CN101434581A

CN101434581A - 附子主要二萜生物碱成分的制备及杀虫应用

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Publication number: CN101434581A
Application number: CN 200810147990
Authority: CN
Inventors: 袁小红; 侯大斌; 陈亚玲; 徐春霞; 贺新生; 索志荣; 陈红英
Original assignee: Southwest University of Science and Technology
Current assignee: Southwest University of Science and Technology
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2009-05-20

Abstract

本发明涉及从中药生附子中提取分离制备附子主要二萜生物碱的方法及杀虫应用，属于天然活性成分的制备及其应用的技术领域。该生附子主要二萜生物碱制备方法是以绵阳生附子为原料，干燥粉粹后用乙醇提取，酸碱处理及有机溶剂(氯仿及乙酸乙酯等)萃取得到总二萜生物碱，将所得的总二萜生物碱进行硅胶柱层析分离，经过重结晶得到其中的主要二萜生物碱。附子中主要二萜生物碱经活性测试表明具有较好杀虫活性，可作为新型植物源杀虫农药进行开发，也可作为杀虫农药先导化合物和合成原料，通过构效关系方面的研究创制新型杀虫农药。

Description

附子主要二萜生物碱成分的制备及杀虫应用

技术领域

本发明是关于从中药生附子中提取分离制备附子主要二萜生物碱的方法及杀虫应用，属于天然活性成分的制备及其应用的技术领域。

背景技术

附子是我国著名的常用中药，原植物为毛茛科植物乌头(Aconitum carmichaeli)，富含乌头碱、中乌头碱、次乌头碱等多种二萜生物碱。主要栽培于四川省绵阳地区，常年产量约600万kg，已有2000多年的药用历史，据《神农本草经》记载，附子有回阳救逆、驱寒散风之功效，但因其有大毒而被列为下等药。近代药理研究表明，二萜生物碱具有抗炎、镇痛、强心、抗心律失常等主要作用，并且具有增强免疫、抗衰老和抗肿瘤的作用。附子二萜生物碱已发现44种，多为乌头碱型二萜生物碱。

近年来随着植物源农药的开发，对生物碱杀虫应用的报道也越来越多，国外有文献报道关于阿替生型二萜生物碱的新作用，Patricia Gonz′alez等将43种阿替生型二萜生物碱作用于寄生虫，发现其对利什曼原虫有抗增殖作用。关于农业害虫的研究中有较多关于(乌头)附子浸渍液杀虫活性的报道。白海燕等发现附子浸渍液对观赏园艺植物花卉上常见的桃蚜和月季长管蚜具有较高的毒性，LC₅₀为原液稀释14.99倍和15.07倍；对银纹夜蛾也有较高毒性，LC₅₀为原液稀释5.8546倍，药后48h触杀活性校正虫口减退率分别达到91.51％和88.15％；对柑橘红蜘蛛也有一定杀灭作用，稀释2倍、5倍的附子浸渍液校正防效分别达到78.9％和71.1％，与20％三氯杀螨醇1000倍液无显著差异。余大刚还将乌头液作为配方之一申请了复配中草药农药的专利。

采用有机溶剂提取附子中的有效成分用于杀虫活性测试的报道也较多。丁伟等发现乌头的乙醇、乙醚提取物对粘虫具有一定的防效。杜晓英等发现乌头甲醇提取物对赤拟谷盗、家蝇具有一定的毒杀和趋避活性。高占林发现北乌头(Aconitum kusnezoffii)的丙酮浸液对禾谷缢管蚜、绣线菊蚜和菜缢管蚜具有较高的生物活性，对吡虫啉和氧化乐果均表现明显增效。王海丽等发现露蕊乌头甲醇提

取物对斜纹夜蛾的拒食活性约为72％。

目前对附子二萜生物碱成分的杀虫活性研究较多集中于乌头碱，对附子中其他二萜生物碱成分的研究相对较少。如蒋宏华等对0.15％乌头碱乳油进行了田间药效试验，结果表明该杀虫剂对菜青虫均有较好的防治效果。刘长仲等通过室内毒力测定、药效试验和田间防治试验，证实了乌头碱对桃蚜有较高的毒力和显著的防治效果，致死浓度为161.25μg/g。Gonzalez-Coloma等发现乌头碱和中乌头碱对马铃薯甲虫均有一定的杀灭活性，其中中乌头碱对马铃薯甲虫的校正死亡率为45％。许永华等报道附子中的乌头碱、中乌头碱和次乌头碱对甜菜夜蛾4龄幼虫具有一定的杀灭活性，乌头碱和次乌头碱的毒杀致死中浓度基本相当，分别为121.51mg/L和146.27mg/L，而中乌头碱为495.09mg/L。另外杨小生等在文献已经报道宋果灵在一定浓度下对乙酰胆碱酯酶有一定的抑制作用。

