小檗堿對小麥誘抗及發育的影響及其復方水劑的制備

孫睿,李朋鈺,延冬,師建華,葛喜珍

摘要 [目的]探討植物源農藥小檗堿對小麥的生長的影響及其復方水劑配方。[方法]采用梯度稀釋法、土壤培育方法、單因素篩選法、正交試驗設計方法等研究小檗堿對小麥誘抗及發育的影響及其復方水劑的制備。[結果]施用小檗堿防治小麥枯萎病時，土壤中安全施用小檗堿濃度為0.4～4.0 g/kg。小檗堿復方水劑配方為小檗堿0.000 1%、山豆根3%、吐溫-80 5%、木質素磺酸鈣2%、山梨酸鉀0.25%、水楊酸0.25%、尿素1.1%、有機硅消泡劑（硅油）2%、滲透劑T 2%。[結論]在施用植物源農藥小檗堿治療小麥枯萎病時，應控制其在土壤中的濃度低于4 g/kg。復方水劑制備時，應加入多種助劑使其穩定性更高。

關鍵詞 小檗堿；山豆根；水劑；分解率；流點

中圖分類號 S512.1 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）06-0126-04

Effects of Berberine on Induced Resistance and Development of Wheat and Preparation of Mixture

SUN Rui，LI Pengyu，YAN Dong et al （College of Biochemical Engineering，Beijing Union University，Beijing 100023）

Abstract [Objective] The aim was to explore effects of berberine on induced resistance and development of wheat and preparation of mixture.[Method] Effects of berberine on induced resistance and development of wheat and preparation of mixture were studied by gradient dilution method，soil cultivation method，single factor screening method，orthogonal test design method，and so on.[Result] The concentration of berberine in the soil for controlling wheat wilt was 0.4-4.0 g/kg.The formula of berberine compound water agent was as followed：berberine 0.000 1%，mountain bean root 3%，Tween80 5%，lignosulfonate 2%，potassium sorbate 0.25%，salicylic acid 0.25%，urea 1.1%，organic silicon defoamer （silicone oil） 2%，penetrant T 2%.[Conclusion] The application concentration of berberine in the treatment of wheat wilt should be less than 4 g/kg in the soil.Preparation of complex water agent should be added a variety of additives to make it more stable.

Key words Berberine；Soybean root；Water agent；Decomposition rate；Flow point

小麥種植產量高，栽培面積大。小檗堿對痢疾桿菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌、金葡菌、鏈球菌、傷寒桿菌及阿米巴原蟲有抑制作用[1]。李美狄等[2]研究了鹽酸小檗堿對綠豆種子萌發及幼苗生長的影響，發現鹽酸小檗堿對綠豆種子萌發和幼苗生長具有促進作用。

山豆根（Euchresta japonica），名黃結、柔枝槐、苦豆根，還有稱其為廣豆根等，藥性苦，寒，有毒。歸肺、胃經。功效清熱解毒，利咽消腫，現代臨床應用于治療咽喉、牙齦腫疼、心血管系統疾病、癌癥等[2]。根據北豆根提取物劑型的研究進展[3]，山豆根的制備有以下劑型：北豆根片、北豆根膠囊、北豆根軟膠囊、北豆根口腔崩解片、北豆根分散片、膠體溶液、經皮給藥等。目前，關于小檗堿與山豆根的復方水劑劑型的研究鮮見報道。鑒于此，筆者研究了小檗堿對小麥誘抗及發育的影響，并探討了小檗堿與山豆根復方水劑的制備，旨在為生物源植物生長調節物質的創制和應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料 10∶1山豆根，陜西天之潤生物科技有限公司；98%硫酸小檗堿，陜西天之潤生物科技有限公司；順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉（快速滲透劑T），山東優索化工科技有限公司；有機硅消泡劑，山東臨沂魯南化工研究所；木質素磺酸鈣，天津市光復精細化工研究所；山梨酸鉀，天津市光復精細化工研究所；水楊酸，天津市光復精細化工研究所；尿素，天津市光復精細化工研究所；吐溫-80，北京化工廠。

1.2 方法

1.2.1 小檗堿在土壤中對小麥發芽生長的最低抑制濃度試驗。選取顆粒飽滿、大小一致的小麥種子播種在小檗堿濃度為10.000 00、1.000 00、0.100 00、0.001 00、0.000 01 g/kg的花盆土壤中，每個濃度設3個平行，每盆15粒種子，播種后觀察并記錄其出芽個數及出芽高度。根據第1次試驗結果得出的濃度設定3個系列濃度，進一步確定最低抑制濃度。同上重復試驗步驟，繪制濃度曲線，確定最低抑制濃度。

