酸乙醇液喷雾 、热烘显色。然后采取叶碟法就这些流分对菜
粉蝶 5龄幼虫的生物活性进行测定 。
(2)SCEE 氯仿萃取物活性成分分离与鉴定　取氯仿提取物 4.0 g ,用少量氯仿溶解 ,与 20 g 硅胶混
匀 ,室温下挥发除尽溶剂 ,加于硅胶柱(500 g)上 ,用石油醚-氯仿(体积比为 1∶1)、氯仿 、氯仿-甲醇(体
积比为 98:2至 90:10)梯度洗脱 ,每流分收集 50 ～ 100 mL ,同时以 T LC检查成分分离情况 。然后采用
叶碟法就这些流分对菜粉蝶 5龄幼虫的生物活性进行测定 。
2　结果与分析
2.1　SCEE石油醚萃取物中的活性成分
SCEE石油醚萃取物通过柱层析得到 26 个流分 ,第 1 ～ 14流分为石油醚和石油醚-氯仿洗脱物 ,
第 15 ～ 26流分为氯仿洗脱物 。根据薄板层析结果合并成 10个流分 ,这些流分对菜粉蝶 5龄幼虫的生
物活性测定结果见表 1。从表 1中可以看出 ,流分 15 、16 、17的拒食作用最强 ,校正死亡率也最高 。
表 1　SCEE 石油醚萃取物各流分对菜粉蝶 5龄幼虫的生物活性
Table 1　Biological activities of fractions of petroleum ether part of SCEE to the 5th-instar larvae of Pieris rapae
流分号 头均取食面积/ cm
2
24 h 48 h
拒食率/ %
24 h 48 h
7 d校正畸死率%
1 　5.30±0.79 b 　10.56±1.11 b 30.81 32.87 　　　　17.85 f
4 3.21±0.39 cd 7.41±1.01 c 58.09 52.89 25.00 ef
7 ～ 8 4.27±0.40 cd 6.14±0.46 d 44.25 60.97 39.28 c
13 ～ 14 3.96±0.28 d 6.11±0.76 d 48.30 61.16 35.71 cd
15 3.36±0.22 e 4.22±0.55 e 56.14 73.17 50.00 b
16 1.54±0.13 h 2.75±0.36 f 79.90 82.52 60.72 a
17 2.13±0.50 g 4.58±0.21 e 72.19 70.88 53.57 b
21 ～ 22 2.59±0.40 f 6.04±0.45 d 66.19 61.60 28.57 de
23 4.41±0.29 c 6.63±0.58 d 42.43 57.85 32.14 cde
24 4.47±0.27 c 6.44±0.25 d 41.65 59.06 32.14 cde
CK 7.66±0.84 a 15.73±1.40 a
注:1.表中取食面积为 10头重复平均值;校正畸死率为 3次重复平均值 ,每处理 10头虫;2.表中同列数据后字母相
同者表示经 DMRT 法检测差异不显著(5%水平);3.生物测定质量浓度为 500μg/mL ,拒食活性测定用非选择性
叶碟法 ,畸死率的测定是用浸药叶碟饲喂 , 2 d后换新鲜叶片饲喂。表 2同
　　每流分显 1 ～ 5个紫红色斑点 ,将流分 15 、16与 17合并 ,再经硅胶柱层析 ,用氯仿洗脱 ,得一无色针
状晶体-1。晶体-1:薄层层析呈紫色斑点 ,与 β -谷甾醇对照属共同 TLC 检查 ,二者 R f 值与显色完
全一致 ,质谱(MS)数据也相同 ,据此鉴定为 β-谷甾醇(β -sitosterol)。
EI-MS 的 m / z :414(45%)[ M+] , 396 , 381 ,329(28%), 303(30%), 273(20%),255(20%), 233
(20%),255(20%),233(12%),213(25%),159(26%), 145(36%),133 , 119 , 95 ,81 ,69 ,55 , 43(bp);UV
的λmax=243 nm 。
2.2　SCEE氯仿萃取物中的活性成分
SCEE氯仿萃取物通过柱层析得到 24个流分 ,第 1 、2流分为石油醚-氯仿洗脱物 ,第 3 ～ 7流分为
氯仿洗脱物 ,第8 ～ 10流分 、第 11 ～ 15流分和第 16 ～ 24流分依次为氯仿-甲醇体积比 98∶2 、95∶5和90
20 湖　北　农　学　院　学　报　　　　　　　　　　　　　　　2000年
∶10的洗脱物 。根据薄层层析结果合并成 14个流分 ,这些流分对菜粉蝶 5龄幼虫的生物活性测定结果
