全 文 ：　2011 , 37(4):101-105 Plant P rotection
收稿日期:　2010-06-18　　　修订日期:　2010-11-02基金项目:　甘肃省科学事业费科研项目(QS041-C31-06);甘肃省农业生物技术研究与应用开发项目(G NSW-2005-04)＊通信作者 E-m ail:zhxin rui@sohu.com
红蓼种子中杀黏虫活性成分的初步分析
姚赛群1 , 　胡冠芳2 , 　刘敏艳2 , 　张新瑞2＊
(1.甘肃农业大学 , 兰州　730070;　2.甘肃省农业科学院植物保护研究所 , 兰州　730070)
摘要　[ 目的] 对红蓼种子乙酸乙酯萃取物中具有潜在杀虫活性的化合物进行初步分析 ,为指导开发利用杀虫植物
资源提供依据。[ 方法] 采用硅胶柱层析和气相色谱-质谱(GC-MS)联用法 ,以 5 龄黏虫为试虫;对红蓼种子萃取物
的有效杀虫活性成分进行分析 ,应用色谱峰面积归一法测定各组分的相对百分含量。[ 结果] 极性(甲醇)组分共分
离出 37 个色谱峰 ,鉴定了其中的 35 个组分 ,占总含量的 94.46%。弱极性(二氯甲烷)组分共分离出 39 个色谱峰 ,
鉴定出 39 个组分。[结论] 从成分的化学结构推断 ,红蓼种子的杀虫活性可能存在于 14 种成分中 , 主要成分为酮 、
醇 、开环萜和五环三萜烷类化合物。
关键词　红蓼种子;　黏虫;　杀虫活性;　气相色谱-质谱
中图分类号:　S 482.39　　文献标识码:　A　　DOI:　10.3969/ j.issn.0529-1542.2011.04.021
A preliminary analysis of the active ingredients from the seeds
of Polygonumorientale againstMythimna separata
Yao Saiqun1 , 　Hu Guanfang2 , 　Liu Minyan2 , 　Zhang Xinrui2
(1.Gansu Agricultural University , Lanzhou 　730070 , China ;
2.I nstitute of Plant Protection , Gansu Academy of Agricultural Sciences , Lanzhou 　730070 , China)
Abstract　[ Objec tive] Active ingr edients of the ethyl aceta te fr action from seeds of Polygonum orientale Linn.
were analyzed to provide the basis for the exploitation of the inse cticidal plant resources.[ Method] I nsecticidal
ingr edients f r om the seeds of P .orientale f r actions were analyzed against the 5th instar larvae of Mythimna sepa-
rata Walker by using silica gel column-chromatographer (CC) and gas chromatography-mass spectrometry(GC-
MS).The rela tive pe rcentage of each composition was determined by ar ea normalization.[ Result] Thir ty-seven
peaks were found , 35 of which were identified , repr esenting 94.46% of the total contents in polar f r action.Thir-
ty-nine peaks were found , all of which were iden tif ied in low polar f rac tion.[ Conclusion] I t was deduced tha t the
insecticidal active ingredients in P .orientale seeds were 14 chemical compounds , belonging to ke tone , alcohol ,
te rpene with open-ring and pentacyclic triterpene classes.
