全 文 ：猪毛蒿化感除草活性物质的分离及结构鉴定
滕春红，谭洪鹤，刘永双，崔书芳，王星茗，邹月利，王 晶，陶 波
(东北农业大学农学院，哈尔滨150030)
摘要：[目的]明确猪毛蒿(Artemisia ScopariaWaldst.etKit.)除草活性物质的成分。[方法]采用硅胶柱层析分离及活
性跟踪的分离方法，并对2组除草活性最强的组分进行了GC-MS检测。[结果]从猪毛蒿茎叶提取物中共鉴定出
18种化合物，其中主要包括β-蒎烯、松油醇、叶绿醇、蓝桉醇和邻苯二甲酸丁酯等。[结论]猪毛蒿茎叶提取物中含
有大量的除草活性物质。
关键词：猪毛蒿；分离；鉴定；除草活性
中图分类号：S482.4文献标志码：A 文章编号：1006-0413(2016)08-0569-03
TheIsolationandIdentificationof
HerbicidalSubstancefromArtemisia scoparia
TENGChun-hong,TANHong-he,LIUYong-shuang,CUIShu-fang,
WANGXing-ming,ZOUYue-li,WANGJing,TAOBo
(College of Agriculture Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)
Abstract: [Aims]This paper aims to study on the herbicide active constituent of Artemisia scoparia. [Methods]By
separating with silica column chromatography, guided by bioassay of herbicidal activity, and main chemical
components were identified by GC-MS.[Results]Eigh een compounds were identified from the stems and leaves of A.
scoparia extract, the major constituents were identified as β-pinene, terpineol, phytol, globulol and butyl benzene
o-dicarboxylate.[Conclusions]A. scoparia extract from stems and leaves contains a lot of herbicidal active substances.
Key words: Artemisia scoparia Waldst. et Kit; separation; identification; herbicidal activity
Vol.55, No.8
Aug. 2016
农药
AGROCHEMICALS
滕春红, 谭洪鹤, 刘永双, 等. 猪毛蒿化感除草活性物质的分离及结构鉴定[J]. 农药, 2016, 55(8): 569-571.
收稿日期：2016-05-10，修返日期：2016-06-07
基金项目：黑龙江省自然基金(C201426)；黑龙江省青年基金(QC2010123)；黑龙江省教育厅基金(12521024)
作者简介：滕春红(1976—)，女，副教授，研究方向：除草剂生物化学及应用技术。E-mail：tchgrace@163.com。
通讯作者：陶波。E-mail：botaol@163.com。
第55卷第8期
2016年8月
猪毛蒿(Artemisia scoparia Waldst. et Kit.)为菊科蒿属
植物，1~2年生草本，分布于全国各地，北方最为普遍。猪
毛蒿在生长过程中不断释放除草活性物质抑制其他植
物或杂草的萌发和生长，因而在它们所形成的群落中，
很少有其他植物或杂草生长。Singh等[1]发现猪毛蒿精油
对稗草、马唐、含羞草、香附子、小子虉草和野燕麦等杂
草具有光活化防除效果。Kaur等[2]研究表明，猪毛蒿精油
对绿苋、墙生藜和三叶鬼针草的萌发、生长、叶绿素含量
和呼吸作用具有强烈的抑制作用，其中对绿苋的抑制作
用最强。
为了进一步明确猪毛蒿化感物质在杂草防除中的
