全 文 ：农 药
AgrochemicAls
第48卷第9期
2009年9月
Vol. 48, No. 9
sep. 2009
黄果茄果实的灭螺活性及其有效成分的提取分离
李娟娟a，祁 超a，刘 实b，邓灵福a，王张杰a，李文新a
(华中师范大学 a.生命科学学院； b.化学学院， 武汉 430079)
摘要：测定黄果茄(Solanum xanthocarpum，SX)果实原粉浸杀钉螺和斑马鱼的活性，并提取分离其有效成分。 研究
结果：水温25 ℃，13 µm SX原粉浸泡96 h，钉螺和斑马鱼的LC50值分别为7.61、54.4 mg/L(P<0.05)；酸水提取与CCL
分离得到碱性物SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ，HPLC检测其纯度分别为97.89%、98.71%、96.12%，熔点仪测定其熔点分别为310.0、
301.7、256.5 ℃，MS分析其相对分子质量分别为883、867、721；用其浸泡24 h抑杀钉螺100%的剂量分别为100.0、8.0、
200.0 mg/L。 结果表明SX果实原粉具有灭螺活性高和对鱼毒性低的生物效应且含有抑杀钉螺高活性的生物碱。
关键词：黄果茄；钉螺；提取分离；生物碱
中图分类号：TQ459 文献标志码：A 文章编号：1006-0413(2009)09-0644-03
The Effect of Solanum xanthocarpum for Snail Control and
Its Effective Component Extract
LI Juan-juana, QI Chaoa, LIU Shib, DENG Ling-fua, WANG Zhang-jiea, LI Wen-xina
(central china Normal University a.college of life sciences; b.college of chemistry, Wuhan 430079, china)
Abstract: the effect of solanum xanthocarpum(SX) powder on actiivity of snail and zabrafish was studied. The major
components of SX powder were extracted and purified. LC50 of SX powder 13 µm to the snail and zabrafish for 96 h,
25 °c were 7.61 and 54.4 mg/l respectively; sXⅠ,Ⅱ and Ⅲ from sX powder were obtained by acid water and ccl
method, then the content of sXⅠ,Ⅱ and Ⅲ identified by HPLC were 97.89, 98.71 and 96.12% respectively, which were
up to grade, the melting points were 310.0, 301.7 and 256.5 °C respectively identified by melting point apparatus. The
molecular masses of the three major components were determined by ms. the mortality and inhibiting rate to the snail
were 100% under the concentration of 100.0, 8.0, 200.0 mg/L for 24 h. Among the benefits found for SX powder were
excellent killing snail ability and low toxicity to fish, the effect on alkaloid obtained from SX on the snail was obvious.
Key words: solanum xanthocarpum; oncomelania hupensis; extraction and separation; alkaloid
药物灭螺是控制血吸虫病传播的关键技术之一。 氯
硝柳胺是WHO惟一推荐、使用的化学灭螺药物，1.0 mg/L
浸泡24 h钉螺上爬率50%以上，因而影响药物的灭螺效果，
且对鱼毒性大(LC50值为0.05~0.3 mg/L，P<0.01)。 可见，使
用抑杀钉螺效果高和对鱼毒性低的植物灭螺剂与氯硝柳
胺复配，增加氯硝柳胺抑螺效应和减少其对非靶标生物
毒性研究具有应用意义。 黄果茄(Solanum xanthocarpum，
SX)是作者从40余种甾体生物碱中草药植物中新筛选的灭
螺植物，果实120 mg/L 150 µm原粉浸泡钉螺，24 h的抑爬
