全 文 ：天然产物研究与开发 Nat Prod Ｒes Dev 2015，27:1612-1615，1635
文章编号:1001-6880(2015)9-1612-05
收稿日期:2015-03-31 接受日期:2015-07-14
基金项目:上海师范大学理工科科研项目(SK201337)
* 通讯作者 E-mail:yml_nx@ 163． com
7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾的胃毒活性及作用机理初探
齐强强，杨敏丽* ，郭宏霞
上海师范大学生命与环境科学学院，上海 200234
摘 要:7-脱甲氧基娃儿藤碱是从杀虫植物牛心朴子中分离出的一种重要生物碱，具有多种生物活性。本文以
小菜蛾为试虫，采用叶碟添加法研究了 7-脱甲氧基娃儿藤碱对 3 龄小菜蛾幼虫的胃毒活性及对肠组织及消化
酶活性的影响。结果表明:7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾有较好的胃毒活性，浓度为 8． 00 mg /mL时，7 d死亡率
为 76． 67%。死亡试虫的中肠上皮细胞被破坏;淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶活性明显受到抑制，处理 48 h 后淀粉
酶、蛋白酶和脂肪酶的抑制率分别为 71． 60%、93． 38%、89． 20%。实验结果说明:7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾
的胃毒作用可能与药液对中肠上皮组织的破坏和消化酶活性抑制有关。
关键词:7-脱甲氧基娃儿藤碱;小菜蛾;胃毒活性;消化酶;中肠组织
中图分类号:Q965． 9 文献标识码:A DOI:10． 16333 / j． 1001-6880． 2015． 09． 018
Stomach Toxicity and Action Mechanism of
7-Demethoxytylophorine on Plutella xylostella L．
QI Qiang-qiang，YANG Min-li* ，GUO Hong-xia
College of Life and Environmental Sciences，Shanghai Normal University，Shanghai 200234，China
Abstract:7-Demethoxytylophorine is an alkaloid isolated from insecticidal plant Cynanchum komarovii． In this study，
the stomach toxicity of 7-demethoxytylophorine on 3th instar larvae of Plutella xylostella L． was tested with a leaf dipping
method． The possible mechanism of action was examined based on the analysis of the effects of 7-demethoxytylophorine
on the digestive enzyme and midgut tissues of P． xylostella． The results indicated that 7-demethoxytylophorine had a sig-
nificant toxicity on P． xylostella． At the concentration of 8． 00 mg /mL，the mortality rate was 76． 67% ． Meanwhile，an
obvious damage in the poisoned larval’s midgut was observed． The activity of amylase，proteinase and lipase was signifi-
cantly inhibited by 71． 60%，93． 38% and 89． 20% after 48 h of treatment． The results suggested that the stomach toxic-
ity of 7-demethoxytylophorine against P． xylostella might be related to its damage on the midgut tissues and the inhibition
