APP下载

唐古特莨菪中生物碱的分离、鉴定与生物活性研究

2015-06-01王玉灵胡冠芳刘敏艳余海涛牛树君李玉奇

草业学报 2015年12期
关键词:莨菪鱼藤酮东莨菪碱

王玉灵,胡冠芳,刘敏艳,余海涛,牛树君,李玉奇

(1.甘肃农业大学草业学院农药学系,甘肃 兰州 730070;2.甘肃省农业科学院植物保护研究所,甘肃 兰州 730070)



唐古特莨菪中生物碱的分离、鉴定与生物活性研究

王玉灵1,胡冠芳2*,刘敏艳2,余海涛2,牛树君2,李玉奇2

(1.甘肃农业大学草业学院农药学系,甘肃 兰州 730070;2.甘肃省农业科学院植物保护研究所,甘肃 兰州 730070)

研究唐古特莨菪中生物碱对农业害虫(螨)的生物活性,可为利用该植物研制新型植物源杀虫(螨)剂提供理论依据。本文采用柱色谱分离法从唐古特莨菪地上部分分离得到2个生物碱类化合物,通过MS、NMR确定了其化学结构,分别为莨菪碱、东莨菪碱。采用微量点滴法和玻片浸渍法测定了莨菪碱、东莨菪碱对甘蓝蚜、桃蚜等9种蚜虫和朱砂叶螨、二斑叶螨等4种叶螨的触杀活性。结果表明,莨菪碱对禾谷缢管蚜、桃粉蚜、豆蚜和绣线菊蚜具有较强的触杀作用,LC50值分别为257.863,275.459,344.645和344.717 mg/L。东莨菪碱对豆蚜和禾谷缢管蚜具有较强的触杀作用,LC50值分别为311.585和392.309 mg/L。对照药剂鱼藤酮对甘蓝蚜和棉蚜具有较强的触杀作用,LC50值分别为399.542和436.124 mg/L。对甘蓝蚜等9种蚜虫的触杀作用,莨菪碱强于或与东莨菪碱相当;对豆蚜、禾谷缢管蚜的触杀作用,莨菪碱和东莨菪碱均强于鱼藤酮;对甘蓝蚜、桃蚜和棉蚜的触杀作用,莨菪碱和东莨菪碱均弱于鱼藤酮。莨菪碱和东莨菪碱对截形叶螨、山楂叶螨、二斑叶螨和朱砂叶螨具有较强的触杀作用。2种生物碱对4种叶螨的毒力相当,对二斑叶螨和朱砂叶螨的毒力(201.027~224.172 mg/L)均高于截形叶螨和山楂叶螨(257.014~332.698 mg/L)。对照药剂鱼藤酮对截形叶螨、山楂叶螨的LC50值分别为196.847和224.592 mg/L,其毒力高于莨菪碱和东莨菪碱。

唐古特莨菪;生物碱;分离;鉴定;生物活性

植物中含有丰富的次生代谢产物——生物碱,其在植物次生代谢产物中含量最大,具有高效、低毒、无污染、对人畜安全、作用方式独特、选择性强、对天敌和有益生物安全及有害生物不易产生抗药性等优点[1],符合人们对理想农药的要求。生物碱对昆虫的作用方式具有多样性,诸如毒杀、忌避、拒食、抑制生长发育等,同时对多种植物病菌也具有很强的抑菌活性[2-3]。莨菪烷类生物碱分布于茄科植物如曼陀罗属植物曼陀罗(Daturastramonium)、白花曼陀罗(洋金花,D.metel)、紫花曼陀罗(D.tatula)、毛曼陀罗(D.innoxia)、重瓣曼陀罗(D.fastuosa)以及莨菪(Hyoscyamusniger)、颠茄(Atropabelladonna)、唐古特莨菪(Anisodustanguticus)、黄花山莨菪(A.tanguticusvar.viridulus)、三分三(A.acutangulus)、赛莨菪(Scopoliacarniolicoides)、铃铛子(A.luridus)等中,包括莨菪碱(hyoscyamine)、东莨菪碱(scopolamine)、山莨菪碱(anisodamine)、去甲基莨菪碱(norhyoscyamine)、阿托品(atropine,消旋莨菪碱dl-hyoscyamine)、樟柳碱(anisodine)等[4],唐古特莨菪是提取莨菪烷类生物碱的主要植物资源,王质彬和吴先琪[5]从其地上部分分离获得山莨菪碱和莨菪碱,并明确了含量与物候的关系;张晓峰和王环[6]采用高效液相色谱(HPLC)技术从其地上和地下部分均分离得到东莨菪碱、山莨菪碱、阿托品(消旋莨菪碱)和樟柳碱,并研究了4种生物碱含量随物候的变化情况。

