全 文 ：楝属植物中药用成分的研究开发
唐 英1 谭世语1 张 进2
(1 重庆大学化工系 , 重庆 , 400044;2 重庆渝西学院化学系 , 永川 , 402168)
摘 要 楝属植物杀虫剂因其高效 、 低毒 、 低残留和环境和谐性而倍受社会青睐。 目前 , 国内对楝属植物的主
要活性成分———印楝素 、 川楝素的作用对象 、 作用机理等方面都有较明确的认识 , 并已开发出一些有效的新产
品。本文对楝属植物中药用成分的研究开发现状作一概述。
关键词 楝属植物 , 印楝素 , 川楝素 , 开发 , 利用
中图分类号 TQ 453.3 文献标识码 A 文章编号 1000-6613 (2002)05-0334-04
近百年来 , 人们为了保护农作物免遭病虫害侵
袭进行了不懈的斗争 , 其中使用农药无疑是最为有
效的手段之一。合成农药因其高效性 , 可在病虫害
大量发生时发挥重要作用 , 但它会污染环境 , 破坏
生态平衡 , 严重危害人体健康 。为了人类更好的生
存需要 , 目前开发的新农药必须具有安全性高 、 残
留低 、无公害 、 生物活性高 、 使用费用低 、 选择性
高的特点 。随着科学研究的深入 , 人们发现这些特
点正是植物源农药所具有的 , 因此 , 植物源农药才
是农药发展利用的真正宝库。中国具有农药活性成
分的植物资源十分丰富 , 但研究得比较深入的植物
有楝科 、 卫茅科 、菊科等 。
楝科楝属植物主要有 4 种:即苦楝 (M .
azedarach Linn)、 川楝 (M.toosendan Sieb.et
Zucc)、 南 岭 楝 (M.dubia.cav) 和 印 楝
(Azadirachta Indica A.juss)。其中苦楝在中国分
布最广 , 印楝分布于南亚 、东南亚及其他热带地
区。1983年中国开始引种印楝 , 1986 年大面积引
种于海南省万宁县。楝科植物中含有多种杀虫活性
物质 , 由于这些杀虫活性物质源于自然 , 与自然环
境有很好的相容性 , 因而楝科植物作为植物源农
药 , 具有对有害生物高效 、对非靶标生物安全 、 易
分解 , 不污染环境和不破坏生态平衡等许多优点 ,
具有很大的发展前途 , 近年来 , 国内外不少科研人
员对楝科楝属植物进行了大量的研究工作[ 1 , 2] 。
1 楝科植物中药用成分的研究概况
印楝是世界上最负盛名的杀虫植物 。目前已从
印楝中分离鉴定出多种具有杀虫活性的萜类化合物
及数十种柠檬类化合物。林立东等[ 3] 从印楝的愈
伤组织中分离鉴定出 5个化合物 , 经理化性质和波
谱分析分别确定为:(1)柳杉酚 , (2)豆甾醇 ,
(3)软脂酸-1-甘油脂 , (4)豆甾醇-3-O-β-
D-吡喃葡萄糖甙 , (5)豆甾醇-3-O -β -D-
吡喃葡萄糖甙-6′-十六烷酸酯。印楝中研究较为
深入的是印楝素。
苦楝和川楝广泛分布于中国的四川 、 湖北 、湖
南 、河南 、 贵州及甘肃南部 , 全株有毒 , 果实毒性
较大 , 可做杀蛔虫药 , 民间也用作土农药 , 在中华
药典中已有收载[ 4] 。民间把楝树的根 、 皮 、 干 、
果实 、 种子 、叶用作杀虫和治病的历史悠久。中国
化学工作者对楝树皮的化学成分作了详细地研究 ,
认为树皮的主要成分为三萜类化合物苦楝素和异苦
楝素。近几年 , 还有不少人从根 、皮中不断地分离
出新的物质如:口山酮类 、 类固酮 、萜类[ 5～ 8] 。从果
实中分离出三萜类化合物:苦楝酮 、 苦楝醇 、 苦楝
二醇 、苦楝三醇和川楝素;苯环化合物:香草酸 、
香草醛;新木脂类苦楝新醇[ 9] 。国外从 20世纪 60
年代起对楝树果实中化学成分的研究就已经相当活
跃 , 已报道的化合物有几十种 , 其中主要为三萜类
化合物。昌军等[ 10] 从川楝子的水溶性成分中分离
出两个新的苯丙三醇甙:川楝甙A[ 3-甲氧基-5-
羟基-9-(1′-O -β -D-葡萄糖) -苏式-苯
丙三醇] 和川楝甙 B [ 4-羟基-7 , 8- (2′, 1′-
O -β-D-葡萄糖)苯丙三醇] ;同时首次分离出
苏式-愈创木基甘油。目前 , 还有很多新的化合物
从楝树中被分离出来[ 11 ～ 13] 。
2 印楝素 、 川楝素的开发利用