Key words　seeds of P.orientale;　Mythi mna separata ;　insecticidal activities;　gas chromatography-mass spec-
tr ometry(GC-MS)
　　红蓼(Polygonum orientale Linn.)是一年生蓼
科(Po ly gonaceae)蓼属(Polygonum L.)草本植物 ,
在我国分布面积广 ,具有多种药用价值 。其生物量
大且容易栽培 ,全株提取物对许多害虫有不同程度
的触杀 、驱避等作用[ 1] 。近年来 ,国内外对红蓼的研
究极为重视 ,已发现有些化学成分具有很强的生理
活性。李友莲等[ 2] 报道了该植物开花期全株的甲醇
提取物对桃蚜具有明显的拒食活性;李秀岚等[ 3] 研
究表明其甲醇提取物对桃蚜具有较好的拒食活性且
有明显的触角电位 EAG 反应。随着研究的深入 ,张
新瑞等[ 4]发现红蓼种子系红蓼植株最高杀虫活性部
位 ,确定工业乙醇为其最佳提取溶剂 。且其杀虫成
分基本存在于乙酸乙酯萃取物中 ,其稀释 5倍液对
5龄黏虫的触杀死亡率达 88.89%。据 2005-2007
年在甘肃省榆中县试种 ,产种量达 150 kg/667 m2
左右 ,可为植物源农药的研发提供丰富的供试来源 。
综上所述 ,红蓼种子具有良好的产业化开发前景 。
本文通过对红蓼种子乙酸乙酯萃取物杀虫有效成分
2011
的生物活性跟踪测试 ,借助气相色谱-质谱(GC-MS)
联用技术鉴定其化学结构;对红蓼种子乙酸乙酯萃
取物中具有潜在杀虫活性的化合物进行初步分析 ,
为指导开发利用杀虫植物资源提供依据。
1　材料与方法
1.1　供试材料
1.1.1　供试植物材料
红蓼种子收取于甘肃省农业科学院植物保护研
究所人工种植的红蓼试验地 ,清除杂物后阴干 ,粉碎
过 40目筛 ,在室温下保存备用。
1.1.2　供试昆虫
黏虫(Mythimna separata Walker)采自甘肃省
兰州市榆中县良种繁殖场小麦田 ,室内用玉米叶或
小麦苗连续饲养 ,数日后挑取生长发育状态一致的
健康 5龄幼虫供试 。
1.1.3　供试试剂
硅胶:柱层析(100 ～ 200目),硅胶薄层板(GF254 ,
10 ～ 40 μm)均为青岛海洋化工厂出品;
溶剂:石油醚 ,甲醇 ,氯仿 ,乙酸乙酯 ,丙酮 ,乙
醚 ,二氯甲烷均为工业分析纯;
显色剂:98%浓硫酸-乙醇溶液(v/v=5∶95)
1.2　试验方法
1.2.1　红蓼种子的萃取分离
称取一定量红蓼种子 ,粉碎后用 95%乙醇加热
至 70 ℃回流提取 3次 ,每次 3 h ,减压浓缩回收溶剂
后得浸膏 ,将浸膏溶于水后 ,依次用石油醚 、乙酸乙
酯 、氯仿萃取。减压浓缩并回收溶剂[ 5] 。不同组分
的膏状物置于 4 ℃冰箱保存备用 。
1.2.2　种子乙酸乙酯萃取物柱层析分离
将乙酸乙酯萃取部分用少量混合溶剂溶解 ,加
入 100 ～ 200目硅胶均匀拌样 ,挥干溶剂后 ,用硅胶
(100 ～ 200目)湿法装柱进行层析分离 ,以氯仿:甲
醇作为洗脱剂进行梯度洗脱(10∶0 ～ 0∶10 , v/v),等
样法接样每次接 50 mL。经薄层层析[ 6] 指导合并 ,
减压浓缩得到 12个不同极性段组分:F-1 、F-2 、F-3 、
……、 F-12。最后用甲醇冲柱 。随后对其分别进行
杀虫活性测定 ,旨在为下一步柱层析分离寻找活
性段。
1.2.3　供试样液的配制
将柱层析分离所得的 12个组分 ,用甲醇配制成
与粗提物相同的浓度即 1 g/mL 。粗提物采用冷浸
渍法[ 7-8] 提取 。将组分 F-1 稀释为 4 、5 、7 、9 、11 、13
倍和 15倍液共 7个浓度梯度 ,其余各组分分别稀释
为 5倍液各设 1个浓度梯度。以甲醇+JFC 用水稀
释成 5倍液为溶剂对照 。
1.2.4　种子乙酸乙酯萃取物柱层析各组分对黏虫
触杀作用的测定
　　采用虫体浸渍法[ 9]进行生物活性测定。挑选大
小一致的 5龄期幼虫 ,在药液中浸渍 3 ～ 4 s ,取出后
用滤纸吸去多余药液 ,然后放入直径 12 cm 铺有滤
纸保湿的培养皿中 ,饲喂新鲜玉米叶片 。每处理至