1.2.2 小檗堿與山豆根復方水劑的制備。

1.2.2.1 分散劑的篩選。將各種分散劑分別配成統一百分比的水溶液，用超聲波清洗器使其全部溶解，稱量100 mL小燒杯，向其中加入3 g山豆根超細粉，用膠頭滴管慢慢滴加配制好的分散劑水溶液。滴加分散劑供試液的同時觀察粉末是否能形成自由滴落的水滴式液體，不斷攪拌并記錄滴加供試液的質量，重復6次，用如下公式計算分散劑對供試原藥的流點：

分散劑對原藥的流點=滴加5%分散劑水溶液質量/供試原藥的質量

1.2.2.2 防凍劑的篩選。取250 mL山豆根小檗堿水劑的試樣置于250 mL錐形瓶中，在制冷器中冷卻至溫度為-2～2 ℃，先放置1 h，期間每15 min攪拌1次，每次20 s，觀察表面是否有顆粒物或溶劑析出。將燒杯放回制冷器，繼續放置7 d，取出，置于室溫下待其融化，測試懸浮率指標[4]。

1.2.2.3 防腐劑的篩選。以山梨酸鉀、水楊酸作為防腐劑添加對象，在不同的添加量下，分別測定有效成分山豆根的分解率。采用紫外分光光度計繪制標準曲線，利用吸光度確定主要成分的含量變化。確定防腐劑的品種，再進一步確定防腐劑的最佳含量[5]。

1.2.2.4 表面活性劑的篩選。在250 mL三角瓶中分別將NP-15、OP-10、吐溫-80 3種表面活性劑配制成系列濃度，按國家標準GB5549—1990的方法，用界面張力儀測定相應濃度溶液的表面張力。在28 ℃左右下，1個樣品平行測量6次，得到平均值，使其乘以校正因子，乘積值為實際表面張力。為了使試驗結果更加準確，測定加有表面活性劑的原藥的懸浮率[6]。

懸浮率（%）=111×（C-Q）C

式中，Q為在底部25 mL的質量，g；C=W×A/100，為在整個量筒中的質量（g），其中W為加入量筒中的制劑的質量（g），A為劑型中含有質量的百分率。

1.2.2.5 消泡劑的篩選。取混合劑各20 mL，置于直筒刻度搖瓶中，水浴加熱至70 ℃，上下搖蕩15次，靜置，記錄加入消泡劑的質量、原液泡沫高度、消泡高度和消泡率。

1.2.2.6 滲透劑的篩選。配制含有10%表面活性劑的小檗堿山豆根水劑，分別加入占原液比例0.5%、1.0%、2.0%的滲透劑GFC和0.5%、1.0%、2.0%的滲透劑T于葉片上進行展布試驗，記錄滲透劑展開直徑。亦可采用帆布法進行試驗，該試驗采取這種方法。

1.2.2.7 正交試驗測定各穩定劑最佳含量。由于表面活性劑、分散劑、防腐劑、防凍劑在單因素篩選過程中對主成分的影響相對較大，故設計為4個因素，進一步精準地確定最佳用量。而滲透劑和消泡劑對原液影響較小，易確定用量，故設計為2個因素。加之1組空白。

2 結果與分析

2.1 小檗堿在土壤中對小麥發芽生長的最低抑制濃度 由圖1可知，第4天之后的出芽顆數方差（≤0.97）均不大，可以明顯看出當土壤中小檗堿濃度小于8.0 g/kg時，植物源農藥小檗堿對小麥出芽并無影響，但隨小檗堿濃度增大，小麥株高降低。當小檗堿濃度大于4.0 g/kg時，小檗堿對小麥出芽具一定的抑制作用。故高濃度小檗堿對小麥生長有影響，濃度過高可抑制小麥種子的萌發。在施用植物源農藥小檗堿防治小麥枯萎病時土壤中小檗堿濃度應低于4.0 g/kg。

2.2 低溫穩定性測試 由表1可知，乙二醇在攪拌過程中有不穩定溶劑析出，再根據凝固百分比試驗將其排除。由表2可知，添加尿素的供試液懸浮率最高，說明經過幾天的低溫貯藏，供試液中雖然有沉降的溶劑，但仍然比原液的懸浮率高，起到了一定的穩定作用。故排除丙三醇，選擇尿素作為防凍劑。

