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白鲜皮杀菌活性成分的研究



全 文 :第45卷第11期
2006年11月
Vol. 45, No. 11
Nov. 2006
农药
Agrochemicals
白鲜皮杀菌活性成分的研究
王麦玲,张继文,钱 勇,李君浩,姬志勤
(西北农林科技大学 农药研究所,陕西 杨陵 712100)
摘要:在活性追踪指导下,通过多次硅胶柱层析从白鲜皮石油醚提取物中分离得到两个具有杀菌活性化合物
WML-01和WML-02,经1H NMR和13C NMR鉴定分别为 皮酮和白鲜碱。可有效抑制玉米弯孢病菌和烟
草赤星病菌孢子的萌发。 皮酮对烟草赤星病菌的EC50值为64.2mg/mL,对玉米弯孢病菌的EC50值为123.3mg/mL;
白鲜碱对玉米弯孢病菌的EC50值为46.6mg/mL,对烟草赤星病菌的EC50值为91.7mg/mL。
关键词:白鲜皮;杀菌活性
中图分类号:TQ450.2 文献标识码:A 文章编号:1006-0413(2006)11-0739-03
The study on fungicidal activity of Dictamnus dasycarpus
WANG Mai-ling, ZHANG Ji-wen, QIAN Yong, LI Jun-hao, Ji Zhi-qin
(Institute of Pesticide, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shanxi, China)
Abstract: Two fungicidal compounds were isolated from Dictamnus dasycarpus Turcz by the bioactivity guided
method, whose structures were identified as fraxinellone and dictamnine by 1H NMR and 13C NMR. The results
showed that the EC50 of fraxinellone were determined as 64.2mg/mL against Alternaria longipes, and 123.3mg/mL
against Curvulavia lunata. The EC50 of dictamnine were determined as 91.7mg/mL against Alternaria longipes,
and 46.6mg/mL against Curvulavia lunata.
Key words: Dictamnus dasycarpus; fungicidal activity
白鲜(Dictamnus dasycarpus Turcz)为芸香科白鲜属植
物。生长于山坡丛林中,我国辽宁、河北、安徽、陕
西、甘肃等省均有分布[1]。白鲜的干燥根皮即为传统中
药白鲜皮,具有清热燥湿、祛风解毒、抗菌抗癌的作
用。临床上用于治疗湿热疮毒、黄水淋漓、湿疹等,
并对心血管及血液病有一定的疗效[2-3]。
白鲜皮主要含有白鲜碱、b-谷甾醇、黄柏酮、岑酮、
柠檬苦素及其衍生物和忒文等[4-5]。国外学者报道其具有解
热、健胃、抗肿瘤、引起昆虫拒食等作用[6]。我国学者
报道了该植物的乙醇提取物对蟋蟀、蚂蚱和粘虫均表现出
显著毒杀活性,对粘虫也具有一定的拒食活性[7]。笔者
在植物源杀菌活性筛选中发现白鲜皮提取物具有明显的杀
菌活性,并在活性追踪指引下,从白鲜皮的石油醚提取
物中分离出两个杀菌活性成分WML-01和WML-02,经
1H NMR和13C NMR鉴定其结构分别为 皮酮和白鲜碱。
1 材料与方法
1.1 材料
植物材料:白鲜皮(Dictamnus dasycarpus Turcz),
购自太白县生药联诊所。供试病原菌:玉米弯孢病菌