见表 2。从表 2中可以看出 ,这些流分对菜粉蝶幼虫都有较强的生物活性 ,但是以流分 7 、8的活性最
强 ,流分 1 ～ 2 、3 、4 、5 、11的活性次之。
表 2　SCEE 氯仿萃取物各流分对菜粉蝶 5 龄幼虫的生物活性
Table 2　Biological activities of fractions of chloroform part of SCEE to the 5th-instar larvae of Pieri s rapae
流分号 头均取食面积/ cm2
24 h 48 h
拒食率/ %
24 h 48 h
7 d校正畸死率%
1 ～ 2 　2.09±0.16 g 　4.44±0.39 g 78.50 73.03 　　　　85.71 ab
3 0.27±0.10 j 1.57±0.43 j 97.32 90.46 96.43 ab
4 1.60±0.15 h 2.53±0.38 I 83.54 84.63 89.29 ab
5 0.51±0.09 i 0.92±0.18 j 94.75 94.41 92.85 ab
6 2.34±0.21 f 5.29±0.28 f 75.92 67.86 60.71 c
7 0.33±0.07 ij 0.96±0.24 j 96.60 94.10 100.00 a
8 0.36±0.10 ij 1.16±0.19 j 96.30 92.95 100.00 a
9 4.63±0.28 c 9.49±0.51 b 52.37 42.35 50.00 cd
10 3.17±0.19 e 5.27±0.32 f 67.39 67.98 46.43 cd
11 1.61±0.16 h 3.26±0.29 h 83.44 80.19 82.14 b
12 3.56±0.18 d 7.13±0.38 d 63.37 56.68 57.14 cd
13 3.07±0.24 e 5.74±0.49 ef 68.42 56.13 57.14 cd
14 4.66±0.29 c 6.14±0.38 e 52.06 62.70 42.86 cd
16 5.44±0.22 b 8.83±0.47 c 44.03 46.36 50.00 cd
CK 9.72±0.38 a 16.46±0.49 a
　　依照薄层层析的结果 ,将主成分相同的流分合并 ,经 TLC 检查 ,流分 3 ～ 7在 254 nm 下数个斑点显
示强烈的蓝色荧光 ,其余流分无明显荧光。取上述流分多次柱层析来分离单一成分 ,由流分 3获得无色
粒状晶体-2 ,在甲醇或氯仿溶液中呈强烈荧光 ,其结构确定为伞形花内酯;由流分 5获得无色粒状晶体
-3 ,它在紫外光下呈强烈荧光 ,其结构确定为瑞香亭(daphno ritin ,双香豆素);由流分 11分离得淡黄色
晶体-4 ,H2SO4 乙醇显色呈特征性的稳定红色斑点 ,其结构确定为狼毒色原酮(chamaechromone)。晶
体-2至晶体-4的结构鉴定特征如下 。
晶体-2:EI-MS的 m/ z :162(100%)[M +] ,134(95%)[ M -CO] ,105 ,78 ,63 ,51;其结果与伞形
花内酯的 MS一致。1H-NMR(400 MHz)(COCl3)的δ:6.3(1H ,d ,12 Hz ,H-4),7.34(1H ,d , 10 Hz ,H-
5),6.68(1H ,d ,10 Hz ,H-6),6.68(1H ,S ,H-8),6.23(1H ,d ,12 Hz ,H-3);UV 的λmax=323 nm 。
晶体-3:IR的 V max/cm-1:3 440(h)(OH);2 922 , 2 851(CH), 1 705(S)(νc=0);1 612(S), 1 512
(芳环 C-H),1 279(S), 1 236 ,1 215 ,1 130(C-O)。UV 的λmax=343 nm 。
FAB-MS 的 m/ z :352(10%)(M+), 307 , 219 , 177 , 154(100%), 136(84%), 107(40%), 89
(38%), 77 ,55(68%), 13C-NMR(100 MHz ,DMSO-d6)。
NMR归属如下:1H-NMR(400 MHz ,DM SO-d6)的δ:8.04(1H ,d ,8 Hz ,H-4);7.78(1H ,S ,H-
4 );7.70(1H , d ,8 Hz ,H-6);7.21(1H ,S ,H-8);7.19(1H ,d ,4 Hz ,H -5);7.11(1H ,d ,8 ,4 Hz ,H-5);