率达93.3%[1]，果实乙醇浸提生物总碱4.32 mg/L浸泡钉螺，
24 h的死亡率为96.7%，48 h的死亡率为100%[2]。 现有研究
成果说明SX果实原粉和其生物碱均有抑杀钉螺高效的特
点。 作者进一步研究了黄果茄果实中有效成分的提取、分
离和初步鉴定，为其复配等应用研究提供依据。
1 材料和仪器
1.1 材料试剂
使用湖北钉螺亚种(Oncomelania hupensis hupensis )
肋壳钉螺株的阴性成螺，采自湖北省荆州市李埠镇沟
渠，用清水洗净后于室内饲养。 使用体长3~4 cm斑马鱼
(Brachydanio rerio)，购于中国科学院水生生物研究所，室
内饲养1周后待用。
SX成熟果实采收于湖北省南漳县山地，洗净烘干
后用中草药粉碎机粉碎150 µm，再经超微气流粉碎制
成13 µm原粉供试。
甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙酸、氨水(均为分析纯，上海
试剂一厂)；乙腈、乙酸铵均为色谱纯(北京八方公司)，薄层
层析和柱层析的硅胶均为G型(青岛海洋化工厂)。
1.2 仪器设备
高速冷冻离心机(BR4i，法国Jouan公司)，超微气流
粉碎机(LHC-600流化床屏蔽对撞式，凯凯超微粉体化
工机械设备有限公司)，电子天平(R200D，1/万，Sartorus
gmbh-gÖttingen公司)，电热恒温水浴锅(HW SYH-K4，北
京市长风仪器仪表公司)，HPLC(Agilent 1100，美国Agilent
公司)，蒸发光散色仪(SEDEX55，法国SEDEX公司)，熔点仪
收稿日期：2009-03-12，修返日期：2009-05-11
基金项目：863计划专项资助项目(2004AA2Z3550)
作者简介：李娟娟(1984—)，女，湖北当阳人，硕士研究生，主要研究方向：植物化学与药物工程。 E-mail：leejuandwb@163.com。
通讯作者：李文新(1955—)，男，湖北荆门人，教授。 E-mail：liwenxin0505@yahoo.com.cn。
科研与开发
645第9期
(B-545，法国BÜCHI公司)。
2 实验方法
2.1 SX原粉浸杀钉螺和斑马鱼的毒性测定
使用13 µm SX原粉，每袋钉螺30只或每缸投放斑马鱼
10尾，分别参照WHO“灭螺剂实验室终筛法”[1-2]和文献[3]
浸杀钉螺和斑马鱼实验。
2.2 SX原粉有效成分的提取分离和纯度测定
2.2.1 碱性物的提取分离
取SX果实150 µm原粉200 g入瓶，加7倍中性水使其
溶解，用0.1 mol/L盐酸调整浸提剂至pH值5，置室温浸提
12 h后4层纱布过滤，滤液离心(4 000 r/min，10 min)去
渣，得到含生物碱盐的酸性提取液约1 000 mL。 用5%氨水
将酸性提取液调至pH值12的碱性液，室温静置12 h后离心，
沉淀用适量1%乙酸溶解后中速滤纸过滤，酸性滤液2次碱
化后离心，收得沉淀用适量无水乙醇溶解过滤，收得醇溶
性碱性物(SX总碱)，置30 ℃烘干备用。
按TLC分离条件， 取2 g试样溶于甲醇与180~250 µm
硅胶拌合，平置于同样颗粒硅胶G充填柱(3.0 cm×60 cm)
内，用乙酸乙酯-甲醇(体积比12∶8，pH值8)溶液平衡后洗脱
(2 mL/min)、收集(40 mL/瓶)，TLC法检测合并有效组分。 置
室温4~5 d显现结晶，中速滤纸过滤收得晶体，再溶于平衡
液重结晶2~3次，获得SX提取碱性物SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ。
2.2.2 碱性物的纯度测定
TLC法鉴定：分别配制5 mg/L SX总碱和碱性物SXⅠ、
Ⅱ及Ⅲ的甲醇溶液待用。 TLC法分析用乙酸乙酯-甲醇(体
积比12∶8)展开，固体碘显色并计算Rf值。
HPLC法鉴定：分别配制2 mg/L碱性物SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ的
乙腈溶液待用。 HPLC分析条件：分离柱为ZORBAX SB
C18(4.6 mm×150 mm)，流动相为20 mmol/L乙酸铵-乙腈
(体积比90∶10)，检测器为SEDEX55蒸发光散射检测仪，流
速为0.8 mL/min，色谱柱温为25 ℃。
2.2.3 碱性物的熔点测定
使用B-545熔点仪，碱性物SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ分别装入毛细
管(1 mm×100 mm)约2 mm处，在设置温度100~350 ℃分
别测定其熔点。
2.2.4 碱性物的相对分子质量分析
使用API2000LC/MS质谱仪(ESI)测定相对分子质量，
碱性物SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ均用色谱甲醇溶解稀释，直接进样，
分别扫描正负离子获得其质谱图，通过图谱分析相对分
子质量。
2.3 碱性物抑杀钉螺的活性测定
先做抑杀钉螺活性预备实验。 取0.016 g SXⅠ用适量