以植物源杀虫活性成分为先导化合物，通过构效关系的研究进行高效杀虫活性成分的筛选和创制近年来已受到极大的关注。该发明中制备得到的附子主要的二萜生物碱，可作为新型植物源杀虫农药进行开发，并对筛选和创制新的高效杀虫活性成分、进行农药先导化合的构效关系研究具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种从中药生附子中制备附子总二萜生物碱及主要的二萜生物碱成分，并应用于农作物的虫害防治。

本发明以绵阳生附子为原料，干燥粉粹后用乙醇提取，酸碱处理及有机溶剂(氯仿及乙酸乙酯等)萃取得到总二萜生物碱，将所得的总二萜生物碱进行硅胶柱层析分离，经过重结晶得到其中的主要二萜生物碱。得到的附子二萜生物碱依据创制农药生物活性评价SOP(杀虫剂卷)，以普筛浓度对稻飞虱、蚜虫等进行杀虫活性测试结果发现，该方法得到的附子主要二萜生物碱均有较好的杀虫活性。

具体实施方式

实施例1

生附子粉末50kg，用95％的乙醇浸提4次，每次一周，合并减压回收乙醇得浸膏。将浸膏用水溶解，再由盐酸调整pH至3，用石油醚脱脂后用碱水调整pH至10，再用等体积的氯仿萃取5次，合并回收氯仿得到总生物碱浸膏327.5g。总生物碱浸膏用硅胶柱进行柱层析分离，氯仿-甲醇体系以200:1～10:1比例对总碱进行粗分，得到不同极性段的生物碱，共8个部分，共计296.2g。其中1部分和2部分经过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯4:1～1:1)，经重结晶得到乌头碱、中乌头碱、次乌头碱；第4部分经硅胶柱层析(氯仿-甲醇200:1～50:1)，再经重结晶得到宋果灵、附子灵；3、5部分经重结晶得到附子灵。

乌头碱：无色针晶(MeOH)。mp.202～204℃。¹HNMR(CDCl₃)δ：0.88(3H，t，J＝7.24Hz NCH₂CH₃)，1.38(3H，s，COCH₃)，3.16、3.28、3.33、3.73(各3H，s，OCH₃)，3.98(1H，d，J＝6.72Hz，H-6 β)，4.35(1H，d，J＝5.76Hz，H-15 β)，4.87(1H，d，J＝4.38Hz，H-14 α)，7.44～8.04(5H，m，Ar-H)。¹³CNMR(CDCl₃)δ：80.2(1)，34.9(2)，74.1(3)，42.6(4)，48.2(5)，83.2(6)，44.5(7)，91.9(8)，43.9(9)，41.1(10)，49.9(11)，36.3(12)，76.7(13)，78.9(14)，78.8(15)，90.1(16)，60.9(17)，76.9(18)，49.2(19)，56.0(1’)，57.9(6’)，59.0(16’)，56.5(18’)，14.0(NC₂H₅)，172.4、21.3(CH₃CO)，166.1、129.8、129.6、128.6、133.2(C₆H₅CO)。

中乌头碱：无色针晶(MeOH)。mp.205～208℃。¹HNMR(CDCl₃)δ：1.38(3H，s，COCH₃)，2.32(3H，s，NCH₃)，3.15、3.28、3.29、3.74(各3H，s，OCH₃)，3.92(1H，s，OH-13 β)，4.34(1H，d，J＝2.94Hz，OH-15 α)，4.46(1H，dd，J₁＝2.88Hz，J₂＝2.88Hz，H-15 β)，4.86(1H，d，J＝5.1Hz，H-14 β)，7.44～8.03(5H，m，Ar-H)。¹³CNMR(CDCl₃)δ：83.2(1)，26.4(2)，34.1(3)，40.8(4)，49.4(5)，83.2(6)，44.2(7)，91.8(8)，43.7(9)，42.4(10)，49.9(11)，35.8(12)，74.0(13)，78.8(14)，78.8(15)，90.0(16)，62.1(17)，82.4(18)，56.3(19)，57.9(1’)，59.1(6’)，61.0(16’)，42.4(NCH₃)，172.4、21.4(CH₃CO)，166.0、129.8、129.6、128.6、133.2(C₆H₅CO)。