2.3 分散劑的篩選結果 由圖2可知，木質素磺酸鈣的流點較低，且含有對植物有益的鈣元素，鈉元素對土壤有一定程度的破壞，故選擇木質素磺酸鈣作為濕潤分散劑。

2.4 防腐劑的篩選結果

2.4.1 產生絮狀物情況。將0.5%的防腐劑水楊酸、山梨酸鉀分別置入100 mL 3%小檗堿山豆根復配水劑中，全部溶解后置于常溫培養箱中，每天記錄外觀變化，第19天測量其水溶液中山豆根含量，加之空白原液對比，得最佳防腐劑。原液在第7天產生了大面積絮狀物，表面有菌落。添加水楊酸的供試液在第18天有少量絮狀物，表面無菌落。加有山梨酸鉀的供試液在19 d中一直保持無絮狀物、無沉淀、無菌落的表面特征。故以山梨酸鉀作為防腐劑。

2.4.2 紫外測量山豆根含量情況。由于山豆根屬于中藥，其主要成分復雜，紫外分光光度計無法測定其主成分的含量，故測量山豆根中黃酮成分的含量。具體操作方法參照山豆根中總黃酮的含量測定[7]。取5 mL標準液定容至50 mL，取1 mL定容后的液體于50 mL容量瓶中，加入1.2 mL 5% NaNO2，放置6 min，再加入2 mL 10%Al（NO3）3放置6 min，加入20 mL 4% NaOH，用60%乙醇定容。15 min后測量。

由圖3可知，山梨酸鉀與水楊酸的吸光度差距不大，且均比原液的吸光度大，可見加入防腐劑的供試液主成分的分解率降低。故水楊酸和山梨酸鉀均可作為防腐劑。

2.5 表面活性劑的篩選結果 由圖4可知，加入吐溫-80的供試液懸浮率較高，且吐溫-80相比其他2種表面活性劑更易溶于水，故選擇吐溫-80作為最佳表面活性劑。

2.6 消泡劑的篩選結果 由圖5可知，乙醇和有機硅消泡劑的消泡率相近，無法篩選出最佳消泡劑。但常溫時攪拌加有乙醇的供試液時表面有泡沫，當加熱至70 ℃時表面泡沫消失，故篩選出有機硅消為最佳消泡劑。

2.7 滲透劑的篩選結果 滲透劑T有少量氣味，易溶于水。滲透劑JFC無氣味但難溶于水。由圖6可知，滲透劑T與滲透劑JFC的滲透效果相同，故以易溶于水的滲透劑T作為最佳滲透劑。

2.8 復配水劑正交試驗結果 由表3可知，滲透劑的影響最大，其次是表面活性劑、防腐劑、防凍劑、消泡劑、分散劑。最佳復配方案為表面活性劑5%、分散劑2%、防腐劑0.5%、防凍劑1.1%、消泡劑2%、滲透劑2%、小檗堿0.000 1%、山豆根3%，用水定容至100%。

3 結論與討論

小檗堿對痢疾桿菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌、金葡菌、鏈球菌、傷寒桿菌及阿米巴原蟲有抑制作用，也有研究將小檗堿用于農用殺菌劑[8]。該研究表明，在土壤中安全施用小檗堿濃度為0.4～4.0 g/kg，種子的生長受較多因素影響，其具體的系統機理需進一步研究。該試驗研究了田間農藥小檗堿含量的濃度范圍，對其應用于農作物尤其是小麥有一定的指導意義。

該研究表明，小檗堿和山豆根的復方水劑的最佳配方為小檗堿0.000 1%、山豆根3%、吐溫-80 5%、木質素磺酸鈣2%、山梨酸鉀0.25%、水楊酸0.25%、尿素1.1%、有機硅消泡劑2%、滲透劑T 2%、水84.399 9%。今后需進一步研究該水劑的穩定性、藥效產率及其對大田農作物的功效，為生物源植物生長調節物質的創制和應用提供理論依據。

參考文獻

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[3] 李希新.山豆根的研究概況[J].山東中醫藥大學學報，2000，24（3）：235-237.

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[7] 張桂芝，張婧.市售山豆根的光譜指紋圖譜鑒定研究[J].時珍國醫國藥，2006，17（6）：1026-1028.

[8] 葛喜珍，李可意，劉學堯，等.小檗堿復方對桃褐腐病的田間防效和安全性評價[J].安徽農業科學，2015，43（10）：124-125.