唐古特莨菪属茄科(Solanaceae)山莨菪属(Anisodus)多年宿根草本植物,为我国所特有,主要分布于甘肃、西藏、云南、青海等地,生于海拔2800~4200 m的山坡、草坡阳处,目前尚未由人工引种栽培[7]。唐古特莨菪性温,味辛、甘,有毒,其有效成分主要是莨菪烷类生物碱,作为副交感神经抑制剂,具有麻醉、活血化瘀、解痉镇痛、解磷中毒、止血生肌、止咳平喘等多种功效而被广泛应用于临床[8]。唐古特莨菪既是一种藏药和中草药,也是一种牛羊不食的天然草场毒草,其地下部分根系发达,地上部分生长茂盛,耐瘠抗旱适应性强,严重影响牧草生长,与另一种毒草瑞香狼毒(Stellerachamaejasme)均是草原退化的指标。在唐古特莨菪的杀虫活性研究方面,张兴等[9]、张国洲等[10]分别研究了丙酮、甲醇粗提物对赤拟谷盗(Triboliumcastaneum)种群形成的抑制作用,以及对5龄菜青虫(菜粉蝶Pierisrapae幼虫)的拒食活性,其24和48 h的拒食率分别为20.9%和23.4%。胡冠芳等[11]研究了甘青赛莨菪(唐古特莨菪)不同部位(茎、叶、根皮、根木质部和青果)不同极性溶剂粗提物的杀虫活性,结果表明,叶甲醇粗提物对粘虫(Mythimnaseparate)5龄幼虫和4龄菜青虫的触杀活性最强,其次为茎和根皮甲醇粗提物;叶、茎和根皮甲醇粗提物对4龄菜青虫的拒食活性均很弱,对麦长管蚜(Sitobionavenae)具有一定的触杀活性,对棉蚜(Aphisgossypii)和桃蚜(Myzuspersicae)无触杀活性。关于莨菪烷类生物碱对农业害虫(螨)的生物活性研究,国内外迄今未见文献报道[12]。鉴此,本试验对唐古特莨菪地上部分所含生物碱进行分离提纯,并对分离得到的2种生物碱即莨菪碱和东莨菪碱开展杀蚜[甘蓝蚜(Brevicorynebrassicae)、桃蚜、麦长管蚜等9种蚜虫]、杀螨[朱砂叶螨(Tetranychuscinnabarinus)、二斑叶螨(T.urticae)等4种叶螨]活性测定,旨在为利用唐古特莨菪研制新型植物源杀虫(螨)剂提供依据。

1 材料与方法

1.1提取分离实验

1.1.1植物样品及前处理 唐古特莨菪地上部(盛花期茎、叶),2013年7月20日采自甘肃省甘南藏族自治州临潭县海拔3420 m的天然草地,洗净后切段阴干,粉碎过380 μm筛,在室温下保存备用。

1.1.2试剂 莨菪碱、东莨菪碱、鱼藤酮标准品购于百灵威科技有限公司;氢氧化钠、甲醇、盐酸、氯仿、乙腈、丙酮、石油醚、三乙胺、氨水等为分析纯;柱层析硅胶(48~75 μm)、薄层层析硅胶(GF254)、反相硅胶均购于青岛海洋有限公司。

1.1.3实验仪器 Bruker-400超导核磁共振仪(Bruker公司);热电TSQ Quantum LC/MS液质联用仪;2695-2996型分析HPLC(美国Waters公司);Delta 600-2487型制备HPLC(美国Waters公司);Sunfire Prep C18 (10 μm,19 mm×250 mm)制备型色谱柱;粉碎机FE220(河北省黄骅市中兴仪器有限公司);旋转蒸发仪RE-52(上海亚荣生化仪器厂);低温冷却循环泵DLSB(郑州长城科工贸有限公司);循环式多用真空泵SHD-III(上海比朗仪器有限公司)。

1.1.4提取分离方法 将2.2 kg唐古特莨菪茎叶粉碎,用工业甲醇提取,回流提取2次,每次2 h,抽滤,减压浓缩至浸膏,回收甲醇,再将浸膏悬浮于蒸馏水中,用4 mol/L HCl调悬浮水溶液pH=1~2,静置过夜;抽滤;再用4 mol/L NaOH溶液调pH=9~10,用氯仿等体积萃取,减压浓缩,回收氯仿,得唐古特莨菪总生物碱粗提物150 g[13]。