2.1 药用价值的发现与利用
印楝素(azadirachtin),俗称 neem ,由 But terw orth
收稿日期 2001-11-07;修改稿日期 2002-03-12。
第一作者简介 唐英(1964—), 女 , 硕士 , 副教授;联系人 谭世
语 , 教授。电话 023-65102531。
·334· 2002 年第 21 卷第 5 期
化 工 进 展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2002.05.012
和 Morgan 于 1968 年 从印 楝 中 分 离 得 到 ,
Broughton等 1985 年采用 X射线法确定了印楝素
的分子结构。印楝素主要分布在种核中 , 其次在叶
子内 。雷光富等[ 14]研究发现印楝的不同器官 (根 、
茎 、 叶及皮)均能诱导出愈伤组织 , 这些愈伤组织
均有合成印楝素的能力。印楝素能用于防治多种害
虫 , 但对人 、畜 、鸟类和蜜蜂均十分安全。
川楝素的研究始于 1953 年 , 1955年分离 、 提
纯出结晶物 , 1975年钟炽昌等[ 15]测其为一呋喃三
萜类化合物 , 并初步定出分子式和结构式。1980
年经舒国欣等[ 16] 修正后定出了其化学结构 , 川楝
素问世后 , 主要作为驱除人体蛔虫药物而一直用于
医学方面。20世纪 80年代初对其在生理学 、 药理
学方面的特性作了大量研究 , 认为川楝素是一种作
用于突触前的神经肌肉接头传递阻断剂 。药理试验
证明:川楝素除有较好的驱虫疗效外 , 还具有镇痛
抗炎作用[ 17] 。也有文献报道苦楝果实中含有抗癌
和杀精子的活性物质[ 18] 。
2.2 作为农药的作用对象和作用机理
印楝素可用于棉花 、 水稻 、 玉米 、 小麦 、 蚕
豆 、 花卉等作物 , 防治舞毒蛾 、日本金龟甲 、烟芽
夜蛾 、谷实夜蛾 、斜纹夜蛾 、 小菜蛾 、 潜夜蝇 、 草
地夜蛾 、 沙漠蝗 、非洲飞蝗 、 玉米螟 、 稻褐飞虱等
害虫 。也可用作防治储粮害虫 。印楝素对昆虫具有
强烈的拒食 、胃毒 、 触杀及抑制生长发育作用 , 现
在普遍认为印楝素主要是扰乱昆虫内分泌系统 , 影
响促前胸腺激素 (PTTH)的合成与释放 , 减低前
胸腺对 PTTH 的感应而造成 20-羟基脱皮酮合成 、
分泌的不足 , 致使昆虫变态 、 发育受阻 。
川楝素对亚洲玉米螟 、白脉粘虫 、 斜纹夜蛾 、
小水稻叶夜蛾 、 橘二叉蚜 、 粘虫 、 小菜蛾 、 菜青
虫 、 甘蓝夜蛾 、 黄守瓜成虫 、 苹果卷叶蛾 、 樱桃实
蜂 、 樱桃叶蜂有拒食 、毒杀活性和防治效果 。川楝
素是一种选择性作用于突触前的神经肌肉传递阻断
剂通过对害虫的化学感受器或对中性神经系统双重
作用来干扰昆虫的正常行为 , 引起害虫的拒食反
应[ 19] 。川楝素也能干扰昆虫正常的生长发育 , 使
昆虫不能正常化蛹羽化或死于预蛹或化为畸形蛹 ,
有的则不能羽化或化为畸形成虫[ 20] 。陈文雁等[ 21]
利用脑内微透析结合微柱高效液相检测技术 , 观察
了突触前阻遏剂川楝素 (TSN)对纹状体中多巴胺
(DA)及其代谢产物水平的影响 , 结果为:TSN
引起 DA基础水平 “一过性升高—持续性降低” 的
双相变化;DA的代谢产物双羟基苯乙酸和高香草
酸的水平依次增高 , 长时间高于基础水平 。5-HT
的代谢产物 5-羟吲哚乙酸水平亦有相似的变化;
TSN可以完全消除高 K+诱发的 DA 释放 。这表明
TSN不仅影响神经肌肉接头的乙酰胆碱释放 , 也
可能作用于多种突触的递质释放的共同结构 , 通过
干扰那些参与囊泡融合的蛋白从而阻遏正常的胞
吐 。川楝素对昆虫无明显的接触和薰蒸杀虫作用 ,
但有较强的胃毒毒杀作用和内吸毒杀作用 。
2.3 制剂化开发
国外已成功开发出了许多印楝素产品 , 如美国
的 Margosan -O , Azatin , Neemguard , 德国的
Neemazal , 印度的 Neemark , Neemguard 等。中国
生产印楝制品的厂家有云南昆明新联化工厂。由于
印楝素的持效期短 , 易分解 , 因此使它的使用受到