in the digestive enzyme activity of P． xylostella larve．
Key words:7-demethoxytylophorine;Plutella xylostella L．;stomach toxicity;digestive enzymes;midgut tissue
7-脱甲氧基娃儿藤碱(7-Demethoxytylophorine)
是从萝藦科植物牛心朴子(Cynanchum komarovii)中
分离出来的一种重要生物碱［1］。研究表明，这种生
物碱对活体植株烟草花叶病毒 TMV 和活体植株马
铃薯 Y 病毒有很高的抑制活性;对小麦赤霉病菌
Gibberella zeae、番茄早疫病菌 Altemaria solani、花生
褐斑病菌 Cercospora arachidicola 等植物病菌也有很
好的杀菌活性［2］;还能抑制蝴蝶乳草花 Asclepias tu-
berose、叙利亚马利筋 Asclepis syriaca和大麻 Cannabis
sativa等根系的生长［3］。此外，7-脱甲氧基娃儿藤碱
还具有很好的抗癌活性，对白血病细胞 P-338、人肝
癌细胞 Hep G2、人结肠癌细胞 HCT116 和 HT-29 和
乳腺癌细胞 MDA-MB-231 等均表现很好的细胞毒
活性［4，5］。
本课题组在研究牛心朴子的杀虫活性时发现其
生物碱对小菜蛾(Plutella xylostella L．)有很好的毒
杀作用［6］，采用活性跟踪的方法从其总生物碱中分
离得到 7-脱甲氧基娃儿藤碱，初步活性测试表明该
碱对小菜蛾有较好的活性［7］。本文以小菜蛾为试
虫，采用叶碟添加法测试了 7-脱甲氧基娃儿藤碱对
小菜蛾的胃毒活性，并结合电子显微镜技术和生化
测试技术研究了它对小菜蛾中肠组织和消化酶活性
的影响，研究结果表明 7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜
蛾幼虫有较好的胃毒活性，其活性与对中肠上皮组
织的破坏和消化酶的抑制有关。研究结果为更好地
开发和利用 7-脱甲氧基娃儿藤碱在杀虫方面的作
用及新农药研究开发提供依据。
1 材料与方法
1． 1 实验材料
1． 1． 1 供试药液和试剂
7-脱甲氧基娃儿藤碱由本课题组从鹅绒藤属植
物牛心朴子中分离得到［7］，高效液相色谱法(Agilent
1100)测试其纯度为 95． 5%。准确称取一定量 7-脱
甲氧基娃儿藤碱，用 50%丙酮溶解并定容，配制成
一定浓度的溶液，测试时根据需要稀释成相应的浓
度，作为供试药液。
Carnoy固定液(自制) :60 mL无水乙醇 + 30 mL
氯仿 + 10 mL冰醋酸。试验所用试剂均为分析纯。
1． 1． 2 供试昆虫
小菜蛾:由本实验室人工继代饲养，饲养环境:
温度23 ～26 ℃，湿度60% ～70%，光照 L∶ D =14 h∶ 10 h
。试验时挑选健康、虫体大小均一的 3龄幼虫。
1． 2 实验仪器
HP400GS人工气候箱(武汉瑞华仪器设备有限
责任公司) ，L /L-S 电子天平(0． 0001g，梅特勒-托利
多仪器公司) ，Leica ＲM2255 型石蜡切片机(德国
Leica公司) ，Leica 双目显微镜(德国 Leica 公司) ，
LY-MN-HPDCCD万能视频成像装置(成都励扬精密
机电有限公司) ，Neofuge 23Ｒ 台式冷冻离心机(力
康发展有限公司) ，UV2450 紫外-可见分光光度仪
(日本岛津公司) ，HH-6 型数显恒温水浴锅(常州国
华电器有限公司)。
1． 3 胃毒活性测试方法
将供试药液用 50% 丙酮依次稀释成 8． 00、
4. 00、2． 00、1． 00、0． 500 mg /mL，采用叶蝶添加法［8］
测试其胃毒活性:用圆形打孔器(φ = 1． 5 cm)将新
鲜甘蓝叶打成叶碟，放入供试药液中浸渍 5 s(对照
叶碟以 50%丙酮作相同处理) ，取出晾干放入培养
皿中(内垫滤纸，用棉花球吸蒸馏水保湿)。每皿十
字交叉放入 4 片处理叶碟，接入 10 头饥饿 6 h 的 3
龄小菜蛾幼虫，每组重复 3 次。48 h 后换成新鲜叶
蝶，72 h 后开始记录试虫死亡情况和化蛹情况，连
续观察 7 d。
死亡标准:虫体变黑，成不规则的“1”或“V”字
型，毛笔触之不动。
按照公式(1)、(2)、(3)计算死亡率、校正死亡
率和化蛹率，药剂浓度转化为对数，校正死亡率转化
为死亡几率，以死亡几率对药剂浓度对数做回归分
析，得毒力回归方程，计算致死中浓度(LC50)。
死亡率 = 死虫个数
供试试虫总个数
× 100% (1)
校正死亡率 = 处理组死亡率 -对照组死亡率1-对照组死亡率
×
100% (2)
化蛹率 = 正常化蛹试虫数