将150 g总生物碱用硅胶柱分离,分别用甲醇-乙腈-水梯度洗脱(16∶4∶80, 26∶4∶70, 36∶4∶60, 46∶4∶50),薄层检测收集合并相同组分,得到A、B、C、D 4个组分。用标准品作为对照,发现活性生物碱部分存在B、C2个组分里。将B组分用氯仿-甲醇(含1‰三乙胺)梯度(40∶1, 30∶1, 20∶1, 10∶1)洗脱,合并氯仿-甲醇(30∶1)流分,再通过石油醚-丙酮(含2%氨水)梯度(8∶1, 4∶1, 2∶1, 1∶1)洗脱,最后通过反向硅胶(甲醇:水)纯化,活性炭脱色,得到莨菪碱纯品(化合物1,1.23 g,通过MS、NMR确定其化学结构);C组分用氯仿-甲醇(含1%三乙胺)梯度洗脱(30∶1, 20∶1, 10∶1),合并氯仿-甲醇(20∶1)流分,经过反复硅胶柱层析,随后依次用反向硅胶纯化,活性炭脱色,最后得到东莨菪碱纯品(化合物2,3.87 g,通过MS、NMR确定其化学结构)[14]。

1.2生物活性测定

1.2.1供试蚜虫及叶螨 甘蓝蚜、桃粉蚜(Hyalopterusarundimis)、麦长管蚜、豆蚜(Aphiscraccivora)、禾谷缢管蚜(Rhopalosiphumpadi)、绣线菊蚜(Aphiscitricola)、萝卜蚜(Lipaphiserysimi)、桃蚜和棉蚜,2014年5-9月采自甘肃省农业科学院不施药的甘蓝(Brassicaoleracea)菜地、桃(Amygdaluspersica)树、小麦(Triticumaestivum)田、蚕豆(Viciafaba)田、玉米(Zeamays)田、苹果(Maluspumila)树、油菜(Brassicanapus)田和棉花(Gossypiumhirsutum)田,朱砂叶螨、二斑叶螨和截形叶螨(T.truncatus),2014年9-11月采自温室内种植的菜豆(Phaseolusvulgaris)叶片,山楂叶螨(T.viennensis),2014年8月采自苹果树叶片。

1.2.2供试样品配制 称取生物碱和鱼藤酮样品,加定量丙酮水(体积比为9∶1)溶解,用蒸馏水稀释成2000 mg/L作为母液,在冰箱中2℃条件下保存备用。生物测定前加入1%的表面活性剂JFC(C7~C9烷醇聚氧乙烯醚),参考预实验将母液稀释成5个不同梯度的浓度待测。

1.2.3对蚜虫触杀活性的测定 采用微量点滴法[15]。参照已报道的权威经典测试方法——点滴法,挑选大小相当的无翅成蚜,用0.046 μL的微量点滴器将已稀释的不同浓度的药液点滴在蚜虫的前胸背板上,置于已放入新鲜寄主植物叶片并铺有保湿滤纸的直径12 cm的培养皿中,每皿放30头蚜虫,每个浓度重复3次。以等量的丙酮水+JFC用蒸馏水稀释成同样浓度作为溶剂对照。以同上方法配制的不同浓度梯度的鱼藤酮作为药剂对照。在温度(25±1)℃、湿度60%~80%、光照(L)∶黑暗(D)=14 h∶10 h条件下饲养,及时加水保湿。调查24 h后的死亡数,计算死亡率与校正死亡率。计算公式如下:

死亡率(%)=(死亡虫数/处理虫数)×100
校正死亡率(%)=[(处理死亡率-对照死亡率)/(100-对照死亡率)]×100

采用SPSS统计软件(版本17.0)进行分析,得出毒力回归方程(Y=A+BX)、致死中浓度LC50值及其95%置信限。

1.2.4对叶螨触杀活性的测定 采用玻片浸渍法[16-17]。参照FAO(联合国粮农组织)推荐的测定害螨的标准方法——玻片浸渍法并加以改进,将双面胶带剪成2~3 cm长,贴在显微镜载玻片的一端,用镊子揭去胶带上的纸片,用零号毛笔挑选大小一致、体色鲜艳、行动活泼的雌成螨,将其背部粘在双面胶带上(注意:不要粘住螨足、螨须和口器),每片粘3行,每行粘10头。在温度(25±1)℃,相对湿度85%左右的生化培养箱中放置4 h后,用双目镜观察,剔除死亡或不活泼个体。生物碱和鱼藤酮在预试的基础上用蒸馏水稀释成5个浓度,将带螨玻片的一端浸入药液中,轻轻摇动5 s后取出,迅速用吸水纸吸干螨体及其周围多余的药液,每个浓度重复3次。处理后将试螨置于生化培养箱中,条件同1.2.3。以等量的丙酮水+JFC用蒸馏水稀释成同样浓度作为溶剂对照。24 h后用双目镜调查死亡数,计算死亡率与校正死亡率,计算公式及分析方法同1.2.3。

