全 文 ：热带亚热带植物学报 2004，12(6)：533—537
Journal of Tropical and Subtropical Botany
三裂蟛蜞菊中的倍半萜内酯成分及其化感作用
张玉虎，刘梅芳，凌铁军，魏孝义
(中国科学院华南植物园，广东 广州 510650)
摘要：从外来种三裂蟛蜞菊 (Wedelia trilobata)的全株中分离得到 6个倍半萜内酯化合物，通过光谱分析，分别鉴定
为 6-异丁酰基 -三叶拉色芹内酯(1)、1 B-acetoxy-4Ⅱ9Ⅱ-dihydroxy-6 B-isobutyroxyprostatolide(2)、1 B’9Ⅱ-diacetoxy-
4 d-hydroxy-6 B-isobutyroxyprostatolide(aa)、1 B，9Ⅱ-diacetoxy-4Ⅱ-hydroxy-6 B-methacryl-oxyprostatolide(3b)、
1 ，4Ⅱ-dihydroxy-9Ⅱ-tigloyloxy-6 B-methylpropanoylprostatolide ●如I)、9Ⅱ-angeloyloxy-1 B，4Ⅱ-dihydroxy-6 B-methylpro-
panoylprostatolide(4b)。除1和 3a外，其余4个化合物均是首次从该植物中得到。通过种子萌发和幼苗生长抑制试验
发现化合物1、2、3a和 3b的混合物以及4a和4b的混合物对萝 卜、小白菜和西红柿的幼苗生长有较强的抑制作用。4a
和4b的混合物对咸水虾有较高的毒性。
关键词：三裂蟛蜞菊；倍半萜内酯；化感作用
中图分类号：Q949．783．506 文献标识码：A 文章编号：1005—3395(2004)06—0533—05
Allelopathic Sesquiterpene Lactones from Wedelia trilobam
ZHANG Yu—hu，LIU Mei-fang，LING Tie—jun，WEI Xiao．Yi‘
(South China Botanical Garden,舭 Chinese Academy of Sc／ence，Guangzhou 510650，China)
Abstract：Six sesquiterpene lactones were isolated from the whole plant of Wedelia trilobata(Compositae)．On
the basis of spectral data，the structures of these constituents were identified as trilobolide⋯6 O isobutyrate(1)，
1 13
．
- acetoxy·4 Q，9 Q·dihydroxy·613·isobutyroxyprostatolide(2)，1 13，9 Q·diacetoxy-4 Q．hydroxy·613．isobuty．
roxyprostatolide0 113，9Q·diacetoxy-4Q·hydroxy-613·methacryloxyprostatolide0b)，113，4a．dihydroxy．9Q．
tigloyloxy-6 13·methylpropanoylprostatolide( la)，and 9 Q·angeloyloxy-1 13，4 Q·dihydroxy·6 13·methylpropanoy1．
prostatolide(4b)．Al compounds except 1 and 3a were isolated from this plant for the first time．Compounds 1，2，
a mixture of3a and 3b， and a mixture of4a and 4b exhibited potent growth inhibitory effect on the seedlings of
radish，cabbage，and tomato in seed germination and seedling growth inhibition test．The mixture of 4a and 4b
showed toxicity to brine shrimp in lethality test．
Key words：Wedelia trilobata；Sesquiterpene lactones；Allelopathy
三裂蟛蜞菊 (Wedelia trilobata(L)A S．Hitchc．)
是菊科蟛蜞菊属的一种草本植物，又名南美蟛蜞
菊，原产于热带美洲，20世纪 70年代作为地被植
物引入我国，现在华南地区成为一种严重危害性杂
草。三裂蟛蜞菊生长、繁殖迅速，很少有病虫害的发