供试试虫总个数
× 100% (3)
1． 4 组织病理学观察
用 2． 0 mg /mL 7-脱甲氧基娃儿藤碱药液处理试
虫，72 h 后分别选中毒试虫、死亡试虫和 50%丙酮
处理的对照试虫各 30 头投入 60 ℃水中，虫体伸直
后剪除头部，投入 Carnoy 固定液。按常规石蜡切片
法制成病理组织切片，HE染色［9］。
1． 5 小菜蛾体内消化酶活性的测试
1． 5． 1 酶液提取
分别挑选用 2． 0 mg /mL药液处理 24、48 h的试
虫及 50%丙酮对照处理试虫各 25 头，按照虫体质
量与甘油体积 1∶ 10(g∶ mL)的比例加入预冷的 20%
甘油，匀浆后于 4 ℃，10000 r /min离心 20 min，取上
清液做酶源［10］。20%甘油定容成 25 mL，0 ℃冰箱
中保存，12 h内测定。
1． 5． 2 消化酶活力的测定
淀粉酶活力测定采用 3，5-二硝基水杨酸法［11］，
用麦芽糖制作标准曲线，缓冲溶液用 pH 7． 5 磷酸缓
冲溶液，以 30 ℃、20 min 内每分钟单位质量的淀粉
酶水解淀粉生成麦芽糖的量作为淀粉酶活力单位:
mg /mg pro /min。
蛋白酶活力测定采用福林-酚法［12］，Folin-甲液
为 0． 20 mol /L Na2CO3，pH 8． 0 的磷酸缓冲溶液，用
酪氨酸制作标准曲线。以 30 ℃、15 min内每分钟单
位质量的蛋白酶水解酪蛋白生成酪氨酸的量作为蛋
白酶活力单位:mg /mg pro /min。
脂肪酶活力测定采用橄榄油乳剂比浊法［13］，用
橄榄油乳剂制作标准曲线，缓冲溶液用 pH 8． 8 的
Tris-HCl溶液。以 30 ℃、20 min内每分钟单位质量
脂肪酶水解橄榄油生成甘油三酯的物质的量为脂肪
酶活力:m mol /mg pro /min。
按公式(4)、(5)分别计算酶活性和酶活性抑制
率
酶活性 =
麦芽糖、酪蛋白生成量或橄榄油的消耗量
蛋白质量 × 反应时间
(4)
3161Vol. 27 齐强强等:7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾的胃毒活性及作用机理初探
酶活性抑制率 =
对照试虫的酶活性 -处理试虫的酶活性
对照试虫的酶活性
× 100%
(5)
1． 6 数据处理与分析
用 Excel 2003 和 DPS(7． 05)专业统计软件进行
系统分组分析，用 Duncan’s新复极差法检验差异显
著性。
2 结果与分析
2． 1 7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾的胃毒活性
使用叶碟添加法测试了 7-脱甲氧基娃儿藤碱
对小菜蛾的胃毒活性，结果见表 1。分析结果可知，
7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾有较好的胃毒活性，
随着药液浓度的增大和处理时间的延长，试虫死亡
率不断增大，化蛹率不断减小，8． 00 mg /mL 药液处
理 7 d的死亡率为 76． 67%，化蛹率仅为 10． 00%，
LC50为 2． 60 mg /mL。处理后存活的幼虫在测试时
间内不能正常生长，或者一直处在幼虫期，处理 24 h
后的小菜蛾幼虫出现取食减缓，爬动减缓，部分试虫
出现中毒症状:停止取食、身体发软;随时间延长，虫
体应激性降低，并出现水肿、继而破裂，身体失水皱
缩等死亡症状。
表 1 7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾的胃毒活性
Table 1 Stomach toxicity of 7-demethoxytylophorine against 3th instar larvae of P． xylostella
药液浓度
Concentration
(mg /mL)
死亡率 Mortality rate (%)
3 d 4 d 5 d 6 d 7 d
化蛹率
Pupation rate (%)
8． 00 33． 33 ± 3． 33 c 36． 67 ± 3． 33 c 56． 67 ± 3． 33 b 60． 00 ± 5． 77 b 76． 67 ± 3． 33 a 10． 00 ± 5． 57 d
4． 00 20． 00 ± 3． 33 d 26． 67 ± 3． 33 b 33． 33 ± 3． 33 ab 43． 33 ± 3． 33 b 56． 67 ± 3． 33 a 26． 67 ± 3． 33 c
2． 00 13． 33 ± 3． 33 c 16． 67 ± 3． 33 cd 26． 33 ± 3． 33 cd 36． 67 ± 3． 33 ab 43． 33 ± 3． 33 ab 36． 67 ± 3． 33 a