6.86(1H ,S ,H -8);6.37(1H ,d ,8 Hz ,H-3);3.80(3H ,S ,OCH3)。
　　13C-NMR显示:
10个季碳:160.0 ,159.6 ,156.9 , 155.0 ,150.3 , 147.4 ,145.6 ,135.7 ,114.4 ,110.2;
8个次甲基:144.0 ,130.9 ,129.9 ,113.8 ,113.4 ,109.3 ,103.9 , 102.7;
1个甲氧基:56.0 。
晶体-4:13C-NMR给出信息:
15个季碳(均为 sp 2杂化碳):202.9 , 179.9 ,164.9 ,164.1 , 164.0(×2),161.5 ,157.0 ,155.3(×2),
21第 1 期　　　　　　　　　　　　张国洲等:瑞香狼毒根提取物杀虫活性成分的分离与鉴定
134.3 ,133.3 ,120.4 ,104.3 ,103.6;
15个 CH(2个为 sp 3杂化碳):156.0 , 129.4(×2),128.5(×2),114.9(×2), 114.6(×2),98.9 ,
94.7(×2),93.5 ,52.6 ,46.9;
UV的λmax=255 nm;无CH2与 CH3 信号。
3　讨论
植物中的化学成分是十分复杂的 ,同一植物中有数十种乃至数百种结构相似 ,但又各不相同的化合
物 ,但其中的杀虫活性成分可能只有一种或几种 ,要从如此多的化合物中分出杀虫活性成分是十分复杂
和困难的。液-液分配法萃取是天然产物农药有效成分分离中一种极其重要的方法 ,特别适合样品分
离前的“预处理” 。此法中正确选择溶剂系统中萃取相和被萃取相十分重要 ,本试验中以水为被萃取相 ,
以石油醚 、氯仿为萃取相进行萃取 ,SCEE在被萃取相中完全溶解 。
通过生物活性跟踪 ,采用液-液分配法萃取可将许多非活性成分除去 ,然后再采用其它技术继续分
离 、纯化。因此 ,液-液分配法在天然产物杀虫有效成分分离工作中被广泛采用。Morgan[ 1] 从沙漠蝗
(Schistocerca gregaria)中提取分离蜕皮激素 ,Galbraith等[ 2]从植物提取蜕皮激素也多次采用液-液分
配萃取。
参考文献:
[ 1] 　Morgan E D.Studies on the moulting ho rmones of the deser t locust[ J] .J Insect Phy siol , 1975 , 21:979.
[ 2] 　Galbraith M N , Horn D H S.Insect moulting ho rmone crust ecdysone from Podocarpus elatus [ J] .J Chem , 1969 , 22:
1045.
Separation and Identification of Insecticidal Extracts of Stellera chameajasme
ZHANG Guo-zhou1 , 　XU Han-hong2 , 　CHIU Shin-foon 2 , 　WANG Ya-wei1
(1.Hubei Agricul tural Col lege , J ingzhou , Hubei 434103 , China ;
2.South China Agricultural University , Guangzhou , Guangdong 510642 , China)
Abstract:After the separation and purification of the petroleum ether part of SCEE (S tellera
chameajasme ethanol ex tracts)by bioassay , β-sitosterol w as isolated f rom the part.In the same w ay , 7-
hydrocoumarin , daphnoretin and chamaechromone w ere isolated f rom chlo roform part of SCEE.
Key words:Stellera chameajasme;Pieris rapae ;β -sitosterol;7 -hydrocoumarin;daphnoretin;
chamaechromone
22 湖　北　农　学　院　学　报　　　　　　　　　　　　　　　2000年