生，具有极强的入侵性。其群落中其它种类的植物
较少，多形成单一群落。以前的研究发现三裂蟛蜞
菊有较强的化感作用 (Alelopathy)[1]，但其化感物
收稿日期 ：2Oo4一O3—16 接受日期：2004—04—14
基金项目：中国科学院华南植物研究所所长基金(20023299)资助
通讯作者 Corresponding author
质不十分明确。国内外曾经对三裂蟛蜞菊中的化学
成分进行了研究，主要成分是二萜类、倍半萜内酯
类、甾醇类等化合物B 3]o为了深入了解三裂蟛蜞菊
中的化感物质及其化感作用，探讨其入侵机制，我
们对其化学成分及其化感作用进行了研究。本文报
道了从三裂蟛蜞菊全草中分离、鉴定的 6个倍半萜
内酯成分，以及这些成分对植物幼苗生长的抑制作
用和对咸水虾的毒性。
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534 热 带 亚 热 带 植 物 学 报 第 12卷
1材料和方法
1．1材料
三裂蟛蜞菊于 2002年 7月采 白中国科学院
华南植物 园 。种 子萌发和幼 苗生长 抑制试 验
所用的受体植物分别是萝 卜(Rapho~us sativus)、小
白菜 (Brassica chinensis)和 西 红 柿 (Lycopersicon
esculentum)。咸水虾致死试验所用咸水虾 (A aemia
salina)卵产 白Aquatic Lifeline，Inc．(Salt Lake City，
Utah，USA)。柱层析用硅胶为青岛海洋化工厂生产，
柱层析用凝胶为 Sephadex LH一20，薄层层析板是烟
台黄务硅胶开发试验厂生产。
1．2仪器
熔点用 MP—S2显微熔点仪 (温度计未校正)测
定；高效液相色谱仪用 Waters 600，检测器为Waters
2487双波长紫外检测器 ，半制备色谱柱 为 Nova—
Pak HR C18(6 ta 11，7．8×300 mm)。ESIMS用 API
2000 LC／MS／MS仪，用正离子模式，直接进样测定；
H NMR谱和 3C NMR谱用 Bruker DRX一400型超
导核磁共振仪测定，以四甲基硅烷(TMS)为内标、氘
代氯仿(CDC1，)为溶剂。
1．3提取、分离
三裂蟛蜞菊干粉(3．5 kg)用 95％的乙醇浸提 3
次，每次48 h。乙醇提取液减压浓缩后加水形成悬
浮液，依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯萃取。氯仿
部分提取物(21 g)经硅胶柱层析，氯仿 一甲醇
(98：2-9：1)梯度洗脱，用丙酮重结晶得到 l(0．875 g，
0．25％0)、2(0．612 g，0．174％o)、混合 结晶 3(1．5 g，
●。 ／ ＼C
H。
f．BU
0．428‰)及混合结晶4(1．76 g，0．532％0)。取混合结
晶4(3o mg)用高效液相色谱[流动相为甲醇·水(65：
35)，紫外检测波长为 215 nlTl，流速为 1．0 ml min- ，
柱压为3 000 Pal进行制备分离得到4a(1 5 mg)和4b
(10mg)。
1．4 结构鉴定
各化合物的 H NMR数据见表 1； 3C NMR数
据见表 2。
6一异丁酰基 一三叶拉色芹内酯(trilobolide一
6-0一isobutyrate，1) 无色针状 结晶(丙酮 )，mp
225℃，[Q]苗+33(c 0．305，甲醇)，分子式为 Cz]H，20 ；
ESDvIS m／z：453[M +HI ，435[M +H—H2O] ，41l
[M +H—CH2co] ，394，245，227，209，181。光谱数
据与文献[2]报道一致。
113-Acetoxy-4Q．9Q—dihydroxy-613一isobutyroxy-
prostatolide(2) 无色晶体 (丙酮 )，mp 190 oC，
[Q]苗+28(c 0．215，甲醇)，分子式为 c2-H3oOs；ESIMS
m／z：41 1[M +H] ，393[M+H—H20]+，325[M+H—
CH2CO．C3H8] ，227，199，185，1 18，105。光谱数据与
文献[4]报道一致。
lB．9a-Diacetoxy一4a-hydroxy一613一isobutyroxy—
prostatolide(3a)和 113，9Q—diaeetoxy-4a-hydroxy-613一
methacryloxyprostatolide(3b)(混合结晶 3) 无
色针状结晶(丙酮)，[Q]苗+101 c 0．235，甲醇)；分子
式为C2]H3 9(3a)和C2]H309(3b)；ESIMS(3a)m／z：