少 25头幼虫 ,重复 4次 。以甲醇+JFC用水稀释成
5倍液浸渍处理作为溶剂对照。在温度(25±1)℃、
湿度 60%～ 80%、光照 L∥D=14 h∥10 h条件下饲
养 ,视取食情况及时添加玉米叶片 。24 h 后调查死
亡数 ,计算死亡率和校正死亡率 。并将具有较显著
杀虫活性的组分 F-1在不同浓度下的校正死亡率转
化为几率值 ,通过与浓度对数值的回归分析求出毒
力回归方程 Y =A +BX 、致死中浓度 LC50值及其
95%置信限。
1.2.5　组分 F-1杀虫活性成分分离和鉴定
1.2.5.1　组分 F-1柱层析分离
以层析硅胶为固定相 ,采用湿法装柱。将组分 F-
1用少量混合溶剂溶解后注入色谱柱 ,先用1 000 mL
二氯甲烷等度洗脱 ,再用 1 000 mL 甲醇等度洗脱。
减压浓缩得到 2个不同极性组分。
1.2.5.2　组分 F-1杀虫成分的 GC-MS分析
甲醇组分(极性组分)的酯化处理:取样品
0.1 g ,加入 0.5 mol/ L KOH-CH 3OH 溶液 1 mL 于
60 ℃水浴中 ,甲酯皂化至无油滴 。冷却至室温 ,加
2 mL蒸馏水混合均匀 ,用 6 mo l/L HC l调节 pH 至
中性 ,用无水乙醚萃取 2次 ,每次用乙醚 2 mL ,合并
醚层 ,用 3 mL 蒸馏水反萃取乙醚 ,醚层收集后进行
GC-MS 检测 。
甲醇组分(极性组分)经酯化处理为进样液 ,进样
液浓度为 0.1 g/mL。用气相色谱—质谱联用仪
(GC6890N/MSD5973N)进行分析。测试条件:GC 汽化
室温度 250 ℃, 美国 J&W.HP-5(30 m×0.25 mm×
0.25μm)弹性石英毛细管柱 ,以 4 ℃/min的升温速
率由 80 ℃程序升温至 290 ℃,恒温30 min ,载气为
99.999%高纯氦。质谱条件:MSD离子源为 EI源 ,离
子源温度 230 ℃,电子能量 70eV;使用美国 NIST02
谱库。
二氯甲烷组分(弱极性组分)直接进样 ,进样液
·102·
37 卷第 4 期 姚赛群等:红蓼种子中杀黏虫活性成分的初步分析
浓度为 0.1 g/mL。测试条件同上 。
2　结果与分析
2.1　红蓼种子乙酸乙酯萃取物柱层析所得各组分
对黏虫的触杀作用
　　乙酸乙酯萃取物经硅胶柱层析后 ,得到 12个组
分 ,其中组分 F-1的杀虫活性较显著 ,稀释 4 、5倍液
的校正死亡率分别为 80.44%和 63.33 %。组分 F-
1的毒力回归方程为:Y =1.809 2+2.955 1X(相关
系数 0.962 7 ,标准差 0.136 4 ,F 值 128.875 3),致
死中浓度 LC50为 12.016 g/ L , LC50的 95%置信限为
10.804 5 ～ 13.363 4 g/L 。
2.2　F-1组分杀虫活性成分的鉴定
2.2.1 　F-1 甲醇组分(极性组分)的杀虫成分的
鉴定
　　图 1为甲醇组分的GC-MS 总离子图 ,将各色谱
峰对应的质谱图进行人工解析及计算机检索(质谱
数据库 NIS T02),确定其化学成分 ,用峰面积归一化
法测定组分 F-1甲醇组分的各种杀虫活性成分的质
量分数 ,结果见表 1。
图 1　红蓼种子乙酸乙酯萃取物甲醇组分总离子流图
表 1　F-1甲醇组分的化学成分鉴定结果
化学名称 分子式 分子量 相对质量分数/ % 化学名称 分子式 分子量
相对质量
分数/ %
壬酸(甲酯) C10H 20O 2 172 0.053
癸酸(甲酯) C11H 22O 186 0.153
6 , 10-二甲基-十一烷-2-酮 iC13H 26O 198 0.086
正十一烷酸(甲酯) C12H 24O 2 200 0.050
辛二酸二(甲酯) C10H 18O 4 202 0.305
邻苯二甲酸二(甲酯) C10H 10O 4 194 1.702
正十二烷酸(甲酯) C13H 26O 2 214 3.047
壬二酸二(甲酯) C11H 20O 4 216 1.798
正十三烷酸(甲酯) C14H 28O 2 228 0.212
正十四烷酸(甲酯) C15H 30O 2 242 3.452
十一碳二酸二(甲酯) C13H 24O 4 244 0.072
