苦楝樹葉成分的提取分離及其防治蟲害的研究

張德馨 程瑜 于雪潔 王宇 趙璐

摘? ?要：探究苦楝樹葉提取物殺滅蚜蟲的效果，采用索氏提取法從苦楝樹葉中得到有效成分——苦楝素，并用高效液相色譜法檢測成分并定量，觀察蚜蟲對苦楝樹提取物的拒食性。研究結果表明，蚜蟲對苦楝素的拒食率高達90%，苦楝葉成分有明顯殺滅蚜蟲的作用，為以苦楝素為主要成分的高效、低毒、無公害和低殘留農藥代用品開辟更廣闊的前景。

關鍵詞：苦楝;苦楝素;提取分離;蟲害;防治

文章編號： 1005-2690（2019）06-0158-01? ? ? ?中圖分類號： TQ450.21? ? ? ?文獻標志碼： B

苦楝（Melia azedarach Linn.）是楝屬科植物中的著名品種，具有廣闊的開發前景和應用價值。據《本草綱目》記載，苦楝是一種清熱解毒、止痛、去肝火、驅蟲的良藥，在我國古代常被用來治療消化道寄生蟲病。

苦楝素（Toosendanin）是從楝屬植物苦楝中分離出來的有效成分，為呋喃三萜類化合物[1，2]，結構式如圖1所示，是楝科植物中制備植物源農藥的主要原料，對各種鱗翅目幼蟲[3]防治方面有重大意義，主要表現為使蟲忌避、拒食，抑制昆蟲生長發育、觸殺等作用。

1? ?化學成分

對苦楝中39種成分進行分析，其中含量較高的物質主要有正十六烷酸（34.9%）、植醇（17.82%）、3，7，11，15-四甲基-2-十六碳烯-1-醇（9.90%）、6，10，14-三甲基-2-十五烷酮（5.21%）等，是揮發油抑菌作用的主要物質基礎。苦楝葉中，正十六烷酸的含量最高[4]。苦楝葉揮發油的成分含量高的成分不多，但很復雜，各種成分具體的抑菌作用需進一步測定。

苦楝中含有一個重要成分——苦楝素。苦楝素（toosen-danin）是我國學者發現的一種屬于楝屬植物的降四環三萜化合物。于1980年，舒國欣等[5]重新修訂了苦楝素的結構，同時發現這種化合物總是存在有兩個互變異構體，其化學式是C30H38O11，分子量為574.63。

2? ?試驗過程

2.1? ?主要試驗儀器與藥品

GFN-14電動微型粉碎機;精密電子秤;SXT-06型索氏提取器;101-型電熱干燥箱;722P型紫外分光光度計;HH-2數顯電子恒溫水浴鍋;高效液相色譜儀。原料與藥品：新鮮采摘的苦楝樹葉;甲醇;95%乙醇;乙酸乙酯。

2.2? ?索氏提取法提取苦楝葉的有效成分

索氏提取法能節省時間和溶劑，提高提取效率。孫小娟[6]用索氏提取法提取苦楝素優化條件為：70%乙醇-水溶液為溶劑，料液比1∶15（g/mL），提取時間3 h，50 mL乙酸乙酯萃取18 h， 最高提取率達1.587%。

將采集的苦楝葉洗凈浸泡8 min，除去葉表雜質，自然晾干，粉碎機粉碎1 min，取20 g粉碎的苦楝葉粉末樣品置于上下密封的濾紙筒中，放入250 mL的索氏提取器，以70%乙醇-水溶液為溶劑、液固比15 mL/g、精密量取70%乙醇溶液300 mL。往索氏提取器中加70%乙醇，剩余液體加入圓底燒瓶中，對樣品充分浸泡4 h，80 ℃加熱回流3 h。回流后抽濾，旋轉蒸發至20 mL，50 mL乙酸乙酯萃取18 h，將萃取液水浴蒸干得膏狀苦楝素粗品0.64 g，用甲醇定容殘渣于50 mL容量瓶得樣品制備液，放于冰箱中待用。

2.3? ?對-二甲氨基苯甲醛/硫酸顯色法定量分析苦楝素

配制10%稀硫酸，用于溶解0.745 g的對-二甲氨基苯甲醛，定容于100 mL容量瓶中得顯色液。用甲醇將苦楝素粗品定容至50 mL，移取3 mL，加入1 mL顯色劑，放置30 min后，用紫外分光光度計在512 nm處測定吸光度。