1． 00 6． 67 ± 5． 77 d 13． 33 ± 3． 33 d 23． 33 ± 3． 33 bc 26． 67 ± 3． 33 bc 33． 33 ± 3． 33 ab 40． 00 ± 5． 57 a
0． 50 3． 33 ± 3． 33 d 10． 00 ± 5． 57 cd 16． 67 ± 3． 33 cd 23． 33 ± 3． 33b c 26． 67 ± 3． 33 b 43． 33 ± 3． 33 a
ck 0 ± 0 0 ± 0 0 ± 0 0 ± 0 3． 33 ± 3． 33 b 93． 33 ± 3． 33 a
毒力回归方程
Ｒegression equation
y = 3． 62 + 0． 84x
Ｒ2 = 0． 92
y = 3． 82 + 0． 84x
Ｒ2 = 0． 95
y = 5． 07 + 1． 38x
Ｒ2 = 0． 96
y = 4． 54 + 0． 67x
Ｒ2 = 0． 96
y = 4． 49 + 1． 22x
Ｒ2 = 0． 99
－
LC50(mg /mL) 44． 23 25． 12 5． 07 4． 92 2． 60 －
注:表中数据为平均值 ±标准误差，同行同组后小写字母不同表示经 Duncan’s新复极差法检验在 5%水平差异显著，下同。
Note:Data in the table were mean ± SE，and data followed by different lowercase letters within a column of the same group were significantly different at
the 5% level by Duncan’s test． The same for Table 2．
2． 2 7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾中肠组织的影
响
用双目显微镜观察小菜蛾组织病理切片。图 1
中 A、B、C部分分别为中毒试虫、对照试虫及死亡试
虫的组织切片图。从图 1(B)可以看出，对照处理的
小菜蛾的肠壁上皮细胞排列整齐，杯状细胞和柱状
细胞错落有致，微杆和杯腔基部微绒毛清晰，围食膜
完整，肠腔内食物积累甚少。从图 1(A)可知，中毒
试虫食物积累较多，中肠壁弯曲、肠壁细胞排列疏
松，微杆呈消融状态，杯腔内充塞，杯腔基部微绒毛
消失，围食膜破坏，但上皮细胞未见明显破坏;从图
1(C)可知，死亡试虫肠壁细胞排列凌乱，围食膜完
全破坏。上皮细胞明显破坏。分析图 1 可知，7-脱
甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾的中肠组织上皮细胞有明
显作用。中毒初期先作用于围食膜，深度中毒试虫
的围食膜被破坏失去保护上皮细胞的功能，造成中
肠上皮细胞被破坏而致死。
2． 3 7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾消化酶活力的
影响
按照以上方法分别测试了中毒试虫和对照试虫
体内淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶的活性，结果如表 2。
2． 00 mg /mL 7-脱甲氧基娃儿藤碱处理组及对
照组淀粉酶活力差异显著(F3，8 = 175． 96，P ＜
0. 0001)。处理 24 h 淀粉酶活力与对照无差异;处
理 48 h淀粉酶活力明显下降，抑制率达到 71． 8%，
与处理后 24 h 相比，处理 48 h 酶活力下降了
26. 0%。
2． 00 mg /mL 7-脱甲氧基娃儿藤碱处理组及对
照组蛋白酶活力差异显著(F3，8 = 2379． 92，P ＜
0. 0001)。处理后 24 h 对蛋白酶活力抑制率为
87. 1%;处理 48 h抑制率为 93． 4%。与处理后 24 h
相比，处理 48 h蛋白酶活力下降了 66． 8%。
4161 天然产物研究与开发 Vol. 27
图 1 7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾中肠的影响
Fig. 1 Effects of 7-demethoxytylophorine on midgut tissues of 3th instar larvae of P． xylostella
注:A 中毒试虫 poisoned insects;B 对照试虫 Control insects;C 死亡试虫Death insects;放大倍数Amplification factor 400 ×(图中Go:杯状形腔 goblet-
