全 文 :第48卷第1期
2009年1月
农 药
AGROCHEMICALS
Vol. 48, No. 1
Jan. 2009
黄果茄生物碱与氯硝柳胺联用的抑螺增效作用
李娟娟,李文新,祁 超,邓灵福,余 蔚
(华中师范大学 生命科学院,武汉 430079)
摘要:从黄果茄(Solanum xanthocarpum:SX)果实中提取分离的3种新生物碱SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ,其纯度分别为
97.89%、98.71%、96.12%,使用浸泡法试验生物碱的抑螺和与氯硝柳胺(niclosamide:NM)联用的抑螺增效作
用。 在室温(23±1) ℃浸泡24 h,SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ均有抑螺效应,SXⅡ8.0 mg/L抑螺率为100%,抑螺活性分别
是SXⅠ、Ⅲ的12.5、25倍,NM 0.25、0.5、1.0 mg/L抑螺率均为0,但在NM的3种质量浓度中分别加入SXⅠ
50 mg/L时,NM抑螺活性均提高60%;当分别加入SXⅢ67 mg/L时,NM抑螺活性均增至100%。 试验结果为
NM高效低毒新剂型研究提供物质基础。
关键词:黄果茄;氯硝柳胺;生物碱;抑螺;增效作用
中图分类号:TQ482.3 文献标志码:A 文章编号:1006-0413(2009)01-0062-02
Synergistism Function on Oncomelania Snails of Combined Use of
the Alkaloid from Solanum xanthocarpum and Niclosamide
LI Juan-juan, LI Wen-xin, QI Chao, DENG Ling-fu, YU Wei
(College of Life Science, Hua Zhong Normal University, Wuhan 430079, China)
Abstract: SXⅠ,Ⅱand Ⅲ were new alkaloid which extraced from Solanum xanthoca pum fruit and the purity
were 97.89, 98.71 and 96.12%. The effect on oncomelania snails of the alkaloid and the combined synergistism
function of niclosamide and the alkaloid were obtained by immersion method. SXⅠ,Ⅱand Ⅲ all show inhibiting
effect in oncomelania s ails. Inhibiting rate of SXⅡwas 100% when the concentration was 8 mg/L which was 12.5 nd
25 times than SXⅠand SXⅢ. Inhibiting rate all were 0 when the snails under the concentration of niclosamide
were 0.25, 0.5 and 1 mg/L for 24 h. When niclosamide combined used SXⅠ(50 mg/L) and SX Ⅲ(100 mg/L) respectively,
inhibiting rate of niclosamide increased 60 and 100%.
Key words: Solanum xanthocarpum; niclosamide; alkaloid; snail-inhibiting; synergistism function
钉螺是日本血吸虫的惟一中间宿主,杀灭钉螺是预防
血吸虫病流行的有效方法。 钉螺属水陆两栖软体动物,
药物接触时垂直或水平爬行的逃逸行为直接影响了药物的