2 结果与分析

2.12种化合物的结构鉴定

化合物1:白色针状结晶,ESI-MS (m/z):290.21 [M+H]+,1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ:1.69-2.31 (4H, m, H-2, 4, 6, 7), 2.74 (3H, s, H-NCH3), 3.81 (2H, m, H-9′), 5.05 (1H, m, H-3), 7.27-7.32 (5H, m, H-2′, 3′, 4′, 5′, 6′);13C NMR (100 MHz, CD3OD) δ:24.7 (C-6), 30.7 (C-7), 35.7 (C-2, 4), 48.4 (C-NCH3), 55.9 (C-7′), 63.7 (2C, C-l, 5), 64.5 (C-9′), 65.9 (C-3), 128.9 (C-4′), 129.3 (2C, C-2′, 6′), 130.0 (C-3′, 5′), 137.2 (C-1′), 172.9 (C-8′)。 化合物1的波谱数据与莨菪碱的波谱数据一致,故鉴定化合物1为莨菪碱(hyoscyamine)[18-19](图1)。

化合物2:无色油状液体,ESI-MS (m/z):306.24 [M+H]+,1H NMR (400 MHz,CD3OD) δ:1.45 (1H, d,J=16.0 Hz, H-2α), 1.66 (1H, d,J=16.0 Hz, H-2β), 2.16 (1H, dt,J=5.2, 16.0 Hz, H-4), 2.47 (3H, s, H-NCH3), 2.99 (1H, d,J=3.2 Hz, H-7), 3.11 (1H, m, H-1), 3.21 (1H, m, H-5), 3.52 (1H, d,J=3.2 Hz, H-6), 3.75 (2H, m, H-9′), 4.95 (2H, m, H-3), 7.24-7.37 (5H, m, H-2′, 3′, 4′, 5′, 6′);13C NMR (100MHz, CD3OD) δ:29.7 (C-2), 29.8 (C-4), 39.4 (C-NCH3), 56.0 (C-7′), 56.3 (C-5), 56.6 (2C, C-1, C-7), 58.7 (C-6), 64.5 (C-9′), 67.3 (C-3), 128.8 (C-4′), 129.2 (2C, C-2′, 6′), 129.9 (2C, C-3′, 5′), 137.5 (C-1′), 172.8 (C-8′)。化合物2的波谱数据与东莨菪碱波谱数据一致,故鉴定化合物2为东莨菪碱(scopolamine)[20-21](图2)。

图1 化合物1:莨菪碱

图2 化合物2:东莨菪碱

2.2莨菪碱和东莨菪碱对甘蓝蚜、豆蚜等9种蚜虫的毒力

表1表明,莨菪碱对禾谷缢管蚜、桃粉蚜、豆蚜和绣线菊蚜具有较强的触杀作用,LC50值分别为257.863,275.459,344.645和344.717 mg/L,其次为对萝卜蚜和甘蓝蚜,LC50值分别为451.301和538.525 mg/L,而对棉蚜、桃蚜和麦长管蚜的触杀作用较弱,LC50值分别为706.639,875.246和1037.306 mg/L。东莨菪碱对豆蚜和禾谷缢管蚜具有较强的触杀作用,LC50值分别为311.585和392.309 mg/L,其次为对萝卜蚜和棉蚜,LC50值分别为552.626和627.319 mg/L,而对甘蓝蚜、桃蚜、麦长管蚜和绣线菊蚜的触杀作用较弱,LC50值分别为835.602,964.456,1214.125和1320.065 mg/L。对照药剂鱼藤酮对甘蓝蚜和棉蚜具有较强的触杀作用,LC50值分别为399.542和436.124 mg/L,其次为对桃蚜和豆蚜,LC50值分别为565.866和616.639 mg/L,而对禾谷缢管蚜的触杀作用较弱,LC50值为1175.201 mg/L。从相对毒力来看,对甘蓝蚜的触杀作用,莨菪碱强于东莨菪碱,二者均不及鱼藤酮,分别为鱼藤酮毒力的0.74(0.74~0.72)倍和0.48(0.48~0.42)倍;对豆蚜的触杀作用,莨菪碱和东莨菪碱相当,二者均强于鱼藤酮,分别为鱼藤酮毒力的1.79(1.83~1.69)倍和1.98(2.01~1.91)倍;对禾谷缢管蚜的触杀作用,莨菪碱强于东莨菪碱,二者均强于鱼藤酮,分别为鱼藤酮毒力的4.56(4.14~5.83)倍和3.00(2.78~3.72)倍;对桃蚜、棉蚜的触杀作用,莨菪碱和东莨菪碱相当,二者均弱于鱼藤酮,分别为鱼藤酮毒力的0.65(0.63~0.69)倍和0.59(0.71~0.55)倍、0.62(0.63~0.74)倍和0.70(0.64~0.80)倍。