4 , 8 , 12-三甲基-十三烷酸(甲酯) C17H 34O 2 270 0.067
异构-十五烷酸(甲酯) C16H 32O 2 256 0.097
正十五烷酸(甲酯) C16H 32O 2 256 0.731
降姥鲛-2-酮 C18H 36O 2 268 0.764
异构-十六烷酸(甲酯) C17H 34O 2 270 0.033
棕榈酸(甲酯) C17H 34O 2 270 49.881
异构-十七烷酸(甲酯) C18H 36O 2 284 0.766
正十七烷酸(甲酯) C18H 36O 2 284 0.900
异构-十八烷酸(甲酯) C19H38O 2 298 0.391
硬脂酸(甲酯) C19H38O 2 298 10.670
16-氧甲基-十七烷酸(甲酯) C19H38O 3 314 1.146
正十二烷酸(花生酸)(甲酯) C21H42O 2 326 2.879
正二十一烷酸(甲酯) C22H44O 2 340 0.443
正二十二烷酸(甲酯) C23H46O 2 354 3.173
正二十三烷酸(甲酯) C24H48O 2 368 1.340
未知物 - - 2.912
正二十四烷酸(甲酯) C25H50O 2 382 1.498
未知物 - - 2.550
正二十五烷酸(甲酯) C26H52O 2 396 1.444
正二十六烷酸(甲酯) C27H54O 2 410 0.516
5-α-甲基-胆甾醇(7)-3-酮 C28H46O 398 2.007
5 , 6-环丙-豆甾烯(22)-3-酮 C30H48O 424 0.233
7 , 22-麦角甾二烯-3-醇 C28H46O 398 3.184
7 , 22-豆甾二烯-3-醇 C29H48O 412 0.429
3 , 5-豆甾二烯-7-酮 C29H46O 410 0.318
4-豆甾烯-3-酮 C29H48O 412 0.699
·103·
2011
　　在 F-1甲醇组分中共检出了 37个峰 ,鉴定出了
35种成分 ,占总峰面积的 94.46%。质量分数较高
的化合物依次是棕榈酸(甲酯),占 49.881%,其次
是硬脂酸(甲酯),占 10.67%,再次为正十四烷酸
(甲酯)、7 ,22-麦角甾二烯-3-醇和正二十二烷酸(甲
酯),含量分别为 3.452%、3.184%和 3.173%。此 5
种成分占甲醇组分的 70.36%。
从成分的化学结构推断 , 6 , 10-二甲基-十一烷-
2-酮 、4 , 8 , 12-三甲基-十三烷酸(甲酯)、降姥鲛-2-
酮 、4-α-甲基-胆甾烯(2)-3-酮 、5 ,6-环丙-豆甾烯(22)-
3-酮 、7 ,22-麦角甾二烯-3-醇和 7 , 22-豆甾二烯-3-醇
7种成分是可能具有杀虫活性的化合物 。
2.2.2　F-1二氯甲烷组分(弱极性组分)杀虫活性
成分的鉴定
　　在二氯甲烷组分中鉴定出 39种成分 ,其中含量
最高的是正二十五烷 ,占 14.359%,其次是正二十
四烷 ,占 14.165%,再次为正二十三烷 、正二十六烷
和正二十二烷 ,含量分别为 12.368%、9.118%和
7.675%,此 5 种成分占弱极性组分的 57.685%。
从成分的化学结构推断 ,类异戊二烯烷烃 、法呢烷 、
新植二烯 、3-甲基-2-法呢烷基-呋喃 、αβ-降藿烷 、αβ-
藿烷和 22S-αβ-31-升藿烷 7种成分是可能具有杀虫
活性的化合物(见图 2和表 2)。
图 2　红蓼种子乙酸乙酯萃取物二氯甲烷组分总离子流图
表 2　二氯甲烷组分的化学成分鉴定结果
化学名称 分子式 分子量 相对质量分数/ % 化学名称 分子式 分子量
相对质量
分数/ %
类异戊二烯烷烃(开环帖类化合物) iC13H 28 184 0.108
类异戊二烯烷烃(开环帖类化合物) iC14H 30 198 0.135
法呢烷(开环帖类化合物) iC15H 32 212 0.219
正十四烷 C14H 30 198 0.098
类异戊二烯烷烃(开环帖类化合物) iC16H 34 226 0.156
正十五烷 C15H 32 212 0.170
正十六烷 C16H 34 226 0.890
降姥鲛烷 C18H 38 254 0.188
