全 文 ： 第 11卷 第 3期 现 代 农 药 Vol.11 No.3
2012年 6月 Modern Agrochemicals Jun. 2012

 生物农药与生物技术 
高乌头中活性物质的杀虫活性
原春兰，王晓玲，杨得锁
（陕西省植物化学重点实验室，宝鸡文理学院化学化工系，陕西宝鸡 721013）
摘要：为了获得高乌头中对 3龄粘虫具有较强毒杀作用的活性物质，通过系统分离和活性追踪，
分离出活性物质，并通过波谱数据和单晶 X-衍射对其进行表征。分离获得了 3种具有生物活性的
二萜类生物碱，它们分别是去亚甲光飞燕草碱、硬飞燕草碱和来本宁。这 3种二萜类生物碱均首
次从该植物中分离。
关键词：高乌头；生物活性；分离；二萜生物碱；去亚甲光飞燕草碱；硬飞燕草碱；来本宁
中图分类号：S 482.3＋9 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1671-5284.2012.03.012
Insecticidal Bioactivity of Diterpenoid Alkaloids from Aconitum sinomontanum Nakai
YUAN Chun-lan, WANG Xiao-ling, YANG De-suo
(Key Laboratory for Phytochemistry of Shaanxi Province, Department of Chem & Chem Eng, Baoji University of Arts
and Science, Shaanxi Baoji 721013, China)
Abstract: To gain the active compounds against 3rd armyworm (Mythimna separata) from Aconitum sinomontanum
Nakai, the ingredients were isolated by system seperation, bioassayed with the conventional leaf disk method and
identified by spectral analysis and single-crystal X-ray diffraction analysis. Three diterpenoid alkaloids were established
on the basis of spectral and chemical evidences as demethylenedelcorine, 18-O-methylgigactonine and lepenine. They
were first isolated from the roots of Aconitum sinomontanum Nakai and these results had not been reported yet.
Key words: Aconitum sinomontanum Nakai; bioactivity; isolation; diterpenoid alkaloid; demethylenedelcorine;
18-O-methylgigactonine; lepenine
高乌头系毛茛科植物毛果吉林乌头 (Aconitum
kininesesvar awstrale)、花亭乌头 (Scaposum) 或高
乌头 (Aconitum sinomontanum) 等的根，是陕西太
白地区、湖北神农架地区及四川、云南等地珍稀名
贵的“七药”之一，用于治疗跌打损伤、劳伤、骨
伤、风湿疼痛、关节疼痛、肢体麻木等[1-2]。
资料表明[3-6]，毛茛科乌头属和翠雀乌头属中的
生物碱都是二萜生物碱，其可分为两类：去甲二萜
碱 (C19) 和二萜碱 (C20)。C19骨架生物碱类大多为
剧毒的酯，并以乌头碱为代表，称作乌头碱骨架类
生物碱。这类生物碱大都含有各种氧代基团 (特别
是羟基和甲氧基)。C20骨架生物碱类含有相对简单
与毒性较小的胺醇，通常没有多少氧代基团，有时
只有一个甲氧基。
据文献报道，已从高乌头中分离得到的生物碱
有 17 种，分别为 lappaconitine, ranaconitine[7-9],
lappaconine, lappaconidine, 8-O-acetylexcelsine, N-
deacetyllappaconitine, N-deacetylranaconitine, excelsine,
septatisine[7], lycaconitic acid monomethyl ester[8],
sinomontanine A, B, C, D, E及 sinomontanitine A,
B[8-9]，均属二萜类生物碱。
近年来发现，二萜类生物碱除具有药理活性
外，还可能具有一定的杀虫活性[10]。为了获得这些
活性物质，本文对高乌头进行了系统分离，并对分
离物进行活性跟踪。经薄层层析和柱层析，分离得
到了 9种组分，经 HPLC, NMR, HR-FABMS以及多

收稿日期：2011–12–02；修回日期：2011–12–28
基金项目：陕西省教育厅产业化培育项目 (06JC25)；陕西省教育厅省级重点实验室科研与建设计划项目 (04JS37)
作者简介：原春兰 (1962—)，女，河南省温县人，副教授。研究方向：生物振荡及天然产物。Tel：0917–3566589；E–mail：ycl2005999@126.com