表1 莨菪碱和东莨菪碱对9种蚜虫的毒力Table 1 Toxicities of hyoscyamine and scopolamine against nine aphid species

注:相对毒力=鱼藤酮的LC50值/莨菪碱、东莨菪碱的LC50值。下同。

Note:Relative toxicity=LC50value of rotenone/LC50value of hyoscyamine, scopolamine.The same below.

2.3莨菪碱和东莨菪碱对朱砂叶螨、二斑叶螨等4种叶螨的毒力

表2表明,莨菪碱和东莨菪碱对截形叶螨、山楂叶螨、二斑叶螨和朱砂叶螨具有较强的触杀作用。2种生物碱对4种叶螨的毒力相当,对二斑叶螨和朱砂叶螨的毒力均高于截形叶螨和山楂叶螨,莨菪碱对二斑叶螨、朱砂叶螨的LC50值分别为222.950和219.336 mg/L,东莨菪碱对二斑叶螨、朱砂叶螨的LC50值分别为201.027和224.172 mg/L。对照药剂鱼藤酮对截形叶螨、山楂叶螨的LC50值分别为196.847和224.592 mg/L。从相对毒力来看,莨菪碱和东莨菪碱对截形叶螨、山楂叶螨的触杀作用相当,二者均不及鱼藤酮,分别为鱼藤酮毒力的0.59(0.58~0.59)倍和0.62(0.62~0.60)倍、0.75(0.65~0.79)倍和0.87(0.83~0.87)倍。

表2 莨菪碱和东莨菪碱对4种叶螨的毒力Table 2 Toxicities of hyoscyamine and scopolamine against four mite species

3 结论与讨论

采用柱色谱分离法从唐古特莨菪地上部分分离得到2个生物碱类化合物,通过MS、NMR确定了其化学结构,分别为莨菪碱、东莨菪碱。生物活性测定结果表明,莨菪碱对禾谷缢管蚜、桃粉蚜、豆蚜和绣线菊蚜具有较强的触杀作用,东莨菪碱对豆蚜和禾谷缢管蚜具有较强的触杀作用,对照药剂鱼藤酮对甘蓝蚜和棉蚜具有较强的触杀作用。对甘蓝蚜的触杀作用,莨菪碱强于东莨菪碱,二者均不及鱼藤酮;对豆蚜的触杀作用,莨菪碱和东莨菪碱相当,二者均强于鱼藤酮;对禾谷缢管蚜的触杀作用,莨菪碱强于东莨菪碱,二者均强于鱼藤酮;对桃蚜、棉蚜的触杀作用,莨菪碱和东莨菪碱相当,二者均弱于鱼藤酮。2种生物碱对4种叶螨具有较强的触杀作用,对二斑叶螨和朱砂叶螨的毒力均高于截形叶螨和山楂叶螨,对照药剂鱼藤酮对截形叶螨和山楂叶螨毒力高于莨菪碱和东莨菪碱。