(Curvulavia lunata)、苹果腐烂病菌(Valsa mali)、烟草
赤星病菌(Alternaria longipes),由西北农林科技大学植
物保护学院植物病理研究室提供。主要仪器:Bruker
AM-400核磁共振谱仪,Perkin-Elmer241MC旋光仪,X-4
型数字显示显微熔点测定仪。
1.2 实验方法
1.2.1 杀菌活性测定
(1)菌丝生长速率法
用少量丙酮将待测样品溶解,加无菌水稀释至预定浓
度,取5mL与灭菌的定量PDA培养基混合后,倒入直径
为9cm培养皿内制成带毒培养基,各浓度重复3次,以
丙酮为对照。用直径为6mm的打孔器在培养好的供试病
原真菌菌落边缘切下菌饼反接于培养皿内,25℃培养
3~4d,用十字交叉法测量菌落扩展直径,求出菌丝生长
抑制率[8]。
(2)抑制孢子萌发法
将样品的丙酮溶液10mL滴加在凹玻片上,待溶剂挥
发形成药膜后再滴加5mL病原菌孢子悬浮液,以甲醇为
对照,在26℃~28℃条件下保湿培养10~12h,统计孢子
萌发率[9]。
1.2.2 活性成分提取
取3.0kg白鲜皮粉,加入6L石油醚(b.p. 60℃~9℃)
热回流提取3h,过滤,残渣中加入4L石油醚,热回
收稿日期:2006-04-05
基金项目:863高技术研究发展计划(2002AA245121)
作者简介:王麦玲(1978-),女,汉族,陕西渭南人,在读硕士研究生,主要从事天然产物分离研究。E-mail:woshimailing@163.com。
通讯作者:姬志勤,电话:029-87092191,E-mail:jizhiqin@163.com。
科技与开发-
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流提取2h,过滤。合并滤液,蒸去溶剂得浸膏48.0g。
1.2.3 活性成分的分离
取48.0g浸膏做柱层析(200~300目硅胶,120cm×
5cm,干法上样)。依次以1500mL石油醚-氯仿(体积比
分别为7∶1、5∶1、3∶1、1∶1)、乙酸乙酯及甲
醇洗脱,得6个一级柱层析馏分(馏分1~馏分6)。取馏
分1(5.1g)进一步做柱层析分离(200~300目硅胶,100cm×
3cm,干法上样)。以石油醚-乙酸乙酯(体积比为3∶1)
洗脱,每200mL收集1份。除去溶剂得馏分1-1~馏分
1-6,将馏分1-3(粗结晶)重结晶得化合物WML-01
(600mg)。取馏分3(2.8g)进一步做柱层析分离(200~300目
硅胶,60cm×3cm,干法上样)。以石油醚-乙酸乙
酯(体积比为5∶1)洗脱,每200mL收集1份。除去溶
剂得馏分3-1~馏分3-4,将馏分3-4(粗结晶)重结晶得化
合物WML-02(143mg)。
2 结果与分析
2.1 杀菌活性成分的分离
以苹果腐烂病原菌作为杀菌活性追踪指示菌,采用菌
丝生长速率法,追踪杀菌成分的分离,结果见表1、2。
表1 一级柱层析分离各馏分的抑菌活性
表3 WML-01和WML-02抑制孢子萌发的结果
注:“-”表示样品对菌丝生长有刺激作用 。
从表1可以看出,一级柱层析的6个馏分中,馏分
1和馏分3的菌丝生长抑制率分别为86.4%和91.7%,远
高于其它4个馏分,说明馏分1和馏分3为杀菌活性馏
分,对它们进一步做杀菌活性成分分离。
表2 二级柱层析分离各馏分的抑菌活性
从表2可以看出二级柱层析的馏分1-3、3-4为杀菌
活性馏分,其菌丝生长抑制率分别为93.7%、96.6%。
2.2 杀菌成分的毒力
以玉米弯孢病原菌和烟草赤星病原菌为供试菌,测
定了杀菌成分WML-01和WML-02对孢子萌发的抑制情
况,结果见表 3。
从表3的试验数据回归出WML-01对玉米弯孢病
菌和烟草赤星病菌的毒力方程为y=0.7306+2.0419x及
y=1.9685+1.6771x,求出抑制中浓度EC50(mg/mL)分别为
123.3和64.2。
同样回归出WML-02对玉米弯孢病菌和烟草赤星病
菌的毒力方程为y=1.9583+1.8230x及y=0.0333+2.5648x,求