2012年 6月 原春兰，等：高乌头中活性物质的杀虫活性 41

谱联用等仪器鉴定，确认这 9种组分中除了上述的
lappaconine, lappaconidine, septatisine, ranaconitine,
8-O-acetylexcelsine和 N-deacetylranaconitine外，还
包括 demethylenedelcorine, 18-O-methylgigactonine
和 lepenine 等 3 种二萜类生物碱。经查新，这后 3
种二萜类生物碱为首次从这种植物中分离，且生物
活性独特。以它们为主要活性成分已研制出一种植
物源杀虫剂[11]。
1 实验部分
1.1 材料、试剂及仪器
高乌头，采自陕西太白山 (2008年 8月)，经西
安理工大学生物系赵亚萍博士鉴定为毛茛科植物
高乌头(Aconitum sinomontanum) 的根，风干，磨细，
备用。所用试剂均为分析纯。柱层析硅胶 G为 300～
400 目 (青岛海洋化工厂 )， Sephadex LH-20
(Pharmacia公司)；聚酰胺粉末，聚酰胺薄层板 (浙
江台州市路桥四甲生化塑料厂)。
实验中所用样品由本实验室分离。HR-FABMS
和 EIMS质谱分别在Autospec 3000及HP 5988A质
谱仪完成。1H NMR和 13C NMR实验均在 BRUKER
AM-400超导核磁共振仪上完成，5 mm BBO (宽带
观测) 探头，H观测频率为 400.13 MHz，3C观测
频率为 100.62 MHz。
1.2 实验方法
1.2.1 系统分离
高乌头粗粉 1.2 kg加入适量甲醇浸泡 24 h后，用
10倍量的甲醇分 3次回流提取，每次 1.5 h。抽滤，
合并提取液并浓缩，得到黄褐色浸膏。水分散悬浮后
用 0.2 moL·L-1 HCl及石油醚萃取以除去脂溶性杂质，
10%氢氧化铵溶液调 pH至 10后用 CHCl3萃取 3次，
得生物碱粗品 38 g。将此粗品经 60～90目聚酰胺色
谱柱，氯仿–甲醇系统 (100︰0～10︰90) 梯度洗脱，
合并后进行处理，分别得到化合物 S1 12 mg, S2 9 mg,
S3 73 mg, S4 18 mg, S5 14 mg, S6 29 mg, S7 11 mg, S8
23 mg 及 S9 7 mg。用小叶碟添加法测试供试样品的
生物活性，发现 S3, S5及 S6呈现杀虫活性。经HPLC,
NMR, HR-FABMS 等鉴定，除文献已有报导的 S1
(lappaconine)、S2 (lappa-conidine)、S3 (demethyl-
enedelcorine)、S4 (septatisine)、S5 (18-O-methylgi-
gactonine)、S6 (lepenine)、S7 (ranaconitine)、S8 (8-O-
acetylexcelsine) 及 S9 (N-deacetylranaconitine)。之外，
还首次从该植物中分离得到具有生物活性的 S3, S5
及 S6，分别鉴定为 demethylenedelcorine (去亚甲光
飞燕草碱)、18-O-methylgigacto- nine (硬飞燕草碱)
和 lepenine (来本宁)。
1.2.2 活性检测方法
采用小叶碟添加法[12]分别测定供试样品在 1‰
质量分数下对 3龄粘虫的毒杀活性，并用相应的溶
剂作对照实验。试虫为 3龄初期粘虫，由西北农林
科技大学无公害农药研究服务中心提供并测试。
将面积约 1 cm2 的新鲜小麦叶片在药液中浸
1～2 s，取出置于室温晾干，备用。每处理重复 3
次，每重复 10 头试虫，将各处理试虫置于养虫室
中 [t＝(25±1)℃, RH＝70%～80%, L/D＝12 h/12
h]，分别在 24, 48, 72 h检查试虫取食情况并分级记
载，同时记载试虫死亡情况，以下式分别计算 24, 48,
72 h的拒食率和死亡率。
100)(%/ 
 参试总数最高为害级别总叶蝶数
各级叶蝶数为害级别取食指数
100-%/  对照取食指数
处理取食指数对照取食指数拒食率
100%/  参试总虫数
死亡虫数死亡率
2 结果与分析
2.1 具有生物活性的 S3, S5及 S6的波谱数据
首次从高乌头中分离得到的 3种活性物质的化
学结构如图 1所示。
CH3
CH3
C2H5 N
R 1
O
H
H
OH
OH
R 2
H
CH2OCH3
O
1
2
3
4
5
6 7
8
910
11
12
13
14
15
17
16
18
19

S3：R1＝OCH3，R2＝OH；S5：R1＝OH，R2＝OCH3
OH
OH
OH
CH2
NC2H5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 15
17
16
1819
20