根據吸光度計算苦楝素的提取率：X=（1.92×A×50×10-3/3 W）×100%。式中：X為苦楝素的提取率%;A為吸光度;W為所稱取的試樣質量（絕干試樣）。

測得11月份苦楝樹葉中苦楝素的最高提取率為0.200 756 8%，猜測隨著季節變化，葉中苦楝素的含量降低。

2.4? ?苦楝素含量的分析方法

精密吸取苦楝素（0.51 mg/mL）甲醇標準溶液5 μL、10 μL、15 μL、20 μL、25 μL注入高效液相色譜儀中，重復測定3次，以進樣體積（μL）為橫坐標，峰面積為縱坐標，建立回歸方程：y=69.732x﹣11.395，R2=0.999 1。在選定的色譜條件下，進樣量10 μL，測定樣品溶液峰面積，代入回歸方程計算樣品溶液中苦楝素含量。

采用高效液相色譜法，檢測條件如下：色譜柱：VP-ODS 150×4.6 mm;柱溫：30 ℃;流動相：甲醇一水，體積分數（60∶40），經抽濾后使用;流速：1.0 mL/min;UV檢測波長：215 nm;進樣分析時間：20 min;洗柱時間：5 min。

相關數據如圖2所示。

2.5? ?蚜蟲毒葉片飼喂法對苦楝提取物的拒食性研究

試驗組：將300只蚜蟲分為10組，每組取30只個體形態相似的蚜蟲，用桃樹葉做成直徑為4 cm的圓形葉碟，兩面均勻涂抹約2 mL分離試驗的試液做成夾毒葉片，飼喂饑餓12 h的蚜蟲，重復3次，每12 h更換新鮮的夾毒葉片。逐日觀察記載死亡數，計算校正死亡率。

對照組：另取30只蚜蟲放入相同條件的飼養室中，用桃樹葉做成直徑為4 cm的圓形葉碟，兩面均勻涂抹2 mL清水做成無毒葉片。用無毒葉片飼喂饑餓12 h的蚜蟲，重復3次，每12 h更換新鮮的無毒葉片。逐日觀察記載死亡數，計算校正死亡率[7]。

校正死亡率（%）=試驗組死亡率-對照組死亡率/對照組死亡率×100%

拒食率=對照組取食葉面積-處理組取食葉面積/對照組取食葉面積×100%

試驗測得死亡率在96%以上，拒食率約為97.4%。

3? ?應用前景

隨著綠色農業及生態農業的發展，植物性殺蟲劑因其低毒、無殘留的特點，在害蟲綜合治理和農業環境保護工作中具有廣泛的應用前景。

汪文陸、趙善歡、張興等[8]采用生物活性追蹤法，從苦楝根皮、樹皮和果實中分離出多種四環三萜類殺蟲有效成分。研究發現，這些成分對菜青蟲和亞洲玉米螟均表現出明顯的拒食活性。根據世界衛生組織以及聯合國環境署統計，全球每年約有100萬人是由于使用化學農藥而中毒，過度使用化學農藥，對生態環境造成了嚴重污染，使眾多害蟲產生了較強抗藥性。要從根本上解決生存和生態的問題，實現農業的可持續發展，應大力發展無公害農藥，苦楝在解決部分生態問題上具有較為廣闊的前景。

參考文獻：

[ 1 ] 鐘熾昌，謝晶曦，陳淑鳳，等.川楝素的化學結構[J].化學學報，1975，3（1）：35-47.

[ 2 ] 趙善歡，張興.植物性物質川楝素的研究概況[J].華南農業大學學報，1987，8（2）：57-67.

[ 3 ] 汪文陸，王義，趙善歡.苦楝果實中某些化學成分及其對菜青蟲的生物活性[J].昆蟲學報，1994，37（1）：20-24.

[ 4 ] 張峰，李艷明，原玲芳，等.苦楝葉中揮發油成分及抑菌作用研究[J].安徽農業科學，2009， 37（27）：13097-13098.

[ 5 ] 舒國欣，梁曉天.關于川楝素的化學結構的修正[J].化學學報，1980，38（2）：196-198.

[ 6 ] 孫小娟.天然苦楝素中苦楝素提取方法的研究[D].合肥：合肥工業大學，2007.

[ 7 ] 劉國慶.半夏和苦楝汁液對菜青蟲的殺蟲活性初報[J].江西植保，2004（3）.

[ 8 ] 汪文陸，趙善歡，韓玖，等.苦楝中有幾種殺蟲有效成分對菜青蟲和亞洲玉米螟的生物活性[J].植物保護學報，1992，19（4）：359-364.