shaped cavity;Ha:血腔Haemocoel;Lu:肠腔 lumen;Pm:围食膜 peritrophic membrane;Ep:上皮细胞 epithelium，Co:柱状细胞 Columnar cell)
2． 00 mg /mL 7-脱甲氧基娃儿藤碱处理组及对
照组脂肪酶活力差异显著(F3，8 = 2042． 23，P ＜
0. 0001)。处理 24 h 后对脂肪酶活力的抑制率为
67． 0%;处理 48 h后抑制率为 89． 2%，与处理后 24
h相比，处理 48 h 脂肪酶活力下降了 53． 2%。
表 2 7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾消化酶活力的影响
Table 2 Effect of 7-demethoxytylophorine on the activity of digestive enzymes of 3th instar larvae of P． xylostella
项目
Items
处理药液
Test solution
酶活 Enzyme activity
24 h 48 h
淀粉酶 Amylase 50%丙酮(对照)50% Acetone (control) 2． 18 ± 0． 09b 5． 74 ± 0． 25a
7-脱甲氧基娃儿藤碱 7-Demethoxytylophorine 2． 19 ± 0． 09b 1． 62 ± 0． 01c
蛋白酶 Proteinase 50%丙酮(对照)50% Acetone (control) 320． 68 ± 4． 34a 206． 94 ± 3． 74b
7-脱甲氧基娃儿藤碱 7-Demethoxytylophorine 41． 29 ± 1． 38c 13． 69 ± 0． 65d
脂肪酶 Lipase 50%丙酮(对照)50% Acetone (control) 0． 85 ± 0． 02b 1． 21 ± 0． 01a
7-脱甲氧基娃儿藤碱 7-Demethoxytylophorine 0． 28 ± 0． 00c 0． 13 ± 0． 00d
3 结论
7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾有较好的胃毒活
性，但活性作用较慢，活性随药液浓度的增加和处理
时间延长而增强。药液浓度为 8． 00 mg /mL 时，处
理 7 d 的死亡率为 76． 67%，相应的 LC50为 2． 60
mg /mL。中毒后的小菜蛾应激性很低，生长速度明
显减缓，化蛹率也明显降低，仅为 10% (对照为
93%)。死亡试虫虫体水肿、变黑，体型呈不规则的
“V”字或者“1”字型。
7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾的胃毒活性可能
与其对小菜蛾消化系统的破坏和酶的抑制有关。7-
脱甲氧基娃儿藤碱处理后的小菜蛾幼虫中肠杯状细
胞受损，围食膜不同程度被破坏，试虫死亡可能与
中肠上皮细胞破坏有关。同时，中毒试虫的淀粉酶、
蛋白酶和脂肪酶的活性均受到不同程度的抑制，但
低浓度的药液对处理初期小菜蛾的取食活动影响较
小，这与实验切片中观察到的肠内食物滞留使得中
肠与对照相比变粗的情况一致，处理 24 h 后小菜蛾
取食减缓应与消化酶活性降低有关。药剂对昆虫消
化系统的破坏，必将导致昆虫营养不良，生长发育受
阻乃至死亡。
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(下转第 1635 页)
5161Vol. 27 齐强强等:7-脱甲氧基娃儿藤碱对小菜蛾的胃毒活性及作用机理初探
4. 3 药理活性
在 Yerra KＲ和 Jean BD等人的基础上对黄酮和
黄酮醇及其衍生物进行修饰，表 1 的体外对乳腺癌
MDA-231 细胞活性结果表明，由于起始原料和中间
体及目标产物 1 ～ 3 对乳腺癌 MDA-231 细胞株表现
较低的细胞毒作用，而目标产物 2、7、10 表现较强的
抑制活性如表 1(表 1) ，从而发现 7-甲氧基黄酮醇
构效关系中的 B 环为蒽环时有较强的细胞毒性，B
环的 3-OH具有增强抗癌活性。浓度为 50 μmol /L
时，活性测试结果表明目标化合物 7 对乳腺癌
MDA-231 细胞的抑制可达到 60% ～ 70%，具有作为
先导化合物的研究价值，目标化合物 9 的对乳腺癌
MDA-231 细胞的抑制可达到 70% ～ 80%的，该目标
化合物具有作为乳腺癌抑制药物的进一步研究价
值。
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