全 文 ：收稿日期:2007-06-20
作者简介:吴莉宇(1953-),女,教授,E-mail:qwly513@yahoo.
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辣蓼(PolygonumhydroiperL.)又称水蓼,为蓼科
(Polygonacene)蓼属(PolygonumL.)1年生草本植物。广
泛分布于河北、河南、陕西、甘肃、江苏、浙江、湖北、福
建、广东、广西、云南、海南等地。辣蓼的叶片有辛辣味,
可作为蚊虫烟熏剂、粮仓驱虫剂等,辣蓼在杀虫方面已
有广泛的研究,但有关辣蓼挥发油的提取工艺和杀虫
活性的研究尚未见报道。我们采用水蒸气蒸馏法提取
辣蓼挥发油,对蒸馏时间、萃取溶剂、叶片碎度进行三
因子三水平正交实验,将得到的挥发油进行GC/MS分
析和杀虫活性试验。
1材料与方法
1.1试验材料
供试材料为新鲜辣蓼,采于海口市城西区高坡村
水田;萝卜蚜(LipaphiserysimiKaltenbach),采自萝卜
植株上无翅、大小中等、体色基本一致的若虫(采于海
口市城西区高坡村菜地);小菜蛾 (Plutelaxylostela
L.),浙江省农科院实验室饲养的 2~3龄小菜蛾;萝卜
(RaphanussativusL.)叶,采于海口市城西区高坡村菜地;
甘蓝(BrassicaoleraceaL.var.capitataL)叶片,采于浙
江省农科院试验基地。
供试试剂乙醚、丙酮、石油醚、正己烷、无水硫酸
钠,均为分析纯,广州化学试剂厂生产。供试实验器材
为石棉网、圆底烧瓶、橡胶管、分液漏斗、养虫盒、毛笔、
镊子、250mL三角瓶、滤纸、塑料纸、橡皮筋、培养皿、
试管和棉塞。
供试仪器:电炉,浙江嘉兴市凤桥电热器厂生产;
TC-15套式恒温器,浙江新华医疗器械厂生产;W201
恒温水浴锅,上海申生科技有限公司生产;旋转蒸发
仪,上海申生科技有限公司生产;托盘天平,上海医疗
器械八厂生产;电子天平,托利多仪器(上海)有限公司
辣蓼挥发油的提取及其GC/MS分析
吴莉宇1,李 强1,2,苍 涛3
(1.中国热带农业科学院分析测试中心,海南 海口 571101;2.华南热带农业大学环境与植物保护学院,
海南 儋州 571737;3.浙江省农科院质量标准研究所,浙江 杭州 310021)
摘要:采用水蒸气蒸馏提取辣蓼挥发油,对蒸馏时间、萃取溶剂、叶片碎度进行三因子三水平正交试验,结果表明,最
佳蒸馏时间为 150min,最佳萃取溶剂为乙醚,最佳叶片碎度为完全剪碎。将得到的挥发油进行 GC/MS分析,水蒸气蒸馏
所得挥发油各化学成分含量分别为:烯(7.19%)、酮(40.79%)、酸(2.56%)、醇(9.87%)、醛(2.31%)。
关键词:辣蓼挥发油;提取工艺;GC/MS分析;杀虫活性
中图分类号:S482.3+9 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2007)09-0072-02
Studyontheextractiontechnologyandinsecticidalactivities
ofvolatileoilofPolygonumhydroiperL.
WULi-yu1,LIQiang1,2,CANGTao3
(1.AnalysisandTestingCenter,CATAS,Haikou571101,China;2.ColegeofEnvironmentandPlantProtection,
SCUTA,Danzhou571737,China;3.ZhejiangAcademyofAgriculturalSciences,Hangzhou310021,China)
Abstract:Theextractiontechnologybymeansofsteamdistilationhasbeenstudiedbyorthogonalexperiment,timeof
distilation,solventofextract,ctingdegreeofleavesasorthogonalexperimentfacts.Theoptimalconditionsoftheextraction
technologyaretimeofdistilation,150minutes;solventofextract,ethylether;cutingdegreeofleaves,completelycuting.Volatile
oilofPolygonumhydroiperLhasbeenanalyzedbyGC/MS,Alkene:7.19%;Alkone:40.79%;Acid:2.56%;Melow:9.87%;
Aldehyde:2.31%,LipaphiserysimiandPlutelaxylostelainsecticidalactivitiesofthevolatileoilhasbeendone,theresult
showedthattheeficiencyofthevolatileoilisbeter.
