中南魚藤根皮中的殺蟲成分研究

歐陽光，肖志翔，鄒 凱，丁文兵，李冠華

（1. 湖南農業大學植物保護學院，湖南省生物農藥與農藥制劑加工工程技術研究中心，湖南 長沙 410128；2. 邵陽市煙草公司，湖南 邵陽 422100）

中南魚藤根皮中的殺蟲成分研究

歐陽光1，肖志翔2，鄒 凱3，丁文兵1，李冠華1

（1. 湖南農業大學植物保護學院，湖南省生物農藥與農藥制劑加工工程技術研究中心，湖南 長沙 410128；2. 邵陽市煙草公司，湖南 邵陽 422100）

為明確中南魚藤根皮中的殺蟲活性成分，在活性跟蹤的基礎上，對中南魚藤根皮中的活性成分進行了分離和提取，并采用多種色譜技術和核磁共振技術鑒定其化學成分結構。結果表明，從中南魚藤根皮甲醇提取物中分離和提取了魚藤酮、12ɑ-羥基魚藤酮、6-甲氧基黃酮和槲皮素4種化合物；其中，魚藤酮和12ɑ-羥基魚藤酮對白紋伊蚊幼蟲和無翅煙蚜成蟲具有毒殺活性，魚藤酮對白紋伊蚊幼蟲和桃蚜的LC50分別為31.7和10.7 mg/L；12ɑ-羥基魚藤酮對白紋伊蚊幼蟲和桃蚜的LC50分別為23.7和1.4 mg/L。

中南魚藤；殺蟲成分；魚藤酮；12ɑ-羥基魚藤酮

農藥魚藤酮制劑是目前使用面積較大的植物源殺蟲劑之一，市場需求大，但由于原材料難以獲得，嚴重制約了魚藤酮制劑的大規模生產。多種魚藤屬植物根皮中均含有魚藤酮，如毛魚藤Derris elliptica、馬來魚藤D. malaccensis、銹色魚藤D. ferruginea、湘西黑藤、亮葉中南魚藤D. fordii var. lucdia等[1-3]。

中南魚藤D. fordii Oliv.也是魚藤屬植物，該植物廣泛分布于我國長江以南地區，在浙江、江西、福建、湖北、湖南、廣東、廣西、貴州、云南等省市的山地路旁或山谷的灌木林或疏林中均有生長。研究表明，中南魚藤可用于治療癰疽瘡瘍、疥瘡、疥癬、丹毒、無名腫毒、蟲蛇咬傷、皮膚紅腫熱痛等[4]。但迄今為止，未見有關該植物化學成分方面的研究報道。為發掘魚藤酮植物資源，明確中南魚藤次生代謝產物中是否含有魚藤酮及其類似物，研究以對魚藤酮敏感的白紋伊蚊Aedes albopictus幼蟲為靶標昆蟲，在活性跟蹤的基礎上分離、鑒定中南魚藤的殺蟲活性成分，為進一步開發利用該植物提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試中南魚藤采自湖南省湘西八大功山國家自然保護區，以該植物的藤莖為試材。供試昆蟲為白紋伊蚊（Aedes albopictus），于室內連續多代飼養，取4齡幼蟲進行試驗；桃蚜（Myzus persicae）蟲源來自湖南省邵陽縣煙草基地，室內連續多代飼養，取無翅成蚜供試。養蟲室室溫（26±1）℃，室內光周期L∶D=12∶12。

主要試驗儀器有AVANCE 500核磁共振波譜儀（德國Bruker公司）、硅膠和硅膠板（青島海洋化工廠）。

1.2 試驗方法

1.2.1 中南魚藤活性成分的分離和提取 中南魚藤的藤莖烘干粉碎后用甲醇進行提取，依次用石油醚、氯仿和乙酸乙酯進行萃取，對各萃取層進行活性監測，對表現出殺蟲活性的氯仿萃取物和乙酸乙酯萃取物進一步分離提純。氯仿萃取物的分離：經柱層析（柱Φ×L為7 cm×70 cm；硅膠100～200目；石油醚/乙酸乙酯梯度洗脫；500 mL/流分）分離得到73個流分；經點板（TLC）合并為23個流分段；僅對F11～15流分進行柱層析[柱Φ×L為2 cm×45 cm；硅膠200～300目；洗脫劑為石油醚和乙酸乙酯（V∶V=90∶10）；20 mL/流分]。

