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(cè)成分并定量，觀察蚜蟲對(duì)苦楝樹提取物的拒食性。研究結(jié)果表明，蚜蟲對(duì)苦楝素的拒食率高達(dá)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(wú)公害和低殘留農(nóng)藥代用品開辟更廣闊的前景。

關(guān)鍵詞：苦楝;苦楝素;提取分離;蟲害;防治

文章編號(hào)： 1005-2690（2019）06-0158-01? ? ? ?中圖分類號(hào)： TQ450.21? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)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(fā)前景和應(yīng)用價(jià)值。據(jù)《本草綱目》記載，苦楝是一種清熱解毒、止痛、去肝火、驅(qū)蟲的良藥，在我國(guó)古代常被用來(lái)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(lái)的有效成分，為呋喃三萜類化合物[1，2]，結(jié)構(gòu)式如圖1所示，是楝科植物中制備植物源農(nóng)藥的主要原料，對(duì)各種鱗翅目幼蟲[3]防治方面有重大意義，主要表現(xiàn)為使蟲忌避、拒食，抑制昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育、觸殺等作用。

1? ?化學(xué)成分

對(duì)苦楝中39種成分進(jìn)行分析，其中含量較高的物質(zhì)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(fā)油抑菌作用的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。苦楝葉中，正十六烷酸的含量最高[4]?？嚅~揮發(fā)油的成分含量高的成分不多，但很復(fù)雜，各種成分具體的抑菌作用需進(jìn)一步測(cè)定。

苦楝中含有一個(gè)重要成分——苦楝素?？嚅兀╰oosen-danin）是我國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)的一種屬于楝屬植物的降四環(huán)三萜化合物。于1980年，舒國(guó)欣等[5]重新修訂了苦楝素的結(jié)構(gòu)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)這種化合物總是存在有兩個(gè)互變異構(gòu)體，其化學(xué)式是C30H38O11，分子量為574.63。

2? ?試驗(yàn)過(guò)程

2.1? ?主要試驗(yàn)儀器與藥品

GFN-14電動(dòng)微型粉碎機(jī);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(jì);HH-2數(shù)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(jié)省時(shí)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(yōu)化條件為：70%乙醇-水溶液為溶劑，料液比1∶15（g/mL），提取時(shí)間3 h，50 mL乙酸乙酯萃取18 h， 最高提取率達(dá)1.587%。

將采集的苦楝葉洗凈浸泡8 min，除去葉表雜質(zhì)，自然晾干，粉碎機(jī)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(duì)樣品充分浸泡4 h，80 ℃加熱回流3 h?；亓骱蟪闉V，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)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?jiān)?0 mL容量瓶得樣品制備液，放于冰箱中待用。

2.3? ?對(duì)-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(duì)-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(jì)在512 nm處測(cè)定吸光度。

根據(jù)吸光度計(jì)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(zhì)量（絕干試樣）。

測(cè)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(cè)隨著季節(jié)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(biāo)準(zhǔn)溶液5 μL、10 μL、15 μL、20 μL、25 μL注入高效液相色譜儀中，重復(fù)測(cè)定3次，以進(jìn)樣體積（μL）為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，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(jìn)樣量10 μL，測(cè)定樣品溶液峰面積，代入回歸方程計(jì)算樣品溶液中苦楝素含量。

采用高效液相色譜法，檢測(cè)條件如下：色譜柱：VP-ODS 150×4.6 mm;柱溫：30 ℃;流動(dòng)相：甲醇一水，體積分?jǐn)?shù)（60∶40），經(jīng)抽濾后使用;流速：1.0 mL/min;UV檢測(cè)波長(zhǎng)：215 nm;進(jìn)樣分析時(shí)間：20 min;洗柱時(shí)間：5 min。

相關(guān)數(shù)據(jù)如圖2所示。

2.5? ?蚜蟲毒葉片飼喂法對(duì)苦楝提取物的拒食性研究

試驗(yàn)組：將300只蚜蟲分為10組，每組取30只個(gè)體形態(tài)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(yàn)的試液做成夾毒葉片，飼喂饑餓12 h的蚜蟲，重復(fù)3次，每12 h更換新鮮的夾毒葉片。逐日觀察記載死亡數(shù)，計(jì)算校正死亡率。

對(duì)照組：另取30只蚜蟲放入相同條件的飼養(yǎng)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(wú)毒葉片。用無(wú)毒葉片飼喂饑餓12 h的蚜蟲，重復(fù)3次，每12 h更換新鮮的無(wú)毒葉片。逐日觀察記載死亡數(shù)，計(jì)算校正死亡率[7]。

校正死亡率（%）=試驗(yàn)組死亡率-對(duì)照組死亡率/對(duì)照組死亡率×100%

拒食率=對(duì)照組取食葉面積-處理組取食葉面積/對(duì)照組取食葉面積×100%

試驗(yàn)測(cè)得死亡率在96%以上，拒食率約為97.4%。

3? ?應(yīng)用前景

隨著綠色農(nóng)業(yè)及生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，植物性殺蟲劑因其低毒、無(wú)殘留的特點(diǎn)，在害蟲綜合治理和農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)工作中具有廣泛的應(yīng)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(shí)中分離出多種四環(huán)三萜類殺蟲有效成分。研究發(fā)現(xiàn)，這些成分對(duì)菜青蟲和亞洲玉米螟均表現(xiàn)出明顯的拒食活性。根據(jù)世界衛(wèi)生組織以及聯(lián)合國(guó)環(huán)境署統(tǒng)計(jì)，全球每年約有100萬(wàn)人是由于使用化學(xué)農(nóng)藥而中毒，過(guò)度使用化學(xué)農(nóng)藥，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，使眾多害蟲產(chǎn)生了較強(qiáng)抗藥性。要從根本上解決生存和生態(tài)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)大力發(fā)展無(wú)公害農(nóng)藥，苦楝在解決部分生態(tài)問(wèn)題上具有較為廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 鐘熾昌，謝晶曦，陳淑鳳，等.川楝素的化學(xué)結(jié)構(gòu)[J].化學(xué)學(xué)報(bào)，1975，3（1）：35-47.

[ 2 ] 趙善歡，張興.植物性物質(zhì)川楝素的研究概況[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1987，8（2）：57-67.

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

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

[ 5 ] 舒國(guó)欣，梁曉天.關(guān)于川楝素的化學(xué)結(jié)構(gòu)的修正[J].化學(xué)學(xué)報(bào)，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(yè)大學(xué)，2007.

[ 7 ] 劉國(guó)慶.半夏和苦楝汁液對(duì)菜青蟲的殺蟲活性初報(bào)[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(duì)菜青蟲和亞洲玉米螟的生物活性[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào)，1992，19（4）：359-364.