作用，本试验采用2次柱层析法对猪毛蒿除草活性物质
进行了分离，并对2组除草活性最强的组分进行了
GC-MS检测，初步确定了猪毛蒿除草活性物质的主要成
分。猪毛蒿所释放的化学物质在环境中易降解，对人、畜
毒性低，而且具光活化特性，可以利用自然界中取之不
竭的光能来提高除草活性，猪毛蒿体内的光敏除草活性
物质，将为开发新型天然源生物除草剂提供科学依据，
解决化学除草剂对环境的污染问题，为绿色食品生产提
供保障[3]。
1 材料与方法
1.1 材料
供试植物：猪毛蒿(Artemisia scopariaWaldst. et Kit.)，
采自东北农业大学校园，采后将根、茎叶分开，置于阴凉
处，粉粹后密封保存。
受体植物：萝卜(Raphanus sativus L.)种子市场购买。
主要仪器设备：GC-2010气相色谱仪；GCMS- QP2010
质谱仪，GC-MS solution化学工作站)：日本岛津公司。
WND-400A型中药粉粹机 (浙江省兰溪市伟能达电器有
限公司)。RE-52AA型旋转蒸发仪 (上海亚荣生化仪器
厂)；THC-5B型超声波提取器(济宁天华超声电子仪器有
DOI:10.16820/j.cnki.1006-0413.2016.08.006
农 药 AGROCHEMICALS 第 卷55
限公司)；LRH-250-G型隔水式恒温光照培养箱 (广东省
医疗器械厂)。
1.2 方法
1.2.1 猪毛蒿除草活性物质的提取
取10.0 g猪毛蒿茎叶干粉，按照1∶20比例加入50%乙
醇，超声功率800W，超声时间30min，超声提取温度50℃，
超声提取3次合并滤液，抽滤后用旋转蒸发仪减压浓缩
至膏状，得猪毛蒿乙醇提取物[4-5]，于4℃冰箱中保存用于
生物测定。
1.2.2 猪毛蒿化感除草活性的生物测定方法
称取一定量的猪毛蒿提取物，以蒸馏水为溶剂，配
制成1.0 g/L的药液，以萝卜为供试对象，采用种子萌发
法，进行除草活性测定[4-7]。每个处理设置４次重复。在人
工智能培养箱中(25±1)℃恒温保湿光照培养，光照12 h
(7：00～19：00)，黑暗12 h。 0 h后计算对萝卜种子萌发、
根长、根鲜质量的抑制率和综合抑制效应。
1.3 猪毛蒿化感除草活性物质的分离与鉴定
采用生物测定活性跟踪对猪毛蒿乙醇提取物进行
硅胶柱层析分离，通过2次柱层析分离技术，从中确定出
除草活性较强的流分。第1次柱分离用石油醚-甲醇-乙
酸乙酯为洗脱液，获得了35个流分，第2次柱分离用正己
烷-乙醚为洗脱液，获得40个流分，经过生物测定活性跟
踪，确定出除草活性最强的流分，进行GC-MS检测[8]。
经过旋转蒸发仪减压浓缩，分离获得的流分用乙醇
稀释，利用气质联用仪进行定性分析。气相色谱-质谱联
用仪分析条件：初始温度为80℃，该温度保持12 min，
以6℃/min速率升温至260℃并保持30 min。载气为
(99.999%He)、分流比1∶30进样量1.0μL柱前压49 KPa、
柱箱温度50℃、进样口和检测器的温度均280℃、离子源
温度200℃、电离电压70 eV、扫描质量范围30~400 Amu、
离子源EI、扫描间隔为0.5 s[9-10]。
流分经GC-MS检测后，对其总离子的流量图中出现
的峰进行质谱扫描，得到的质谱图采用质谱数据库进行
相似度检索，人工谱图进行解析，按照每个色谱峰的质
谱裂片图与相关的文献进行核对，同时查阅有关质谱的
资料，将其基峰、质荷比和相对丰度等与标准谱图进行
对照比较，从而确定出样品中的所有化合物的名称。
1.4 数据处理和统计分析
试验原始数据采用Excel进行整理，采用DPS软件对
试验数据进行方差分析。综合抑制效应(SE)是提取物对
萝卜3个测试项目(萌发率、根长、根鲜质量)的对照抑制
百分率的算术平均值[11]。
萌发抑制率(%)=对照发芽数-处理发芽数
对照发芽数
×100
根长抑制率(%)=对照根长(cm)-处理根长(cm)
对照根长(cm)
×100
根鲜质量抑制率(%)=对照鲜质量(g)-处理鲜质量(g)
对照鲜质量(g)
×100
2 结果与分析
2.1 猪毛蒿除草活性物质的分离
以萝卜种子作为指示植物，经薄层层析(TLC)检验后
对35个流分的样品进行除草活性的生物测定，结果见
表1，编号为7、8、9、15和16流分样品对受体萝卜除草活