S6
图 1 3种活性物质的化学结构
化合物 S3 (demethylenedelcorine[13-14])：无色棱

42 现 代 农 药 第 11卷 第 3期

晶 (乙醚)，m.p. 73～74℃ (未校正)，[]D+ 19.3 (c,
0.295 in CHCl3)，分子式 C25H41NO7，HR-FABMS
m/z [M+1]+ 468.291 4。
13C NMR (75MHz, CDCl3)：δ 84.2 (d, C-1), 25.6 (t,
C-2), 31.9 (t, C-3), 38.4 (s, C-4), 54.3 (d, C-5), 80.6 (d, C-6),
87.1 (s, C-7), 78.2 (s, C-8), 43.9 (d, C-9), 45.5 (d, C-10),
48.1 (s, C-11), 28.9 (t, C-12), 37.0 (d, C-13), 84.1 (d, C-14),
36.4 (t, C-15), 82.2 (d, C-16), 65.8 (d, C-17), 79.1 (t, C-18),
53.4 (t, C-19), 51.6 (t, C-20), 14.6 (q, C-21), 55.7 (q,
OCH3-1), 57.5 (q, OCH3-14), 56.2 (q, OCH3-16), 59.5 (q,
OCH3-18)。
1H NMR (400 MHz, CDCl3)：δ 1.05 (3H, t, J＝7.2Hz,
H-21), 1.16-1.29 (m, H-3), 1.47 ( brs, 1H, H-5), 1.60 (dd, 1H, J
＝6.00, 16Hz, H-15α), 1.79-2.20 (m, H-2, H-3β, H-10, H-12),
2.26-2.39 (m, H-13), 2.19 (1H,s,OH-7), 2.52 (d, J＝15.6 Hz,
1H, H-19α), 2.63 (d, J＝15.6 Hz,1H, H-19β), 2.78-2.97 (m,
H-1, H-9, H-15β, H-17, H-20), 3.29 (m, H-16), 3.20-3.40
(-OCH3×4), 3.58 (1H, s, OH-6), 3.72 (1H, m, H-14), 4.32 (1H,
s, OH-8), 4.51 (1H, s, H-6)。
由以上数据分析并结合文献报道，鉴定 S3 为
demethylenedelcorine (去亚甲光飞燕草碱)[13-14]。
化合物 S5 (18-O-methylgigactonine[15-17])：无色
棱晶 (甲醇)，m.p. 218～220℃ (未校正)，[]D+ 54.3
(c, 1.0 in CHCl3), 分子式 C25H41NO7，HR-FABMS
m/z [M+1]+ 468.290 9。
13C NMR (75MHz, CDCl3)：δ 72.7 (d, C-1), 29.3 (t, C-2),
30.5 (t, C-3), 37.4 (s, C-4), 43.9 (d, C-5), 90.4 (d, C-6), 87.8 (s,
C-7), 78.5 (s, C-8), 43.9 (d, C-9), 37.6 (d, C-10), 49.3 (s, C-11),
27.4 (t, C-12), 43.3 (d, C-13), 84.5 (d, C-14), 33.4 (t, C-15),
82.9 (d, C-16), 66.0 (d, C-17), 77.3 (t, C-18), 57.2 (t, C-19),
50.3 (t, C-20), 13.6 (q, C-21), 57.7 (q, OCH3-6), 57.2 (q,
OCH3-14), 56.3 (q, OCH3-16), 59.1 (q, OCH3-18)。
1H NMR (400 MHz, CDCl3)：δ 1.12 (3H, t, J＝7.2Hz,
H-21), 1.43-1.51 (m, 1H, H-3), 1.59-1.77 ( m, 3H, H-15, H-2),
1.88 (brs, 1H, H-5), 1.95-2.11 (m, 4H, H-2, H-12, H-10), 2.43
(m, 2H, H-13, H-19), 2.61 (dd, J＝8.8,14.4Hz, 1H, H-9),
2.81-2.86 (m, 2H, H-17), 2.96 (q, 2H, J＝7.2Hz, H-20), 3.01
(2H, s, H-18), 3.30 (1H, m, H-16), 3.30 (3H, s, OCH3), 3.34
(6H, s, 2×OCH3), 3.42 (3H, s, OCH3), 4.04 (1H, s, OH-8),
4.07 (1H, s, OH-7), 7.56 (1H, s, OH-1), 3.63 (1H, brs, H-1),
3.69 ( 1H, d, J＝8.8Hz, H-14)。
由以上数据分析并结合文献报道，鉴定 S5 为
18-O-methylgigactonine (硬飞燕草碱)[15-17]。
实验还获得了该化合物的单晶，其为单斜晶
系，空间群 P2(1)2(1)2(1)，晶胞参数：a＝12.536(2),
b＝13.132(2), c＝14.142(3)Å, V＝2 328.1(7)Å3, ＝
＝＝90.00, Z＝4, Dc＝1.334 g/m3, R＝0.044 4,
wR＝0.108 0及 F(000) ＝1 016。
其重复结构单元图及晶胞图如下：