出抑制中浓度EC50(mg/mL)分别为46.6和91.7。
2.3 活性成分结构鉴定
WML-01白色针状结晶:熔点:121℃~123℃。
1H NMR (CDCl3,400MHz d :ppm) :0.86(3H,s,11-CH3) 2.14
(3H,s,10-CH3),4.89(1H,s,3-H),6.35(1H,s,15-H),7.45(1H,s,
15-H), 7.48(1H.s,13-H),1.45,1.86(4H,m,5-H,6-H),2.26(2H,
m,7-H)。13C NMR(CDCl3,100MHz d :ppm): 169(1-C=O),
148(9-C),143(16-CH),139(13-CH),127(8-C),120(14-C),108
(15-CH),83(3-CH),43(4-C),32(5-CH2),31(7-CH2)20(10-CH3),
18.3(11-CH3),18.2(6-CH2)。与文献报道的fraxinellone[10,12]
的核磁波谱数据完全一致,故鉴定WML-01为 皮酮,
结构见图1。
WML-02无色棒状结晶:熔点:129℃~131℃。
1H NMR (CDCl3,400MHzδ:ppm) :4.4(3H,s,14-CH3) 7.1(1H,
d, J=5.6Hz,5-H),7.6(1H,d, J=5.6Hz,4-H),8.26(1H,d, J=16 8Hz,13-H),
8.0(1H,d,J=17.2Hz,10-H),7.68(1H,dd, J=16 8Hz, J=14Hz 12-H),
7.44(1H,dd, J=16.4Hz, J=14Hz,11-H)。13C NMR(CDCl3,
100MHzd :ppm): 59(14-CH3),103(8-C),104(5-CH),118(6-C),143
(4-CH),129(11-CH),127(10-CH),122 (13-CH),123(12-CH),164(2-C),
156(7-C),145(9-C)。与文献报道的dictamnine[12-13] 的核磁
波谱数据完全一致,故鉴定WML-02为白鲜碱。结构
见图2。
图1 皮酮的分子结构 图2白鲜碱的分子结构
第11期 741
3 讨论
关于 皮酮和白鲜碱的农药活性,Liu曾报道了白
鲜皮提取物中 皮酮和白鲜碱对两种仓储害虫具有拒食
作用[10];关于杀菌活性仅Zhao等曾报道在作硅胶薄板层
析时,直接在层析板上定性地测定过这两个化合物对黄
瓜黑星病菌有抑菌活性[11]。本文采用杀菌活性追踪法,
首次系统地研究了白鲜皮中的杀菌活性成分,从中分离
鉴定出 皮酮和白鲜碱是其主要杀菌活性成分。 皮酮和
白鲜碱的杀菌活性虽然较常用杀菌剂低1~2个数量级,
显然不能将其直接开发为杀菌剂,但这两个化合物的骨
架结构并不复杂,如能以这两个化合物为先导化合物,
进行先导优化,有可能筛选出具有很高商业化潜力的活
性化合物。
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责任编辑:赵平
2.5 及时修剪,精心养护草坪
对草坪严格按照“三分之一”修剪原则及时进行修
剪可以对很多草坪杂草的发生与危害起到良好的控制作
用,尤其是一年生和越年生的依靠种子繁殖的草坪杂
草,连续多次的修剪可以阻碍杂草的繁殖生长,促使其
一直处于营养生长阶段,从而使这些草坪杂草在冬季或
夏季来临时,在还没有形成种子之前死亡,减少土壤中
杂草“种子库”中的杂草种类和数量,减轻这些草坪
杂草的发生与危害。对多年生的草坪杂草,通过修剪可
以减低杂草的盖度,阻止杂草的扩张蔓延,从而减轻多
年生草坪杂草的危害程度。修剪后的草坪应进行精心的
养护管理,增强草坪草对杂草的竞争优势,抑制草坪杂
草的生长与危害。
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责任编辑:赵平
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