性要明显的要高于其他的流分。1.0 g/L质量浓度的7、8、
9、15和16号样品流份对萝卜种子综合抑制率(SE)分别为
45.3%、46.6%、45.1%、40.0%和39.0%。根据实验结果可
知，猪毛蒿乙醇提取物经过一级柱层析分离后，去除了
一些没有生物活性的物质和一些活性较低的物质，抑制
率提高到40%。然后根据以上筛选的溶剂极性与活性成
分所在范围(7、8、9、15和16)合并，从而进行二次柱层析
分离。
二次柱层析分离获得40个流分。在0.5 g/L质量浓度
下，生物活性最强的28和34号样品对萝卜种子综合抑制
率分别为57.58%和45.95%，故该2种流分作为GC-MS检测
样品。
2.2 分离组分的鉴定
28号样品为淡黄色油状物质，有火药味。表3为28号
流份的GC-MS峰信息表，从表3可以看出：28号流分共检
测出8种有机化合物 (仅列出匹配度在80以上的物质)，
表1 猪毛蒿除草活性物质一次分离对萝卜种子萌发、
根长及根鲜质量的抑制率
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
萌发
7.32
7.32
4.87
0
9.73
35.3
36.6
43.9
40.2
23.2
12.2
7.31
14.7
9.73
42.7
41.5
18.3
10.9
根长
16.3
8.53
34.1
22.5
19.4
56.6
53.5
54.3
60.5
44.2
7.9
28.7
28.7
26.4
45
47.3
3.3
27.9
鲜质量
0
11.11
2.77
-2.77
11.11
2.778
45.83
41.67
34.72
30.56
18.06
19.44
16.67
2.778
31.94
26.39
27.8
18.1
SE
7.87
8.99
13.9
6.57
13.4
31.6
45.3
46.6
45.1
32.7
19.4
18.5
20
13
0
39
26.5
19
编号
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
萌发
0
6.09
3.65
2.42
4.87
0
6.09
6.09
13.4
11
2.31
0
2.42
-1.24
1.21
0
0
根长
24.0
22.5
18.6
2.5
23.3
28.7
24.0
30.3
20.2
32.6
24.9
21.7
7.1
3.3
7.75
3
5.43
鲜质量
11.1
0
.94
1.39
-2.7
9.72
16.7
7
25
8
-2.7
16.7
4.17
-1.4
0
4.16
7
SE
1.7
9.52
9.73
8.77
8.45
12.8
15.6
17.7
19.5
15.4
8.12
12.8
11.2
6.88
2.98
3.77
3.2
抑制率/% 抑制率/%
570
第8期
表3 28号流分的GC-MS峰信息表
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
保留时
间/min
5.15
22.10
24.27
38.17
40.63
46.89
48.72
50.93
化合物名称
β-蒎烯
松油醇
1-甲基萘
硬脂酸甲酯
8,11-十八碳二烯酸甲酯
正十九碳烷
正二十六烷
正二十七烷
分子式
C10H16
C10H18O
C11H10
C19H38O3
C19H34O2
C19H4O
C26H54
C27H56
分子质量
136
154
142
314
294
248
366
380
匹配度
87
90
83
78
70
83
92
94
表4 34号流分的GC-MS峰信息表
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
保留时
间/min
5.35
24.27
25.18
28.60
28.16
36.96
31.57
38.31
37.70
38.52
39.10
化合物名称
4,4-二甲基-2-戊烯
1-甲基萘
酞酸二甲酯
桃醛
邻苯二甲酸二丙酯
蓝桉醇
正十六烷
邻苯二甲酸丁酯
肉豆蔻酸异丙酯
叶绿醇
正二十烷
分子式
C7H14
C11H10
C10H10O4
C11H20O2
C14H18O4
C15H26O