正十七烷 C17H 36 240 0.842
姥鲛烷 iC19H 40 268 0.589
正十八烷 C18H 38 254 2.294
植烷 C20H 42 282 0.909
新植二烯(含 7个同分异构体) iC20H 38 278 0.289
新植二烯 iC20H 38 278 2.809
新植二烯 iC20H 38 278 0.358
新植二烯 iC20H 38 278 2.927
新植二烯 iC20H 38 278 1.100
新植二烯 iC20H 38 278 1.143
新植二烯 iC20H 38 278 0.552
正十九烷 C19H 40 268 2.005
3-甲基-2-法呢烷基-呋喃 C 20H36O 292 0.424
正二十烷 C 20H42 282 3.326
正二十一烷 C 21H44 296 3.836
正二十二烷 C 22H46 310 7.675
正二十三烷 C 23H48 324 12.368
正二十四烷 C 24H50 338 14.165
正二十五烷 C 25H52 352 14.359
正二十六烷 C 26H54 366 9.118
正二十七烷 C 27H56 380 6.446
正二十八烷 C 28H58 394 3.990
正二十九烷 C 29H60 408 2.192
正三十烷 C 30H62 422 1.357
αβ-降藿烷(五环三萜烷) C 29H50 398 0.774
正三十一烷 C 31H64 436 0.586
αβ-藿烷(五环三萜烷) C 30H62 412 0.772
22S-αβ-31-升藿烷(五环三萜烷) C 31H64 426 0.379
22R-αβ-31-升藿烷(五环三萜烷) C 31H64 426 0.162
22S-αβ-31 , 32-二升藿烷(五环三萜烷) C 32H66 440 0.143
22R-αβ-31 , 32-二升藿烷(五环三萜烷) C 32H66 440 0.146
·104·
37 卷第 4 期 姚赛群等:红蓼种子中杀黏虫活性成分的初步分析
　　以上分析表明 ,红蓼种子乙酸乙酯萃取物的杀
虫活性成分可能存在 14种 ,主要成分为酮 、醇 、开环
萜和五环三萜烷类化合物 ,现列于表 3。
表 3　F-1 组分的杀虫活性成分鉴定结果
组分
名称 化学名称
分子
式
分子
量
相对质量
分数/ %
甲醇　
组分　
6 , 10-二甲基-十一烷-2-酮 iC13H26O 198 0.086
4 , 8 , 12-三甲基-十三烷酸(甲酯) C17H34O 2 270 0.067
降姥鲛-2-酮 C18H36O 268 0.764
4-α-甲基-胆甾烯(2)-3-酮 C28H46O 398 2.007
5 , 6-环丙-豆甾烯(22)-3-酮 C30H48O 424 0.233
7 , 22-麦角甾二烯-3-醇 C28H46O 398 3.184
7 , 22-豆甾二烯-3-醇 C29H48O 412 0.429
二氯甲
烷组分
类异戊二烯烷烃(属开环萜类化
合物) iC13H28 184 0.108
法呢烷(属开环萜类化合物) iC15H32 212 0.219
新植二烯(属开环萜类化合物) iC20H38 278 0.841
3-甲基-2-法呢烷基-呋喃 C20H36O 292 0.424
αβ-降藿烷(五环三萜烷) C29H50 398 0.774
αβ-藿烷(五环三萜烷) C30H62 412 0.772
22S-αβ-31-升藿烷(五环三萜烷) C31H64 426 0.379
3　讨论
本文根据所鉴定化合物的结构 ,推断出 14种化
合物可能具有杀虫活性 ,主要成分为酮 、醇 、开环萜
和五环三萜烷类化合物 。今后的工作重点是对红蓼
种子乙酸乙酯萃取物开展进一步的分离提纯 ,鉴定
出杀虫活性成分的化学结构 ,确定主成分;探明各成
分之间有无协同 、增效 、拮抗作用;明确主成分的杀
虫作用机理 、杀虫谱和作用方式;对主成分开展仿生
合成和结构优化 、人工合成 ,为利用红蓼创制新型农
药提供理论依据。
参考文献
[ 1] 　杨志云 ,秦民坚 ,钱士辉.红蓼研究进展[ J] .中国野生植物资
源 , 2008, 28(1):11-15.