唐古特莨菪是特产于我国青藏高原的中草药,其形成东莨菪碱的能力较强,是提取山莨菪碱和东莨菪碱的主要资源植物,为重要的藏药和中药药用植物。由于多年来一直处于过度采挖状态,不仅破坏了野生植物生存的自然生态环境,而且导致了植物资源的潜在灭绝[22]。李小伟等[23]在其综述论文中从对家畜的毒性角度认为,唐古特莨菪全株有毒,根毒较大,但从对昆虫的毒性研究结果来看,地上部分茎叶对粘虫和菜青虫的触杀活性高于其根部[11],这可能是茎叶的杀虫生物碱含量高于根部所致,张晓峰和王环[6]研究得出的地上部分生物碱含量高于地下部分的结论证实了这一推断。本研究结果表明,莨菪碱和东莨菪碱对豆蚜和禾谷缢管蚜的触杀活性优于著名植物源杀虫剂鱼藤酮,对甘蓝蚜、桃蚜和棉蚜的触杀活性与鱼藤酮相当,对朱砂叶螨、二斑叶螨等4种叶螨的触杀活性与鱼藤酮相当,表明莨菪烷类生物碱在研制新型植物源杀虫(螨)剂方面具有广阔的应用前景。从利用唐古特莨菪研制植物源杀虫(螨)剂而言,可直接采收其地上部茎叶,而无需挖根,这有利于保护野生资源,避免挖根对生态环境造成的严重破坏。张晓峰和王环[6]研究结果表明,唐古特莨菪植物地上部分在生长发育的盛花期,其体内4种莨菪烷类生物碱含量总和明显高于其他物候期,同时也高于地下部分不同物候期的总生物碱含量。因此,应根据物候期合理利用唐古特莨菪的地上部分提取生物碱,避免挖根对植物的掠夺性采掘,以利于该植物的生物可持续利用。

王威等[24]研究证实,甘青赛莨菪(唐古特莨菪)乙醇粗提物在1000 mg/kg浓度下对水稻白叶枯病菌(Xanthomonasoryzaepv.oryzae)具有一定的抑制作用。因此,今后有必要研究莨菪碱、东莨菪碱等莨菪烷类生物碱对主要农作物病原菌的抑菌作用,以探明其在植物源杀菌剂开发利用方面的前景。同时还应研究探明此类生物碱对蚜虫和叶螨的作用机理,为新型植物源杀虫(螨)剂的研制提供依据。

作者采用柱色谱分离法从唐古特莨菪盛花期地上部分分离得到4个莨菪烷类生物碱,即莨菪碱、东莨菪碱、山莨菪碱和樟柳碱,通过HPLC-DAD检测了其在生物碱总碱样品中的含量,分别为3.46%,12.40%,13.09%和10.34%(论文待发表),本文是莨菪碱和东莨菪碱对蚜虫和叶螨触杀活性测定结果的报道。

[1] Xue G H, Fan H Y, Li H,etal.Advances in application research on alkaloids in the botanical pesticides.Northern Horticulture, 2009, (6):131-134.

[2] Lv M X, Zeng H P, Wang X J,etal.Recent progress in pesticidal alkaloids.Chinese Journal of Pesticides, 2004, 43(6):249-253.

[3] Wu Q, Tan J J, Liu Y M,etal.Research progress of plant alkaloids insecticides.Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2011, 39(15):9033-9034.

[4] Hu G F.Insecticidal Activities, Separation and Identification of Active Compositions on Buds and Flowers ofSolanumtuberosum[D].Lanzhou:Gansu Agricultural University, 2012.

[5] Wang Z B, Wu X Q.The variation of the contents of two alkaloids inAnisodustanguticus.Journal of Integrative Plant Biology, 1979, 21(1):85-87.

[6] Zhang X F, Wang H.The variation of the contents of four tropane alkaloids inAnisodustanguticus.Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2002, 22(3):630-634.

[7] The Chinese Academy of Sciences“The Flora of Chinese”Editorial Committee.The Flora of Chinese (sixty-seventh volume first volume)[M].Beijing:Science Press, 1978:26.

[8] Yang C L.Poison Herbs[M].Beijing:Chinese Press of Traditional Chinese Medicine, 1993:134.

[9] Zhang X, Yang C Z, Wang X L.Screening on the resources of botanical insecticides in Northwestern China.The Journal of Northwest Agricultural University, 1999, 27(2):21-27.

[10] Zhang G Z, Xu H H, Zhao S H,etal.Biological activities of extracts of plants from Qinhai-Tibet Plateau.Journal of Qinghai University (Natural Science), 2000, 18(1):3-6.

[11] Hu G F, Liu M Y, Yu H T,etal.Insecticidal activity of extracts fromAnisodustanguticus.Grassland and Turf, 2013, (1):11-15.

[12] Efstrations A C, Maurice J.Toxicity of methyl ketones from tomato trichomes toTetranychusurticaeKoch.Experimental & Applied Acarology, 1977, 21:473-484.

[13] Cao C L.Pharmacy of Traditional Chinese Medicine[M].Shanghai:Science and Technology Press, 1988:60-72.