效果,以致增加药物的用量、成本及对环境压力。 NM是
WHO惟一推荐使用、国内惟一登记注册批准的化学杀
螺药物,1 mg/L浸杀钉螺上爬率和鱼苗死亡率均达到
40%以上,因此NM与其他成分联用增加NM抑螺上爬
效应研究具有应用意义。 SX是李文新等从40余种甾体生物
碱中筛选的新灭螺植物[1],其果实的150 mm粉粒125 mg/L室
内(23±1) ℃浸杀1 h抑螺率达到100%,果实的乙醇提取总
生物碱0.30 mg/L与NM 0.25 mg/L联用,使NM抑螺率提高
90%以上,试验显示SX果实总生物碱联合NM使用具有灭
螺增效作用,但其生物碱单体抑螺增效作用并不清楚。
作者已从SX果实总生物碱提取分离出3种生物碱单体,本
文研究其单剂及其与NM联用的抑螺增效作用。 此成果为
NM新剂型研究积累物质基础。
1 实验材料、试剂及设备
1.1 材料
钉螺:使用湖北钉螺指名亚种(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待用。
SX生物碱:用酸水(pH值4.5~5.0)法从SX成熟果实中提
取分离SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ,经HPLC-ELSD色谱分析其纯度分
别为97.89%、98.71%、96.12%,使用AP12000LC/MS质谱
分析其相对分子质量分别为883、863、721,推定其结构
属含澳洲茄胺骨架的生物碱(详细结构正在剖析中)。
NM:化学名为5,2-dichloro-4-nitro-salicylie anilide,英
文名为Niclosamide Tablets,相对分子质量为327.1,纯度
为99%,购于南京艾森精细化工有限公司,常温保存。
1.2 仪器设备与试剂
电子天平(R2OOD,德国SARTORIUS 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)。 乙酸(AR,中南化工厂),去氯
收稿日期:2008-09-29,修返日期:2008-10-25
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,从事灭螺药物研究。 E-mail :leejuandwb@163.com。
通讯作者:余蔚。 E-mail :weiyu1984@yahoo.cn。
应用技术-
第1期 63
水(自来水在室外放置7 d后备用)。
2 试验方法
2.1 生物碱抑螺活性测定
分取SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ,用适量1%乙酸溶解后加去氯水
定量至400 mg/L作为母液,再等比稀释至200、100、50、
25、12.5、6.25 mg/L的药液各30 mL。 使用18 mm×180 mm
指形试管,各生物碱溶液均加至150 mm处,置于25 ℃水浴
槽,待试管内、外温度平衡后每试管投放个体大小相近钉
螺20只,并设去氯水作对照。 浸泡24 h观察记录钉螺上爬
数,连续浸泡96 h后用针刺法判断其死亡并计算死亡率。
2.2 生物碱与NM联用抑螺活性测定
1)NM母液:称取定量NM加去氯水配制4.0 mg/L溶
液,再等比稀释至2.0、1.0、 .5 mg/L各500 mL作为母液。
2)生物碱母液:经预试得知SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ的抑螺率100%的
质量浓度分别为100、8、200 mg/L,因而SXⅠ的1/2和1/3的
质量浓度分别为50、33.3 mg/L。 先配制SXⅠ50、33.3 mg/L
各500 mL作为母液。 按同样方法和步骤分别配制SXⅡ、Ⅲ
的母液备用。 3)NM与生物碱的复方液:先从50 mg/L SXⅠ
母液和2.0 mg/L NM中分取15 mL混合,得含50 mg/L SXⅠ和
含NM 2.0 mg/L的复方液,再用50 mg/L SXⅠ溶液等比稀
释1.0、 .5、0.25 mg/L NM溶液,其中SXⅠ质量浓度均为