限制。近年来 , 人们对印楝素在不同环境中的稳定
性进行了大量研究 , 发现印楝素在弱酸性 (pH =
4 ～ 6)条件下稳定 , 这为制造出更合适的印楝素制
剂提供了理论依据 。
从苦楝 、川楝树皮 、叶提制的苦 (川)楝素粗
品 , 自然存放半年后分解率为 20%～ 25%。刘嘉
宝等[ 22]为解决乳油配方的化学稳定性做了试验 ,
从苦楝树皮和叶中提取苦楝素制成的乳油 , 其配制
成分以 99.5%的 CH3OH 为溶剂 , 6%左右的
656HB为乳化剂 , 再加入适量添加剂所配制的苦
楝素乳油 , 其稳定性符合要求。顾静文等[ 23]以苦
楝种子的机榨油与溶剂配成乳剂 , 并稀释 200 、
300 、 500 、 800倍时 , 对不同的害虫具有较好的防
治效果。川楝素的常用剂型有 0.5%川楝素乳油 ,
该剂安全 、 高效 , 使用后无毒害残留 , 特别适用于
在经济作物上防治有害昆虫 , 是配合 “无污染” 蔬
菜 、果品 、 茶叶 、 烟草 、中草药等作物生产的良好
药剂。中国生产厂家有陕西西北农业大学无公害农
药厂等 。
2.4 楝属植物粗产品的生产工艺及提取物的其他
应用
张兴等[ 24] 曾在提制粗产品工艺研究过程中 ,
发现用热水提取既经济 , 工艺又简单 , 而且收率
高 , 用 80 ℃热水经 4次提取便可将树皮中有效成
分基本抽提出来 , 提取后的废渣经沤制后可以作为
良好的有机肥料 , 也是栽种蘑菇的好材料。胡文
均[ 25]用苦楝等植物性杀虫剂 、尿素 、 磷铵 、 磷酸
二氢钾 、微量元素 、稀土 、 硫磺 、助剂等制备了多
功能叶面肥。该叶面肥具有施用方便 、 抗旱 、 抗
寒 、抗倒伏 、保花坐果 、抑制和杀灭多种病菌和害
·335· 第 5 期 唐英等:楝属植物中药用成分的研究开发
虫的功能。张洪昌等[ 26]在复合肥料中加入一些苦
楝 、 川楝等天然药材的提取物 , 可以显著地改善土
壤的理化性质 , 改善植物的微循环 , 也能增强作物
的抗旱 、 抗涝 、 抗病虫害 、 抗倒伏的能力。陈
铭[ 27]在皂化后的香皂半成品中加入苦楝皮 、 川楝
皮等中草药的水提取液制成了一种驱蚊香皂 , 这种
香皂除了具有原有的去污功能外 , 还兼具有驱蚊
作用 。
3 楝属植物的发展前景
随着社会健康意识的增强 , 人们越来越崇尚天
然产品 。楝属植物杀虫剂对害虫具有高效和专效 ,
对人畜 、 环境及害虫天敌较为安全 , 能防治作物生
长 、 采收期害虫 , 保障消费者身心健康等方面可起
到显著作用 , 这无疑给植物源农药 ———楝属植物的
开发利用创造了良好的机会。国内外对植物源农药
的研究有两个目的:一是通过对植物中农药活性成
分的筛选 , 对其活性物质进行结构鉴定 , 寻找化学
农药的先导化合物 , 再通过合理的结构改造 , 最终
合成新农药;二是通过植物中农药活性物质的筛
选 , 直接应用植物资源开发植物源农药 。国外多以
第一个目的为主 , 因此 , 在楝科植物的分离提纯 、
考察纯组分的生物活性等方面做的工作比较多。而
中国的楝属植物资源比较丰富 , 所以中国则以第二
个目的为主。多数研究工作者直接用楝属植物的提
取物进行生测试验 、 药理试验 , 对楝属植物的分离
提纯等方面做的工作较少 , 尤其对各分离出的纯组
分的理化性质研究更少。植物性农药一般受阳光或
微生物的作用后容易分解 , 半衰期短 , 残留降解
快 , 被动物食取后富集机制差 , 若对楝属植物的各
活性成分的理化性质有更多地了解 , 则更有利于楝
属植物的开发和利用 。
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·336· 化 工 进 展 2002 年第 21 卷
Situation of Research and Development of Melia Plant
as Chinese Medicine
Tang Ying
1 , Tan Shiyu1 , Zhang J in2
(1 Depar tment of Chemical Engineering , Chongqing University , Chongqing , 400044;