1%乙酸溶解后加去氯水定量400 mg/L为母液，再等比稀
释200、100、50、25、12.5、6.25 mg/L的药液各30 mL。 移入
指形试管(18 mm×180 mm)至150 mm处，盛有药液指形管
置25 ℃水浴槽中，待试管内、外温度平衡后每管投放大小
相近的钉螺10只，并设去氯水作对照。 浸泡24 h记录钉螺
上爬数，浸泡至72 h判别记录钉螺死亡数。 按同样方法和
步骤分别测定SXⅡ和SXⅢ的抑杀钉螺活性。
3 结果与分析
3.1 SX原粉浸杀钉螺和斑马鱼效应
用13 µm SX原粉浸泡钉螺，其剂量和时间与钉螺死
亡的效应关系明显(见表1)。 20 mg/L原粉分别浸泡钉螺24、
48、72、96、120 h，其死亡率分别为43.33%、76.67%、83.33%、
96.67%、100%，在2.5~80.0 mg/L剂量区间，96 h浸泡钉螺死
亡LC50值为7.61 mg/L(P<0.05)。
表1 SX原粉浸杀钉螺效应
质量浓度/ 钉螺累计校正死亡率/%
(mg·L
- 1) 24 h 48 h 72 h 96 h 120 h
2.5 0 6.67 13.33 13.34 16.67
5.0 6.67 16.67 30.00 33.34 56.67
10.0 20.00 36.67 36.67 46.67 83.33
20.0 43.33 76.67 83.33 93.34 100.00
40.0 83.33 90.00 96.67 96.67 100.00
80.0 100.00 100.00 100.00 96.67 100.00
LC50值/(mg·L
-1) 7.61
95%置信限 8.16~7.09
用13 µm SX原粉浸泡斑马鱼，其剂量和时间与斑马鱼
死亡的效应关系明显(见表2)。 15 mg/L原粉分别浸泡斑马
鱼96、120 h，其死亡率均为10%；在15~75 mg/L剂量区间，
96 h浸泡斑马鱼死亡LC50值为54.4 mg/L(P<0.05)。
表2 SX原粉浸杀斑马鱼效应
质量浓度/ 斑马鱼累计校正死亡率/%
(mg·L
-1) 24 h 48 h 72 h 96 h 120 h
15 0 0 0 10 10
30 0 10 10 20 20
45 10 20 20 30 40
60 30 30 50 60 70
75 30 40 60 70 70
LC50值/(mg·L
-1) 54.4
95%置信限 127.44~23.22
3.2 碱性物的纯度、相对分子质量及熔点
碱性物的纯度：用TLC法检测，通过CCL法分离的SX
碱性物单体的斑点位置与SX总提取物斑点位置相对应，
碱性物SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ的Rf值分别为0.075、0.425、0.675，说
明CCL法达到较好的分离效果。 对碱性物SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ的
HPLC分析纯度结果见图1。 解析HPLC图可得出碱性物
SXⅠ、Ⅱ及Ⅲ纯度分别为97.89%、98.71%、96.12%，有效成
李娟娟，等：黄果茄果实的灭螺活性及其有效成分的提取分离
646 第48卷农 药 AgrochemicAls
分含量均达到结构剖析等进一步实验的要求。
SXⅠ的HPLC效果 SXⅡ的HPLC效果 SXⅢ的HPLC效果
图1 HPLC分析碱性物SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ纯度
碱性物相对分子质量：对SXⅠ进行质谱分析，结果见
图2。 MS分析SXⅠ可见正离子峰m/z 884与负离子峰m/z 882
相关，均为分子离子峰，可定性该化合物相对分子质量为883。
左为(+Q)，右为(-Q)
图2 SXⅠMS检测图
对SXⅡ进行质谱分析，结果见图3。 MS分析SXⅡ可
见正离子峰m/z 868与负离子峰m/z 866相关，均为分子离
子峰，可定性该化合物相对分子质量为867。
左为(+Q)，右为(-Q)
图3 SXⅡMS检测效果图
子峰，可定性该化合物相对分子质量为721。
碱性物的熔点：经多次测定，碱性物SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ的熔
点分别为310.0、301.7、256.5 ℃。
3.3 碱性物抑杀钉螺活性
水温23 ℃，碱性物SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ浸泡钉螺24 h，其
100%抑螺剂量分别为100.0、8.0、200.0 mg/L，连续浸泡72 h
钉螺死亡率均达到100%。 结果显示3种碱性物均有抑杀钉
螺活性，尤以SXⅡ抑螺活性最高。
4 讨论
斑马鱼因其对水环境成分灵敏而广泛被用作水生动
物的模式生物。 采用浸渍法测定了粒径为13 µm的黄果茄
原粉对钉螺和斑马鱼的毒性，结果表明：25 ℃浸渍96 h，对
钉螺和斑马鱼的LC50值分别为7.61、54.4 mg/L，毒性相差