[ 2] 　李友莲 ,李秀岚 , 魏清霞.红蓼提取物对桃蚜的杀虫活性研究
[ J] .山西农业大学学报(自然科学版), 2004 , 24(3):234-236.
[ 3] 　李秀岚 ,李友莲.红蓼提取物对桃蚜拒食活性及触角电位的研
究[ J] .山西农业大学学报, 2005 , 25(3):228-230.
[ 4] 　张新瑞 ,胡冠芳 ,刘敏燕 ,等.红蓼提取物杀虫活性及其对黏虫
的作用方式[ J] .草地学报, 2009 , 17(3):377-382.
[ 5] 　杨卫萍.水红花子化学成分的研究[ D] .长春:吉林大学 , 2008.
[ 6] 　徐任生 ,陈仲良.中草药有效成分提取与分离[ M] .上海:科学
技术出版社 , 1981:135-136.
[ 7] 　曹春林.中药药剂学[ M] .上海:科学技术出版社 , 1988:60-72.
[ 8] 　周静 ,胡冠芳 ,刘敏艳 ,等.4种曼陀罗对黏虫和菜青虫的触杀
和拒食作用研究[ J] .甘肃农业大学学报 , 2008 , 6(3):102-106.
[ 9] 　农业部农药检定所.农药室内生物测定试验准则 杀虫剂 第 6
部分:杀虫活性试验浸虫法[ S] .北京:中国农业出版社 , 2006.
征订启事 欢迎订阅 2012年《分子植物育种》
《分子植物育种》是一份为转基因育种 、分子标记辅助育种及常规育种服务的科学杂志。 于 2003 年创刊 ,创刊伊始即被美
国化学文摘(CA)、中国科学引文数据库 、中国科技期刊全文数据库 、中国引文数据库 、中国科技期刊数据库 、中文科技期刊数
据库 、中国核心期刊(遴选)数据库 、中国生物学文摘和中国生物学数据库等多家中外文献数据库收录。
本刊设置固定栏目和随机栏目。固定栏目常设研究论文(An Article)和研究报告(A Letter),主要发表最新的原始研究成
果。随机栏目根据稿源可能设研究评述(A Review)、研究资源(A Resource)、数据分析(Analysis)、技术主题(Techno lo gy Fea-
ture)等栏目 , 还可能设置刊登有关科学新闻 、科学简讯 、专利 、短评 、书评等方面的栏目。本刊在栏目设置和文体格式上参照
国际著名周刊《自然》及《自然遗传学》的刊发形式。主要围绕水稻 、小麦 、玉米 、油菜 、大豆 、棉麻 、薯类 、果树 、蔬菜 、花卉 、茶叶 、
林草等方面。《分子植物育种》已经成为植物育种及相关研究领域研究成果发表和交流的重要学术平台 , 代表了目前中国分子
植物育种的现实情况 , 是了解中国分子植物育种的一个重要窗口。
欢迎订阅《分子植物育种》 ,双月刊单月 28 日出版 , 国内定价:$40.00/期, $240.00/年;国际定价:＄40.00/期 , ＄240.00/
年。国内统一刊号:CN46-1068/ S , 国际标准刊号:ISSN 1672-416X ,邮发代号:84-23。订户可到当地邮局订阅 ,或直接汇款至编辑
部 ,免收邮费。
地　　址:海南省海口市海秀大道 128 号双岛公寓 13B 室　　邮　　编:570206
联系电话:0898-68966415　　传　　真:0898-68958180
E-mail:mpb@sophiapublisher.com　　在线投稿:http:∥chinese.sophiapublisher.com
·105·