[14] Li Z Y, Yang B Y, Xia Y G,etal.Isolation and identification of chemical constituents of alkaloids from theDaturametel.Acta Chinese Medicine and Pharmacology, 2010, 38(5):92-93.

[15] Chen H X, Chen Y, Du P.Structural elucidation ofinvivoandinvitrometabolites of anisodine by liquid chromatography-tandem mass spectrometry.Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2007, 44:773-778.

[16] Jing L, Belkum M J, John C V.Functional characterization of recombinant hyoscyamine 6β-hydroxylase fromAtropabelladonna.Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2012, 20:4356-4363.

[17] Hu G F, Liu M Y, Shen H M,etal.A study of contact toxicity of extracts fromPolygonumorientaleagainst 13 species of agricultural pests.Acta Prataculturae Sinica, 2011, 20(4):229-235.

[18] Chen H X, Chen Y, Wang H,etal.Analysis of scopolamine and its eighteen metabolites in rat urine by liquid chromatography-tandem mass spectrometry.Talanta, 2005, 67:984-991.

[19] Pramod K K, Singh S, Jayabaskaran C.Biochemical and structural characterization of recombinant hyoscyamine 6β-hydroxylase from Datura metel.Plant Physiology and Biochemistry, 2010, 48:966-970.

[20] Zhao Q Q, Li Y Q, Xiong L X,etal.Design, synthesis and insecticidal activity of novel phenylpyrazoles containing a 2, 2, 2-trichloro-1-alkoxyethyl moiety.Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2010, 58(8):4992-4998.

[21] Wang Y J, Ou X M, Pei H,etal.Toxicities of novel insecticide chlorfenpyr against several insects in lab.Agrochemicals Research & Application, 2006, 10(3):20-23.

[22] Shi S B, Li H P, Wang X Y,etal.Utilization and dissipation of strong solar radia radiation in two alpine plants,AnisodustanguticusandRheumtanguticum.Journal of Plant Ecology(Chinese version), 2007, 31(1):129-137.

[23] Li X W, Sun K, Ma R J,etal.Gannan natural grassland poisonous plants and prevention and cure countermeasures.Pratacultural Sciences, 2003, 20(10):60-63.

[24] Wang W, Geng Y C, Yang Q.Antibacterial active components of extracts of 28 species of endemic plants from Qinghai-Tibet Plateau.Heilongjiang Science and Technology Information, 2009, (33):14.

参考文献:

[1] 薛广厚, 范海延, 李航, 等.生物碱在植物源农药中的应用研究.北方园艺, 2009, (6):131-134.

[2] 吕梅香, 曾和平, 王晓娟, 等.农药用生物碱的研究进展.农药, 2004, 43(6):249-253.

[3] 吴琼, 谭娟娟, 刘业明, 等.植物生物碱杀虫剂研究进展.安徽农业科学, 2011, 39(15):9033-9034.

[4] 胡冠芳.马铃薯花与芽杀虫活性的研究及活性成分的分离鉴定[D].兰州:甘肃农业大学, 2012.

[5] 王质彬, 吴先琪.山莨菪植物体内2种生物碱含量的变化.植物学报, 1979, 21(1):85-87.

[6] 张晓峰, 王环.山莨菪植物体内4种莨菪烷类生物碱含量的变化.西北植物学报, 2002, 22(3):630-634.

[7] 中国科学院“中国植物志”编辑委员会.中国植物志(第六十七卷第一分册)[M].北京:科学出版社, 1978:26.

[8] 杨仓良.毒药本草[M].北京:中国中医药出版社, 1993:134.

[9] 张兴, 杨崇珍, 王兴林.西北地区杀虫植物的筛选.西北农业大学学报, 1999, 27(2):21-27.

[10] 张国洲, 徐汉虹, 赵善欢, 等.青藏高原18种植物的杀虫活性筛选.青海大学学报(自然科学版), 2000, 18(1):3-6.

[11] 胡冠芳, 刘敏艳, 余海涛, 等.甘青赛莨菪粗提物的杀虫活性研究.草原与草坪, 2013, (1):11-15.

[13] 曹春林(主编).中药药剂学[M].上海:科学技术出版社, 1988:60-72.

[14] 李振宇, 杨炳友, 夏永刚, 等.洋金花中生物碱类成分的分离与鉴定.中医药学报, 2010, 38(5):92-93.

[17] 胡冠芳, 刘敏艳, 沈慧敏, 等.红蓼提取物对13种农业害虫触杀活性的研究.草业学报, 2011, 20(4):229-235.