7.2倍。 另据报道：黄果茄原粉的乙醇浸提物对钉螺和鱼
类稀有鮈鲫的 LC50值分别为0.332、2.02 mg/L，对大鼠急性
经口毒性LD50值为794 mg/kg·bw
[2-3]。 可见，黄果茄原粉及
其浸提物(主要成分为生物碱)均具有较高的杀螺活性以
及对非靶标生物较低的毒性。
作者从黄果茄果实的70%乙醇浸提物中经HPLC分
离纯化得到相对分子质量为722的化合物(2,2-imido-
3-[4-(6-deoxy-α-l-mannoside)-β-D-glucoside]-5-
dehydrospirostan，LS)，在质量浓度为0.58 mg/L下浸渍钉螺
72 h，其死亡率达100%[4]；李洲等使用无水乙醇浸提法从黄
果茄果实中分离纯化出相对分子质量为867的边缘茄碱，在
0.2 mg/L时对钉螺致死率为100%[5]。 本研究在室温下采用
酸水法从黄果茄果实中提取分离碱性物SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ，其
中SXⅠ、Ⅱ为首批次从黄果茄果实中分离得到，其结构正
在解析中。 尽管SXⅡ与李洲等分离出的边缘茄碱的相对
分子质量和熔点相同，但其晶型和水溶性差异较大，初步
判断SXⅡ可能为边缘茄碱的同分异构体。 SXⅢ的相对分
子质量与LS的相近，但二者在相同环境下的生物活性相
差很大，初步判断可能为2种不同的化合物，期待更为详细
的结构解析定论。
左为(+Q)，右为(-Q)
图4 SXⅢMS检测图
对SXⅢ进行质谱分析，结果见图4。 MS分析SXⅢ可
见正离子峰m/z 722与负离子峰m/z 720相关，均为分子离 (下转第649页)
第9期 649
发生了一些副反应，因此确定适宜的反应时间为3 h。
表4 时间对产率的影响
时间/h 0.5 1 2 3 4 5
产率/% 92.0 92.8 95.9 98.8 96.9 97.4
注：C12H25OH 0.08 mol，HBr 0.10 mol，H2SO4 0.11 mol, 十二烷基二甲基苄基
氯化铵 0.29 mmol。
2.5 放大及重复实验
通过上述实验数据分析认为最适宜反应条件为：十二
醇0.08 mol，氢溴酸0.10 mol，浓硫酸0.11 mol，十二烷基二
甲基苄基氯化铵 0.29 mmol，反应时间3 h。 根据以上条件
做放大及重复实验，同样得到了较高的、稳定的产率，其结
果见表5。 从结果分析，放大5倍和10倍时产率重复较好，说
明该方案具有较好的再现性。
表5 放大及重复实验
放大倍数 5 5 10 10
产率/% 98.8 98.5 98.3 98.4
注：放大5倍：C12H25OH 0.4 mol，HBr 0.5 mol，十二烷基二甲基苄基氯化
铵1.45 mmol，H2SO4 0.55 mol，回流反应3 h；放大10倍：C12H25OH 0.8 mol，
HBr 1 mol，十二烷基二甲基苄基氯化铵 2.9 mmol，H2SO4 1.10 mol，回流反应3 h。
3 结论
综上所述，利用十二烷基二甲基苄基氯化铵作为
相转移剂合成1-溴代十二烷，考察得出最适宜合成
条件：正十二醇0.08 mol，n (十二烷基二甲基苄基氯化
铵)=0.36% n(Cl2H25OH)， n (Cl2H25OH)∶n(HBr)∶n(H2SO4)=
1∶1.25∶1.38，回流反应3 h，产率达98.8%。 对该合成条件
进行放大重复实验，产率基本保持不变。 其优点是：通过
加入少量相转移剂，不仅使产率从文献值的92.0%提高到
98.8%，反应时间由文献值6 h缩短到3 h，而且工艺简单，易
于工业化，为1-溴代十二烷工业生产以及月桂氮酮的循环
生产提供了可靠的参考数据。
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责任编辑：李新
本文分离出的3种化合物均有抑螺活性，尤以SXⅡ的
活性最高，这一结果与黄果茄原粉的杀螺活性相符。 与
近几年国内外的同类灭螺剂Camellia sinesis、Dioscorea
zingiberensis、Enphorbia splendens、Endod、Ambrosia
maritima [6-9]相比，黄果茄原粉及其乙醇浸提物的灭螺活性
要高10~43倍[9]，且对非靶标物显示低毒效应。
应用有灭螺活性的植物灭螺是一种可行的技术，目前
国内外已对1 000余种植物进行了灭螺活性的测定，也曾
筛选出如油茶(Camellia oleifera)等多种高效灭螺植物，但
至今尚无商品化产品，虽原因可能有多种，但资源的丰富
性以及对钉螺作用特异性是其主要原因。 黄果茄在长江
流域血吸虫病疫区分布广泛，多生于干旱河谷沙滩地，也
可人工栽培，其资源颇为丰富。 结合灭螺效应、活性特异
性及资源分布蓄积等条件，黄果茄具有深度研究的价值。
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责任编辑：李新
(上接第646页)
王 锐，等：相转移催化合成1-溴代十二烷的改进