1.2.2 活性跟蹤 參照文獻[2-3]中的方法，將分離所得的各組分分別用少量的丙酮溶解后，加入少量吐溫-80，以水定容配制成懸濁液，使樣品終濃度為500 mg/L，丙酮終濃度控制在1.5%以下。以白紋伊紋4齡幼蟲為供試昆蟲，采用浸漬法測定樣品活性，具體方法為：取配制好的樣品20 mL直接處理供試昆蟲，以溶劑和空白處理作對照。每個處理30頭昆蟲，重復3次，處理24 h后統計結果。根據結果確定各組分是否有殺蟲活性，并對有活性的組分作進一步分離提純。

1.2.3 化合物的結構鑒定 以四甲基硅烷（TMS）為內標，溶劑為氘代試劑，采用核磁共振法（NMR）解析化合物的1H NMR、13C NMR，確定各化合物的結構。

1.2.4 化合物殺蟲活性的測定 樣品用少量丙酮或二甲基亞砜（DMSO）溶解，加入少量的吐溫-80，用水定容，各化合物分別配制5種所需濃度的溶液；設溶劑和空白兩個對照。對蚜蟲的毒殺活性測定參照文獻[3]和[5]中的方法；對白紋伊蚊幼蟲的毒殺活性測定采用浸漬法，方法同1.2.2，每個處理40頭，重復3次。

1.2.5 數據處理 利用DPS軟件進行幾率分析，從而獲得毒力回歸方程[6]。

2 結果與分析

2.1 化合物的結構鑒定

經活性跟蹤測定，最終獲取以下4種化合物：純化合物1，F11～15-（37），35.7 mg；化合物2，F11～15-（46～47），重結晶后得27.6 mg；化合物3，F11～15-（55～56），21.3 mg，以及經乙酸乙酯萃取的化合物4，19.3 mg。

2.1.1 化合物1 為白色晶體。MS（ m/z）：394（M+），192（100），149，191，MS值與魚藤酮質譜相同。與魚藤酮標樣混合后的熔點和標樣的熔點一致。該化合物氫譜和碳譜信號歸屬如下。1H NMR（500 MHz，CDCl3）：

δH=1.77（3 H，s，H-3”），2.95（ 1 H，dd，J = 15.7 Hz，8.1 Hz，H-2），3.31（ 1 H，dd，J = 15.6 Hz，9.8 Hz，H-2），3.77（ 3 H，s，OCH3），3.81（ 3 H，s，OCH3），3.84（ 1 H，d，J = 3.0 Hz，H-6），4.17（ 1 H，d，J = 12.1 Hz，H-12a），4.60（1 H，dd，J = 12.1 Hz，J =

3.0 Hz，H-6），4.93（1 H，s，H-2”），5.08（1 H，s，H-11），5.24（1 H，t，J = 9.30 Hz，H-2’），6.45（1 H，s，H-4），6.50（1 H，d，J = 8.5 Hz，H-10），6.77（1 H，s，H-1），7.83（1 H，d，J = 8.5 Hz，H-11）。13C NMR（125 MHz，CDCl3）：C = 17.1（C-3”），31.3（C-3’），44.6（C-12a），55.8（C22-OMe），56.3（C23-OMe），66.3（C-6），72.2（C-6a），87.8（C-2’），100.9（C-4），104.8（C-10），110.4（C-12b），112.6（C-1），112.9（C-11a），113.3（C-8），129.9（C-2”），143.0（C-1”），143.9（C-2），147.4（C-3），149.5（C-4a），157.9（C-7a），167.3（C-9），188.9（C-12）。根據其1H NMR和13C NMR鑒定該化合物為為魚藤酮（rotenone）。