[22] 师生波, 李和平, 王学英, 等.高山植物唐古特山莨菪和唐古特大黄对强太阳辐射光能的利用和耗散特性.植物生态学报, 2007, 31(1):129-137.

[23] 李小伟, 孙坤, 马瑞君, 等.甘南州天然草场有毒植物及其防治对策.草业科学, 2003, 20(10):60-63.

[24] 王威, 耿宇聪, 杨茜.青藏高原28种特有植物提取物抑菌成分活性研究.黑龙江科技信息, 2009, (33):14.

Isolation, identification and biological activities of alkaloids fromAnisodustanguticus

WANG Yu-Ling1, HU Guan-Fang2*, LIU Min-Yan2, YU Hai-Tao2, NIU Shu-Jun2, LI Yu-Qi2

1.DepartmentofPesticideScience,PrataculturalCollege,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China; 2.InstituteofPlantProtection,GansuAcademyofAgriculturalSciences,Lanzhou730070,China

Two alkaloids from the aerial parts ofAnisodustanguticuswere isolated by elution through series of gel columns.The alkaloid chemical structures were determined by MS and NMR and the alkaloids were identified as hyoscyamine and scopolamine .Contact toxicities of the two alkaloids on nine species of aphids includingBrevicorynebrassicaeandMyzuspersicae, and four species of mites includingTetranychuscinnabarinusandT.urticaewere measured by topical application and slide dip methods.The results showed that hyoscyamine had higher contact toxicity than scopolamine onRhopalosiphumpadi,Hyalopterusarundimis,AphiscraccivoraandA.citricolawith LC50values of 257.863 , 275.459, 344.645 and 344.717 mg/L, respectively.However, scopolamine was more effective in controllingA.craccivoraandR.padiwith LC50values of 311.585 and 392.309 mg/L, respectively.The control pesticide rotenone was most toxic toB.brassicaeandAphisgossypiiwith LC50values of 399.542 and 436.124 mg/L, respectively.Contact toxicities of hyoscyamine on the nine species of aphids includingB.brassicaewere higher than or similar to scopolamine.Compared to rotenone, hyoscyamine and scopolamine were more effective againstA.craccivoraandR.padi.However, rotenone was more effective againstB.brassicae,M.persicaeandA.gossypii.For the four species of mites tested (T.truncates,T.viennensis,T.urticaeandT.cinnabarinus), hyoscyamine and scopolamine had similar effects, which included higher contact toxicities onT.urticaeandT.cinnabarinus(LC50:201.027-224.172 mg/L) than onT.truncatesandT.viennensis(LC50:257.014-332.698 mg/L).Rotenone was more effective than the two alkaloids againstT.truncatesandT.viennensiswith LC50values of 196.847 and 224.592 mg/L, respectively.

Anisodustanguticus; alkaloids; biological activity; contact toxicity

10.11686/cyxb2015057

http://cyxb.lzu.edu.cn

2015-01-27;改回日期:2015-04-09

粮食公益性行业科研专项储粮虫霉监测与生态控制技术研究之子任务用于储粮害虫防治的植物源药剂筛选及剂型研究(20133002-3-5)资助。

王玉灵(1988-),女,甘肃天水人,在读硕士。E-mail:wyl19880922@126.com

*通信作者Corresponding author.E-mail:huguanfang@126.com

王玉灵, 胡冠芳, 刘敏艳, 余海涛, 牛树君, 李玉奇.唐古特莨菪中生物碱的分离、鉴定与生物活性研究.草业学报, 2015, 24(12):188-195.

WANG Yu-Ling, HU Guan-Fang, LIU Min-Yan, YU Hai-Tao, NIU Shu-Jun, LI Yu-Qi.Isolation, identification and biological activities of alkaloids fromAnisodustanguticus.Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(12):188-195.

猜你喜欢

莨菪鱼藤酮东莨菪碱
Apelin-36对鱼藤酮诱导的SH-SY5Y细胞凋亡及线粒体功能的影响*
异东莨菪内酯与东莨菪内酯吸收光谱和荧光光谱的比较研究
东莨菪碱中毒大鼠的代谢组学
《破冰行动》里的东莨菪碱到底是啥?
《破冰行动》里的东莨菪碱到底是啥?
“破冰”,为何用东莨菪碱
水马桑4种不同部位中秦皮素、东莨菪内酯的测定
2.5%鱼藤酮微胶囊悬浮剂在普通白菜上的消解特性
鱼藤酮诱导神经毒性机制的研究进展
鱼藤酮诱导PC12细胞凋亡及线粒体膜电位变化