Keywords:volatileoilofPolygonumhydroiper;extractiontechnology;analysiseofGC/MS;biologicalactivity.
广东农业科学 2007年第9期72
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2007.09.010
生产;FinniganTraceGC2000-TranceMS气质联用仪
(数据处理软件“Release1.1ofXcalibu”),美国 Finnigan
公司生产。
1.2 试验方法
1.2.1水蒸气蒸馏提取新鲜辣蓼 称取新鲜的辣蓼叶
片 150g,洗净晾干,剪碎称重,接着进行水蒸气蒸馏,
蒸馏液用乙醚萃取;收集上层液并用无水硫酸钠脱水,
脱水后在旋转蒸发仪上进行浓缩得到挥发油,将其在
分析天平上称重,挥发油放在密闭的棕色试剂瓶中并
放置于冰箱(4℃)中保存以备用。
1.2.2正交试验 对提取时间(A)、萃取溶剂(B)、叶片
碎度(C)进行三因子三水平正交试验,以确定水蒸气
蒸馏法对辣蓼挥发油提取率的适宜工艺条件,其因素
与水平见表1。
1.2.2GC/MS分析 GC条件:色谱柱为 DB-5毛细
管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm),载气为 He(1mL/
min)、进样口温度为 280℃,进样方式为分流进样,分
流比率为 1∶20;进样量为 1μL。程序升温:起始温度
70℃,保持1min;以5℃/min升温至270℃,保持1
min。MS条件:EI源电子能量为 70ev,接口温度为
250℃,离子源温度为 200℃,发射电流为 300uA;质谱
采集延迟时间为3min,质谱扫描范围为47~666Au。
2结果与分析
2.1水蒸气蒸馏的正交试验结果
以挥发油提取率为考察指标,由表2可看出:极差
RA>RB>RC,方差分析结果表明:A因素的影响具有
显著性意义(P>0.05);B因素和C因素的影响无显著意
义(P<0.05)。根据K值大小显示,A3优于A1和A2;B3
优于B1和B2;C3优于 C1和C2,水蒸气蒸馏工艺的
最优组合为A3B3C3,即蒸馏时间为150min,萃取溶剂
为乙醚,叶片碎度为完全剪碎。
2.2挥发油的GC/MS分析
挥发油GC/MS分析结果(表3、图1)显示,水蒸气
蒸馏所得挥发油各化学成分含量为:烯 (7.19%)、酮
水平
1
2
3
表1Lg(33)正交试验因素水平编码
A
90
120
150
B
石油醚
二氯甲烷
乙醚
C
1/2叶片
1/3叶片
完全剪碎
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
表2正交试验结果和数据分析
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
0.138
0.220
0.234
0.096
因素
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
0.233
0.219
0.293
0.074
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
0.224
0.268
0.254
0.044
萃取率
(%)
0.0426
0.0453
0.0506
0.0663
0.0733
0.0804
0.0943
0.0912
0.1110
出峰时间(min)
表3 辣蓼挥发油主要化学成分
化学名称
玉米黄素
7,3,4-三甲氧基-槲皮酮
10-Heptadecen-8-ynoicacid,methylester,(E)-
2,3,4,5-四甲基-三环[3.2.1.02,7]-3辛烯
a-咕巴烯
2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-丙醇
八氢-8,8a-二甲基-2(1H)-萘酮
4-(2,6,6-三甲基-2-环己烯-1-基)-2-丁酮