2.1.2 化合物2 為白色晶體。解析該化合物的氫譜和碳譜圖，各信號的歸屬如下。1H NMR （500 MHz，CDCl3）：H=3.89 （3 H，s，-OCH3），6.80（1 H，s，H-3），7.28（1 H，dd，J = 9.0 Hz，3.1 Hz，H，H-4’），7.48～7.52（4 H，m，H-7，8，3’，5’），7.57（1 H，d，J = 3.1 Hz，H-5），7.90（2 H，dd，J = 7.2 Hz，2.3 Hz，H-2’，H-6’）。13C NMR（125 MHz，CDCl3）：C =55.8 （-OCH3），104.7（C-3），106.7（C-5），119.4（C-8），123.7（C-7），124.4（C-10），126.2（C-2’，5’），128.9（C-3’，5’），131.4（C-4’），131.7（C- 11），150.9（C-9），156.9（C-6），163.0（C-2），178.2（C-4）。根據其1H NMR和13C NMR鑒定該化合物為6-甲氧基黃酮（6-methoxyfavone）。

2.1.3 化合物3 為黃色粉末。解析該化合物的氫譜和碳譜圖，各信號的歸屬如下。1H NMR （500 MHz，（CD3）2CO）：δH=6.27（1 H，d，J = 1.4 Hz，6-8），6.52（1 H，s，H-6），6.99（1 H，d，J = 8.5 Hz，H-5’），7.70（1 H，dd，J = 8.5 Hz，2.2 Hz，H-6’），7.82（1 H，d，J = 2.1 Hz，H-2’），12.18（1 H，s，HO-3）。13C NMR（125 MHz，（CD3）2CO）：δC=94.4（C-8），99.1（C-6），104.1（C-10），115.7（C-2’），116.2（C-5’），121.5（C-6’），123.7（C-1’），145.8（C-4’），147.0（C-3’），148.3（C-2），157.8（C-9），162.3（C-5），165.0（C-7），176.5（C-4）。根據該化合物的1H NMR和13C NMR鑒定該化合物為槲皮素（quercetin dehydrate）。

2.1.4 化合物4 為黃色膏狀物。解析該化合物的氫譜和碳譜圖，各信號的歸屬如下。1H NMR（500 MHz，CDCl3）：δH= 1.76（3 H，s，H-3”，-CH3），2.94（1 H，dd，J = 15.8 Hz，8.2 Hz，H-3’），3.29（1 H，dd，J = 15.8 Hz，9.8 Hz，H-3’ ），3.73（3H，s，-OCH3），3.82（3 H，s，-OCH3），4.50（1 H，d，J = 11.6 Hz，H-6），4.61（1 H，d，J = 2.4 Hz，H-6 ），4.59（1 H，S，H-6a，），4.94（1 H，s，H-2”，=CH2），5.07（1 H，s，H-2”，=CH2），5.24（1 H，t，J = 9.0 Hz，H-2’），6.49（1 H，s，H-4），6.54（1 H，d，J = 8.6 Hz，H-10），6.56（1 H，s，H-1），7.83（1 H，d，J = 8.6 Hz，H-11）。13C NMR（125 MHz，CDCl3）：δC=17.1（C-3”），31.1（C-3’），55.9（-OMe），56.4（-OMe），63.9（C-6），67.6（C-12a），87.9（C-2’），101.1（C-4），105.3（C-10），108（C-12b）109.5（C-1），118（C-11a），112.7（C-2”），113.2（C-8），130.1（C-11），142.9（C-1”），144.0（C-2），148.4（C-4a），151.2（C-3），157.7（C-7a），168.0（C-9），191.1（C-12）。根據其1H NMR和13C NMR鑒定該化合物為12 ɑ-羥基魚藤酮（12 ɑ-hydroxyrotenone）。