C16H34
C16H22O4
C17H34O2
C20H40O
C20H42
分子质量
98
142
194
184
250
222
226
278
270
296
282
匹配度
82
92
84
75
89
94
90
93
86
95
88
表2 猪毛蒿除草活性物质二次分离对萝卜种子萌发、
根长及根鲜质量的抑制率
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
萌发
24.42
29.07
33.72
37.21
38.37
29.07
26.74
32.56
36.05
31.40
30.23
34.88
31.40
29.07
29.07
20.93
24.42
22.09
43.02
36.05
根长
13.84
18.24
39.62
44.03
22.01
20.75
6.29
6.92
20.75
32.70
4.53
2 .30
16.35
22.01
1 .61
15.09
28.93
30.19
57.86
2 .16
鲜质量
17.57
17.57
28.38
25.68
8.11
5.41
0.00
17.57
2 .68
29.73
28.38
13.51
2 .68
17.57
28.38
8.11
18.92
25.68
29.73
29.73
SE
18.61
21.63
3.91
35.64
22.83
8.41
11.01
19.01
27.49
31.28
27.71
25.57
24.47
22.88
25.02
4.71
24.09
25.99
4 .54
30.31
编号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
萌发
15.12
16.28
23.26
17.44
20.93
29.07
30.23
50.00
34.88
11.63
13.95
20.93
31.40
34
43.02
37.21
12.79
20.93
13.95
11.63
根长
33.96
8.18
13.84
11.32
22.64
10.06
1 .84
57.86
31.45
30.82
22.64
32.08
28.93
48.84
30.82
.38
30.82
0.63
1 .09
3.14
鲜质量
39.19
24.32
32.43
16.22
33.78
28.38
29.73
64.86
27.03
17.57
1 .86
27.03
24.32
47.17
21.62
2 .38
24.32
28.38
5.41
9.46
SE
2 .42
16.26
2 .17
14.99
25.79
22.50
24.60
57.58
31.12
20.00
17.15
26.68
28.22
45.95
31.82
2 .99
2 .64
16.65
1.48
8.08
抑制率/% 抑制率/%
滕春红，等：猪毛蒿化感除草活性物质的分离及结构鉴定
其中主要成份为β-蒎烯、松油醇、硬脂酸甲酯和1-甲基
萘等。
34号样品为淡黄色油状物，有药味。表4为34号流分
的GC-MS峰信息表，从表4可以看出：34号流分共检测出
11种有机化合物(仅列出匹配度在80以上的物质)，其中
主要成分为4,4-二甲基-2-戊烯、1-甲基萘和邻苯二甲
酸丁酯等。
3 结论与讨论
将猪毛蒿茎叶提取物分离得到的2种流分进行采用
GC-MS检测，共鉴定出18种化合物(除去流份中含有的相
同化合物)，通过分析可知，猪毛蒿茎叶提取物中占主要
成分的物质分别为萜类物质(β-蒎烯、松油醇和叶绿醇)，
同时还包括烃类、醇类、酸类、酯类、酰类、烷烃类和有机
酸类等化合物。萜类化合物是自然界中天然存在的一类
极其重要的化合物，含量虽然不高，但是其在植物中的
生物活性较强。因此可以初步断定，存在于猪毛蒿中的
萜类物质在对受体植物产生影响的过程中起着重要的
作用。分离出来的化合物中，β-蒎烯、松油醇、叶绿醇、蓝
桉醇和邻苯二甲酸丁酯等已有文献报道其具有化感除
草作用[12-16]。
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责任编辑：赵平
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