50 mg/L,则NM质量浓度为变数(梯度)。 按同样方法和步
骤配制SXⅡ、Ⅲ与NM的复方液。 4)复方液抑螺活性测定
方法:与2.1相同。 5)生物碱抑螺增效活性:联合使用抑螺
率-单剂使用抑螺率。
3 试验结果
3.1 生物碱浸泡抑杀钉螺效应
经浸泡预试验得知SXⅠ、SXⅡ和SXⅢ抑制钉螺上爬及
其毒死效应,发现生物活性差异较大。 在室温(23±1) ℃,
浸泡法抑制并杀死钉螺的生物活性见表1。 以量效(抑螺率/
质量浓度)作比较,可见SXⅡ抑螺活性最高,分别是SXⅠ、
Ⅲ的12.5、25倍。 浸泡96 h均无钉螺上爬,且死亡率达
100%。
3.2 生物碱与NM联用的抑螺增效活性
各生物碱的2个质量浓度与NM的4个质量浓度联用,在
室温(23±1) ℃,24 h浸泡抑螺上爬效应见表2。 1)NM 0.25、
0.50、1.0 mg/L抑螺率均为0,但其分别与生物碱联用均显著
提高抑螺活性,且3种生物碱抑螺增效作用存在明显差异。
2)在NM 0.25、0. 0、1.0 mg/L中加入SXⅠ50 mg/L时,
NM抑螺活性均提高60%,即在SXⅠ50 mg/L时,NM抑
螺增效与NM质量浓度无关(无量效关系);当加入SXⅢ
100、67 mg/L时,NM抑螺活性均增至100%,同样显示在
SXⅢ100、67 mg/L时,NM抑螺增效与NM质量浓度无
关。 3)但以生物碱抑螺增效的平均质量浓度(抑螺增效
率/质量浓度)作比较,SXⅡ提高NM抑螺活性的作用最
大,其2.7 mg/L能使NM抑螺活性提高60%。
表1 生物碱浸泡抑杀钉螺效应
生物碱 质量浓度/ 24 h抑制钉螺上爬率/ 96 h钉螺死亡率/
(mg·L-1) % %
SXⅠ 12.5 0 0
25.0 20 20
50.0 40 40
100.0 100 100
SXⅡ 2.0 0 0
4.0 30 30
6.0 50 50
8.0 100 100
SXⅢ 125.0 0 0
150.0 20 20
175.0 60 60
200.0 100 100
表2 3种生物碱与NM联用的抑螺率 (%)
NM/ SXⅠ SXⅡ SXⅢ
(mg·L-1) 50 330 4.0 2.70 100 67 0
1.00100(60)4 (14)0 70(40)60(50)0100(100)100(100)0
0.50100(60)4 (14)0 50(20)20(10)0100(100)100(100)0
0.25100(60)010(-20)10(0)100(100)100(100)0
0 40 26 0 30 100 0 0 0
注:括号内数为联合使用抑螺增效率(%)。
4 讨论
近年来,用化学合成物或天然产物与NM复配,以减
少NM的用量和降低其对鱼毒性的研究是新型灭螺药物研
究的热点之一。 何昌浩等[2]使用从槟榔种子中提取分离的
槟榔碱(N-甲基-2,5,6-三氢-3-3吡啶甲酸甲酯)100 mg/L与
NM 0.125 mg/L的溶液,浸泡1 h钉螺上爬附壁率由81.1%降
至35.0%,经时24 h后,钉螺开厣率由47.8%增至66.7%,死
亡率却由1.0%增至66.7%(P<0.01)。 张爱华等[3]使用槟榔碱
的氢溴酸盐0.0061 mg/L与NM 0.4 mg/L联用,2 d龄鳙苗
死亡率由80%降至4%(P<0.01)。 上述研究证实了槟榔碱
具有灭螺增效和减少鱼毒性的生物效应。 李文新等[4]从
SX成熟果实中分离出澳洲茄胺骨架的生物碱(22-imdo-3-
[4-(6-deoxy-a l-mannoside)-β-D-glucoside]-5-dehydro
spiro stan:LS)0.58 mg/L,浸杀钉螺72 h的死亡率为100%,
李洲等[5]从SX中分离到边缘茄碱(a-2-solamar-argine)0.2 mg/L,
浸杀钉螺48 h的死亡率为100%,但其抑螺和抑螺增效的生
物活性均不清楚。 本文供试生物碱是从SX果实总生物碱
中分离纯化的单体化合物SXⅠ、Ⅱ、Ⅲ,推定是含有澳
洲茄骨架但不同于澳洲茄碱和边缘茄碱的新化合物。 本