2.2 化合物的殺蟲活性

魚藤酮和12ɑ-羥基魚藤酮對無翅煙蚜和白蚊伊蚊4齡幼蟲有毒殺活性（表1），而分離鑒定的其余兩種化合物對白紋伊蚊幼蟲和無翅煙蚜成蟲沒有毒殺活性。由表1可知，魚藤酮對白紋伊蚊幼蟲和桃蚜的LC50分別為31.7和10.7 mg/L；12ɑ-羥基魚藤酮對白紋伊蚊幼蟲和桃蚜的LC50分別為23.7和1.4 mg/L。

3 結論與討論

研究在活性跟蹤的基礎上進行提取分離，共分離得到魚藤酮、12ɑ-羥基魚藤酮、6-甲氧基黃酮和槲皮素4種化合物，其中魚藤酮和12ɑ-羥基魚藤酮對白紋伊蚊幼蟲和桃蚜表現出毒殺活性，魚藤酮對白紋伊蚊幼蟲和桃蚜的LC50分別為31.7和10.7 mg/L；12ɑ-羥基魚藤酮對白紋伊蚊幼蟲和桃蚜的LC50分別為23.7和1.4 mg/L。

魚藤酮是目前已商品化的植物源殺蟲劑，對多種害蟲具有毒殺活性；12ɑ-羥基魚藤酮也是一種具有開發潛力的魚藤酮類似物[7-9]。現已從多種魚藤屬植物根皮中分離得到魚藤酮和12ɑ-羥基魚藤酮。中南魚藤根皮中也含有魚藤酮和12 ɑ-羥基魚藤酮。這表明中南魚藤也可能是一種重要的魚藤酮資源植物。但在不同產地、不同時間采集的中南魚藤受生長地生態條件及采集時間等因素的影響，其根皮中魚藤酮的含量可能有所差異[10]。因此，有必要進一步研究不同產地、不同采集時間中南魚藤根皮中魚藤酮及其類似物的含量，為探討該資源植物的開發利用價值提供依據。

[1] 徐漢虹. 殺蟲植物與植物性殺蟲劑[M]. 北京：中國農業出版社，2001.

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[6] 唐啟義，馮明光. 實用統計分析及其DPS數據處理系統[M]. 北京：科學出版社，2002.

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[10] 陳業高，呂瑜平，丁中濤，等. 植物化學成分[M]. 北京：化學工業出版社，2004.

（責任編輯：陳 平）

Study on Insecticidal Ingredients from the Root Barks of Derris fordii Oliv.

OU Yang-guang1，XIAO Zhi-xiang2，ZOU Kai2，DING Wen-bing1，LI Guan-hua1

（1. Hunan Provincial Engineering & Technology Research Center for Biopesticide and Formulation Processing, College of Plant Protection, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC; 2. Hunan Shaoyang Tobacco Company, Shaoyang 422001, PRC）

In order to identify insecticidal ingredients in root barks of Derris fordii Oliv., the study separated and extracted active compounds from its root barks on the basis of activity tracking, and identified their chemical constitutes and structure with column chromatography and NMR technology. The results showed that four compounds were isolated and identifed from root barks of Derris fordii Oliv., which were rotenone, 12α-hydroxyrotenone, 6-methoxyfavone and quercetin. Rotenone and 12α-hydroxyrotenone exhibited insecticidal activity against the larvae of Aedes albopictu and Myzus persicae adult. LC50 of rotenone against the larvae of Aedes albopictu and Myzus persicae adult were 31.7 and 10.7 mg/L respectively, and LC50 of 12α-hydroxyrotenone against them were 23.7 and 1.4 mg/L respectively.

Derris fordii; insecticidal ingredients; rotenone; 12α-hydroxyrotenone

G642.44

A

1006-060X（2015）08-0093-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.08.029

2015-05-18

邵陽市煙草科研項目（sy13-15ky04）

歐陽光（1970-），男，湖南郴州市人，碩士研究生，主要從事植物殺蟲活性成分提取分離研究。

李冠華