2 Department of Chemistry , Western Chongqing University , Yongchuan , 402168)
Abstract Pesticide of Melia plant is w idely welcome in the wo rd due to its high eff icacy , lower poison , lower
residue and its harmony w ith the environment.Up to now , there are clear understanding of the act ion
mechanism of azadirachtin and toosendanin , which are the main active ingredients in Melia plant , and some
new products have been developed as w ell.The paper int roduces the situation of researching and exploiting for
chinese t raditional medicine ingredients of Melia plant.
Keywords melia plant , azadirachtin , toosendanin , development , utilizat ion
(编辑 张永圻)
(上接第 309页)
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Progress of Study on Structures of Longitudinal Flow Heat Exchangers
Wu J inxing , Dong Qiwu , Liu Minshan , Wei Xinli
(Research Center of Heat Energy Engineering , Zhengzhou University , Zheng zhou , 450002)
Abstract Longitudinal f low heat ex changers are applied more and more in petroleum and chemical indust ries ,
due to their characteristics of having high heat transfer ef ficiency , lower pressure drop and ef fectively avoiding
fluid induced vibration , etc.The application of ef ficient heat t ransfer tubes and the change of tube -bundle-
supporting objects show mainly the development of their st ructures.This paper illust rates characteristics of
longi tudinal f low heat exchangers , and int roduces the development on st ructures and performances of the
eff icient heat transfer tubes and tube-bundle supporting objects.The development prospect of longitudinal f low
heat exchangers are also indicated.
Keywords longitudinal flow , shell and tube heat ex changer , heat t ransfer tube , tube bundle supporting object
(编辑 奚志刚)
·337· 第 5 期 唐英等:楝属植物中药用成分的研究开发