文首例报道澳洲茄类生物碱抑制钉螺上爬及其增加NM抑
螺活性,与SX果实总碱的生物试验结果一致,成果对研
究NM的环境友好型新剂型具有重要意义,但SXⅠ、Ⅱ、
Ⅲ的联合或其抑螺活性的研究结果具有一致性。
(下转第73页)
李娟娟,等: 黄果茄生物碱与氯硝柳胺联用的抑螺增效作用
第1期 73
2,4-滴丁酯;预防组Ⅱ:施芸苔素内酯5 d后再施2,4-滴丁
酯;治疗组:施2,4-滴丁酯叶片稍萎蔫后施芸苔素内酯;
防治组Ⅰ:施芸苔素内酯10 d后再施2,4-滴丁酯,叶片稍
萎蔫后喷施芸苔素内酯;防治组Ⅱ:施芸苔素内酯5 d后
再施2,4-滴丁酯,叶片稍萎蔫后喷施芸苔素内酯;对照
组:清水。 病害统计方法:使用2,4-滴丁酯10 d以后,分
别剪下各植株的干燥叶片,将干燥叶片和新鲜叶片(去除
叶柄)放置在阴凉处阴干,分析天平称重。 采用“原干燥
叶片重/总干叶片重”表示病害发生程度。
2 结果与讨论
芸苔内酯按说明书剂量使用,考虑生产成本,6-苄氨
基嘌呤只采用10 mg/kg剂量。 从表1可以看出:对于芸苔内
酯应用效果:防治5 d组>防治10 d组>预防5 d组>预防10 d组>
治疗组,各组与对照组相比均达到显著水平;6-苄氨基嘌
呤也显示相似效果,2种植物生长调节剂可以达到“有害预
防,无害增产”的目的,为五味子药害的预防提供了科学
的理论基础。 2,4-滴丁酯主要用于大田玉米4~5叶期和水稻
分蘖期,东北地区基本为5月中下旬,恰为五味子药害的敏
感期,由于农田施药时间较为集中,为五味子药害针对性
预防提供可能。 但由于有效的预防期限仅为10 d左右,对
五味子药害的预防也要适时掌握周围田地的农药使用情况
或采用2次施药防治进行预防。 2种植物生长调节剂防治效
果相近,芸苔内酯使用方便,价格低廉,应用浓度范围较
大,用药安全,可广泛应用五味子栽培。
表1 芸苔内酯和6-苄氨基嘌呤对五味子2,4-滴丁酯药害的预防结果
组别 芸苔素内酯(BR) 6-苄氨基嘌呤(6-BA)
病害干叶重量/g 植株干叶总重量/g 发病程度 病害干叶重量/g 植株干叶总重量/g 发病程度
防治组Ⅰ 42±14 144±32 233±921) 106±182 143±31 308±1971)
防治组Ⅱ 46±19 209±34 179±661) 45±18 236±66 164±631)
预防组Ⅰ 70±24 80±29 461±1221) 68±22 176±152 327±1401)
预防组Ⅱ 64±23 99±25 394±141) 119±175 102±24 431±1801)
治疗组 70±23 80±20 461±1201) 83±35 88±23 480±1221)
对照组 230±313 58±26 634±199
注:1)与对照组相比,差异显著。
2,4-滴丁酯属于于苯氧乙酸类激素除草剂,几乎影
响双子叶植物所有的代谢功能。 五味子受害24 h以后叶
片自叶尖开始沿边缘萎蔫变干,对叶片造成的药害为不
可逆的,光合面积的降低势必严重影响五味子的开花和
坐果。 因此,防止药害的发生是解决五味子药害问题的
最佳途径之一。
芸苔内酯和6-苄氨基嘌呤是2种促进植物生长的植物
生长调节剂。 芸苔内酯为甾体类化合物,具有提高植物
的抗逆性(抗旱性、抗冷抗寒性、抗热性、抗盐性、抗药
性、抗毒性)的作用以及对植物衰老的调节作用,其机理
通过促进新陈代谢、调节含水量、细胞保护酶活性、脯氨
酸累积、光合作用、丙二醛和细胞膜透性等抗逆性指标方
面来实现[2-3],实践中应用除抗逆性以外还可增加植物叶绿
素含量、提高坐果率等作用,而且使用浓度范围较宽,在
大田农作物中主要应用于花期和花前期,具有较好的增产
效果。 6-苄氨基嘌呤具有细胞分裂素的活性,能够诱导雌
性性状,抑制核酸和蛋白质分解,延缓衰老,近些年来在
农作物中也有较多应用,具有促进植物生长、打破休眠、
促进开花和坐果等效应。 多种农作物应用2种植物生长调节
剂具有较好的增产效果,尤其是在果树中的应用。
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孟祥才,等: 2,4-滴丁酯对五味子药害的防治