453[M+I-1] ，435[M+H—H20] ，394，375，347，305，
287，263，245，227，210，199：ESIMS(3b)m／z：451
[M+Il ，433[M+H一 ，391[M+H—CH2CO] ，
2 RI=H．R2 i-Bu
3a Rl=Ac，R2。i-Bu
3b Rl Ac，R2 Meacr
／ CH
3
Meacr
4a R Tig
4b R Ang
Il}
)---o
Tig Ang
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第6期 张玉虎等：三裂蟛蜞菊中的倍半萜内酯成分及其化感作用 535
表2 化合物 1、2、3a、3b、4a和 4b的 ℃ NMR数据
Table 2 ℃ NMRdatafor compounds1，2，3a，3b，4a，and4b
347，305，287，263，245，227，181。结晶3的 HNMR
(表 1)和 ℃NMR(表 2)谱与化合物 1的相似，符合
1，9一二 乙酰氧基桉叶烷内酯(eudesmolides)的光谱
特征，但多数信号呈现对峰，通过与文献[4]对 比，证
明结晶3为 3a和 3b的混合物。 H NMR峰面积积
分值显示 2个化合物在混合物中的比例接近 1：1。
1 13．4 Q—Dihydroxy一9 Q—tigloyloxy一6 13一methyl—
propanoylprostatolide(4a) 白色粉末，分子式为
Cl2H34o8；ESIMS m／z：451[M+H】 ，345[M+H—
C3H7COOH—H2Or，263，245，227，199，181，123，99。
光谱数据与文献[5]报道一致。
9Q-Angeloyloxy-113,4Q—dihydroxy-613一methyl—
propanoylprostatolide(4b) 白色粉末，分子式
为 C24H34O8；ESIMS m／z：451[M+HI ，345[M+H—
C3H7COOH—H2O] ，227，199，181，83。光谱数据与文
献[5]报道一致。
1．5种子萌发和幼苗生长抑制试验
种子萌发和幼苗生长抑制试验用培养皿滤纸
片法【6J。具体方法如下：在内径为 2．5 cm的培养皿中
放入两张直径比2．5 cm略小的圆形滤纸。将分离得
到的待测样品组分 1(化合物 1)、2(化合物 2)、3(3a
和 3b的混合结晶)、4(4a和 4b的混合物)用丙酮配
成浓度分别为 1 000 gmlt,500 lagmP,250 lagml- 、
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536 热 带 亚 热 带 植 物 学 报 第 l2卷
100 ug ml。、50 lag ml。的样 品溶 液 ，分 别 吸取
0．5 I1l样品溶液滴IIii滤纸片上，待溶剂挥发完全
后，于培养皿中加入 0．5 ml 0．1％的吐温 一20(助溶作
用)水溶液，每个处理浓度设三个重复。以不含样品
的丙酮代替样品溶液同上处理作为对照组。在滤纸
上放入 10至 12粒供试植物种子，在适宜的条件下
培养 4 d后观察种子的萌发和幼苗生长，并测量幼
苗的苗高和根长，计算每组处理的平均苗高和根
长，通过与对照组的苗高和根长相比较，计算各处
理浓度的抑制率[(对照组苗高或根长 一处理组苗高
或根长)÷对照组苗高或根长×100％]，结果如表3。
根据各个处理浓度的抑制率用 SPSS数理统计方法
计算半数抑制浓度(ICs0)，结果如表 4。本研究用萝
卜、小白菜和西红柿作为试验植物。
1．6咸水虾致死试验
咸水虾致死试验参照文献[7]，具体方法如下：
取30 cm×20 cm x4 cm瓷盘备用。取一不透光的硬
塑料片，裁成宽刚好为瓷盘的深度、长刚好能紧密
卡入瓷盘中，在该塑料片上打多个直径约为 2 mm
的+TL，将该塑料片卡在瓷盘的 2／3处，将瓷盘隔成
大小不等的两个隔间。在该瓷盘中加入约1 500 ml
海水，取咸水虾卵少量 (约 0．2-0．4 g)加入大隔间
的 海 水 中 ，在 大 隔 间 上 盖 上 锡 纸 遮 光 ，在
28℃左右、有光条件下孵化，并用微型通气泵向小
隔间的海水不断通气，48 h内即可孵出小虾虫。孵
出的小虾虫由于其趋光性，通过隔板上的+TL进入
小隔间，在其通过+TL时，脱去卵壳。
将待测样品(同种子萌发和幼苗生长抑制试验)
表 3 组分 1_4对小白菜、萝 I-、西红柿幼苗生长的抑制率(％)
Table 3 Inhibitory rates(％)ofcompositions 1-4 in seedling growth ofcabbage，radish and tomato
表 4 组分 1—4对小白菜、萝 1-、西红柿幼苗生长的 IC∞(1ag ml )