图 2 S5的结构单元图

图 3 S5的晶胞图
化合物 S6 (lepenine　 [14])：无色粉状晶体 (乙
醚)，m.p. 120～122℃ (未校正)，分子式 C22H33NO3，
HR-FABMS m/z [M+1]+ 360.246 0。
13C NMR (75MHz, CDCl3)：δ 70.7 (d, C-1), 31.1 (t, C-2),
38.6 (t, C-3), 33.7 (s, C-4), 53.9 (d, C-5), 23.1 (t, C-6), 42.2 (d,
C-7), 43.6 (s, C-8), 52.3 (d, C-9), 50.7 (s, C-10), 72.9 (d, C-11),
46.8 (d, C-12), 24.5 (t, C-13), 27.3 (t, C-14), 77.9 (d, C-15),
57.4 (s, C-16), 109.4 (t, C-17), 25.9 (q, C-18), 57.0 (t, C-19),
67.7 (d, C-20), 50.9 (t, C-21), 13.6 (q, C-22)。
1H NMR (400 MHz, CDCl3)：δ 0.71 (3H, s, H-18), 1.06
(3H, t, J＝7.2, H-22), 4.15 (1H, brs, H-1), 4.27 (1H, brs,
H-15), 4.45 (1H, J＝9.3Hz, H-11), 5.02 (1H, s, H-17e), 5.23
(1H, s, H-17z)。
由以上数据分析并结合文献报道，鉴定 S6 为
lepenine　 (来本宁)[15]。
上述 3种化合物均首次从该植物中分离得到。
2.2 杀虫活性检测
采用 1.2.2 活性检测方法，测定 9 种组分在质

2012年 6月 原春兰，等：高乌头中活性物质的杀虫活性 43

量分数为 1‰时的生物活性，测定结果如表 1。
表 1 活性检测结果
拒食率/% 死亡率/%样品号** 总虫 数/头 24 h 48 h 72 h 72 h
S1 29 13.2 0.0 0.0 0.0
S2 27 8.5 0.0 0.0 0.0
CK1 (氯仿–甲醇) 30 0.0 0.0 0.0 6.7
S3 26 82.8 100.0 100.0 40.2
S4 30 43.1 21.9 3.5 0.0
S5 24 0.0 0.0 70.1 29.6
S6 28 0.0 83.3* 99.5* 0.0
S7 31 26.3 0.0 0.0 0.0
S8 29 9.7 0.0 0.0 0.0
CK2 (乙醚–乙酸乙酯) 30 0.0 0.0 0.0 11.3
S9 30 0.0 1.8 0.0 0.0
CK3 (氯仿–甲醇) 30 0.0 0.0 0.0 6.7
空白对照 (水) 30 0.0 0.0 0.0 0.0
注：*诱食率；**样品质量分数均为 1‰。
从表 1 可以看出，在供试剂量下，分离获得
的 9种组分中有 2种组分 (S3, S5) 对 3龄粘虫有
较好的拒食活性，72 h 拒食率分别为 100%和
70.1%，说明 S3 和 S5 对粘虫都具有拒食活性，
但 S3 的活性更高；由于供试样品的质量分数是
1‰，所以其杀虫的死亡率不高。而 S6 对粘虫具
有诱食活性，且达 99.5%，这在植物中还不多见。
值得指出的是，生物防治是现在乃至今后农药创
制研究的方向，“生物合理农药”(bio-rational
pesticides) 或“环境和谐农药”(environment accep-
table pesticides) 并不注重杀死害虫，而是更注重
调节。这种既具有高拒食活性成分、又含有诱食
活性成分的独特化合物，若能制成生物农药，将
极具开发潜力。
3 结论
首次从高乌头中分离出 3种具有生物活性的二
萜类生物碱，经鉴定，它们分别是 demethylene-
delcorine (去亚甲光飞燕草碱)、18-O-methylgigacto-
nine (硬飞燕草碱) 和 lepenine (来本宁)。适当增加
供试样品的浓度，有可能提高样品的杀虫活性。
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