反式-石竹烯
2-甲基-4-(2,6,6-三甲基环己-1-己烯)丁烯-2-烯-1-醇
2H-Pyran,2-(7-heptadecynyloxy)tetrahydro-1,4-Methanoazulen-3-ol,decahydro-
1,5,5,8a-tetramethyl-,[1s-(1à,3á,3aá,4à,8aá)]-
9-Desoxo-9-x-acetoxy-3,8,12-tri-O-acetylingol
5-Isopropylidene-6-methyldeca-3,6,9-trien-2-one
6.71
8.41
9.32
9.76
13.81
14.11
14.35
14.71
14.95
15.05
15.22
15.31
17.53
17.89
峰面积(%)
3.49
1.00
2.56
3.05
2.09
4.05
3.27
28.78
2.05
4.49
11.53
1.84
1.33
7.74
(下转第81页)
73
色更加鲜艳,明显提高了观赏价值。
由于切花的保鲜期是以观赏价值作为衡量标准,
更多是从形态方面观察,而观察者的主观判断性较大,
缺乏比较客观的指标,可能会因主观随意性而影响评
价结果。为此,建议从生理生化方面进行研究,如以花
瓣的蛋白质、氨基酸和酰胺色素含量及其变化等方面
找出切花观赏价值评价中较为客观的标准[11]。
在试验过程中还发现,采用添加蔗糖的营养液浸
泡花泥后瓶插的切花,花朵更加圆润丰满、花瓣更坚挺
有光泽、花色也更艳丽,但是蔗糖也会加速营养液中的
微生物繁殖,从而堵塞花茎导管,因此蔗糖与杀菌剂硫
酸铝应结合使用[6];另外,花泥表面与空气接触部分有
“霉变”现象,这可能是花泥中溶解有蔗糖的原因[4,9],为
此花泥的防腐以及营养液pH值等问题仍需进一步探
讨。
参考文献:
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(40.79%)、酸(2.56%)、醇(9.87%)、醛(2.31%)。
3 结论与讨论
3.1 水蒸气蒸馏,设备简单,易操作,是提取挥发油的
有效方法,辣蓼挥发油的化学成分较复杂,其中有些化
合物适合做杀虫活性物质。本试验采用水蒸气蒸馏提
取辣蓼挥发油,对蒸馏时间、萃取溶剂、叶片碎度进行
三因子三水平正交试验,挥发油得率评价,结果表明,
最佳蒸馏时间为150min、最佳萃取溶剂为乙醚,最佳
叶片碎度为完全剪碎。将得到的挥发油进行了GC/MS
分析,水蒸气蒸馏所得挥发油各化学成分含量分别为:
烯(7.19%)、酮(40.79%)、酸(2.56%)、醇(9.87%)、醛
(2.31%)。
3.2我们用水蒸气蒸馏法提取的辣蓼挥发油,利用叶
片浸渍法对小菜蛾进行过毒力测定,对小菜蛾毒力回
归方程为 y=17.5+5.37x(相关系数 r=0.980),致死中浓
度LC50=0.00456g/mL[1];熏蒸活性测定结果表明,处理
后 24、48、72h的 LC50值分别为 0.00630、0.00542、
0.00512g/mL,忌避活性测定结果表明,0.0125g/mL浓
度在 12-48h时间内忌避率都在 80%以上[2];此外,还
用药液浸渍法对萝卜蚜进行了室内毒力测定,得到其
毒力回归方程 y=5.74+5.86x,致死中浓度 LC50=0.748
g/L[3],说明辣蓼挥发油对小菜蛾和蚜虫较好的活性。因
此,辣蓼挥发油在杀虫方面将有很好的发展前景。
参考文献:
[1] 李强,吴莉宇.辣蓼挥发油对小菜蛾的毒力测定[J].广西农业,
2006(4):17-18.
[2] 李强,吴莉宇,苍涛.蓼挥发油对小菜蛾的熏蒸及忌避活性测
定[J].安徽农业科学,2006(4):5596-5598.
[3] 李强,吴莉宇.辣蓼挥发油对萝卜蚜的毒力测定[J].热带农业
科学,2006,26(4):20-21.
图1辣蓼挥发油总离子流分析结果
(上接第 73页)
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