Table 4 IC5o(ug ml一 )of compositions 1—4 for cabbage，radish，and tomato seedlings
l l l 鞋 § ，
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第 6期 张玉虎等：三裂蟛蜞菊中的倍半萜内酯成分及其化感作用 537
配成浓度为 10．0 mg ml～、1．0 mg ml～、0．1 mg ml。
的丙酮溶液，取不同浓度的样品溶液 0．1 m1分别滴
加在事先准备好的圆形滤纸片(直径约 0．9 cm)上。
待溶剂完全挥发后将滤纸片放入内径约 1 cm、具刻
度的平底小瓶中。用移液管吸取小虾虫 l0只加入
小瓶中，加海水至 1 ml刻度，使样品的浓度分别为
1 000、100和 l0 ug ml～，分别在每个小瓶中加入 1
滴 0．05％干酵母海水溶液作为小虾的食物。每个浓
度组设 5个重复。以丙酮代替样品溶液同上处理作
为对照。于 24 h观察、记录咸水虾的死亡数。按文献
[7】方法计算每组处理的平均死亡率，根据各组分在
不同浓度下的平均死亡率用 SPSS法计算半数致死
浓度(LC50)。．
2结果和分析
三裂蟛蜞菊乙醇提取物的氯仿溶解部分经硅
胶柱层析分离得到2个化合物(1、2)和 2个混合结
晶(3、4)，混合结晶4用高效液相色谱制备分离得到
化合物 4a和 4b。用光谱分析及与文献对比、鉴定结
构，化合物 1为 6一异丁酰基 一三叶拉色芹 内酯
(trilobolide一6一O—isobutyrate)，2为 1 13一acetoxy一4 Q，
9 a—dihydroxy一6 13一isobutyroxyprostatolide， 3为
1 13．9 Q—diacetoxy-4 Q—hydroxy-6 13一isobutyroxypro—
statolide(3a)和 1 13，9 Q—diacetoxy一4 Q—hydroxy一
6 13一methacryloxyprostatolide(3b)的混合物 。4a和
4b为一对差向异构体，只是异戊稀酰基中双键的构
型不同，分别是 1 13，4 Q—dihydroxy-9 Q—tigloyloxy-
6 13-methylpropanoylprostatolide和 9 Q—angeloyloxy-
1 13，4 Q—dihydroxy-6 13一methylpropanoylprostatolide。
上述成分，除 1和 3a外，均是首次从三裂蟛蜞菊中
发现。
种子萌发和幼苗生长抑制试验发现化合物 1、
2、3a和3b的混合结晶3、4a和 4b的混合物 4对种
子萌发率无影响，但都对受试植物幼苗的生长具有
较强的抑制作用，在浓度为 1000 u gmr 时，对 3
种受体植物幼苗生长的抑制率均达 50％，最高的达
到 96％(表 3)。从表 3和表 4可见：组分 1、3、4对西
红柿的根长和苗高均有强烈抑制作用，IC 。为 129
至 209 ug mr ；4个组分对小白菜根长的抑制作用
强于对苗高的抑制作用，其中化合物 1和2对根长
的 ICs0分别达 171 la g ml 和 286 la g ml～；对萝 卜
幼苗的生长，组分 2和 3对苗高的抑制作用强于对
根长的抑制作用，而组分 1和 4则正好相反。不同
组分对不同受体植物及同一受体植物的苗高和根
长表现出不同的抑制作用。
咸水虾致死试验是一种快速测定样品毒性的
方法，以前主要用于环境毒性和农药残留的检测，
后来又用于生物活性物质的筛选[71，本研究首次将
其用于化感作用的测定。对四个组分的咸水虾致死
试验显示，组分 1在 l 000、100和 l0 u g ml 浓度
下咸水虾的平均死亡数分别为 3、l、l；组分 2分别
为 2、l、l；组分 3分别为 4、2、l；组分 4分别为 l0、
4、2；对照组无一死亡。经计算组分 1-3的LCso均大
于 2 000u gml～，说明组分 1-3对咸水虾无明显毒
性；但组分 4在 1 000 u gml。浓度时，咸水虾死亡
率为 100％，在 100 u g ml。和 l0 u g ml。浓度时，死
亡率分别是40％和2 ，LC5o为72．9 la gml～，说明组
分4对咸水虾有较强毒性。以前的研究发现化合物
4a和 4b在 1．0 la g ml。的浓度时对 HeLa S3细胞生
长的抑制率分别为 80％和 87％[ ，本研究的试验结
果与文献报道的细胞毒性试验结果一致。从结构上
看，六个化合物具有相同的骨架结构，主要区别在
于 4a和 4b有一异戊烯酰氧基，这一基团可能与其
毒性密切相关。
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