次乌头碱：白色晶体(MeOH)。mp.179～181℃。ESI-MS m/z 616.5[M+H]⁺。¹HNMR(CDCl₃)δ：1.38(3H，s，COCH₃)，2.34(3H，s，NCH₃)，3.16、3.28、3.28、3.73(各3H，s，OCH₃)，4.87(1H，d，J＝4.74Hz，H-14)，7.44～8.04(5H，m，Ar-H)。¹³CNMR(CDCl₃)δ：85.1(1)，26.4(2)，34.9(3)，39.3(4)，48.2(5)，83.2(6)，44.5(7)，91.9(8)，43.9(9)，41.1(10)，49.9(11)，36.3(12)，74.1(13)，78.9(14)，78.8(15)，90.1(16)，62.2(17)，80.2(18)，56.0(19)，42.6(20)，56.5(1’)，57.9(6’)，60.9(16’)，59.0(18’)，172.4、21.4(CH3CO)，166.1、129.8、129.6、128.6、133.2(C₆H₅CO)。

附子灵：白色颗粒状晶体(丙酮)。mp.202～206℃。¹HNMR(CDCl₃)δ：1.10(3H，t，J＝7.14Hz，NCH₂CH ₃)，3.33、3.35、3.45(各3H，s，OCH₃)，4.14(1H，t，J＝7.14Hz，H-14β)，4.40(1H，dd，J₁＝4.38Hz，J₂＝3.96Hz，H-15β)。¹³CNMR(CDCl₃)δ：72.1(1)，29.4(2)，30.0(3)，38.1(4)，44.1(5)，84.1(6)，46.3(7)，78.8(8)，48.5(9)，43.8(10)，49.4(11)，30.5(12)，40.7(13)，76.2(14)，77.2(15)，90.0(16)，62.7(17)，80.0(18)，56.7(19)，48.8(20)，13.1(21)，57.4(6’)，57.9(16’)，59.1(18’)。

宋果灵：白色晶体(MeOH)。mp.193～195℃。ESI-MS m/z 358.3[M+H]⁺。¹HNMR(CDCl₃)δ：0.77(3H，s，18-H₃)，1.05(3H，t，J＝7.38Hz，NCH₂CH ₃)，3.83(1H，dd，J₁＝7.14Hz，J₂＝6.90Hz，1-H)，4.35(1H，d，J＝8.16Hz，15-H)，5.19和5.29(各1H，s，17-H₂)。¹³CNMR(CDCl₃)δ：70.3(1)，31.6(2)，32.2(3)，34.1(4)，49.1(5)，23.2(6)，43.4(7)，50.0(8)，35.2(9)，52.4(10)，38.1(11)，209.9(12)，53.8(13)，37.3(14)，76.8(15)，151.1(16)，111.4(17)，26.0(18)，57.3(19)，65.9(20)，50.9(21)，13.6(22)。

实施例2

中乌头碱的杀虫活性测试：根据创制农药生物活性评价SOP(杀虫剂卷)，用分析天平(0.0001g)称取一定质量的中乌头碱，加含有0.1％吐温-80的溶剂(DMF)，配制成5％制剂。称取一定质量的制剂，加蒸馏水(点滴法稀释用丙酮)稀释配制成测定所需浓度的药液，普筛浓度选择500mg/L。

将水稻苗用白石英沙固定于培养皿内，接用CO₂麻醉水稻褐飞虱3龄中期若虫，置于POTTER喷雾塔下喷雾。喷雾后用透明塑料杯罩住，标记后放于观察室内。72h后检查结果。

将蚕豆叶片剪去两端，背面朝上放在小块棉花上，置于塑料培养皿内，加少量水，接苜蓿蚜成蚜以产若蚜。24h后去除成蚜，继续培养2d后将叶片在药液中充分浸润5s后，重新置于棉花上，自然凉干。24h后检查结果。

结果表明中乌头碱对稻飞虱和苜蓿蚜均有较好的杀灭活性。

实施例3

宋果灵的杀虫活性测试：根据创制农药生物活性评价SOP(杀虫剂卷)，用分析天平(0.0001g)称取一定质量的宋果灵，加含有0.1％吐温-80的溶剂(DMF)，配制成5％制剂。称取一定质量的制剂，加蒸馏水(点滴法稀释用丙酮)稀释配制成测定所需浓度的药液，普筛浓度选择500mg/L。

结果显示，宋果灵对苜蓿蚜和稻飞虱具有较好的杀灭活性。

实施例4

附子灵的杀虫活性测试：根据创制农药生物活性评价SOP(杀虫剂卷)，用分析天平(0.0001g)称取一定质量的附子灵，加含有0.1％吐温-80的溶剂(DMF)，配制成5％制剂。称取一定质量的制剂，加蒸馏水(点滴法稀释用丙酮)稀释配制成测定所需浓度的药液，普筛浓度选择500mg/L。

结果显示，附子灵对苜蓿蚜和稻飞虱具有较好的杀灭活性。

Claims

1、一种从中药附子中制备附子总二萜生物碱及主要的二萜生物碱成分的方法，其特征在于，以绵阳生附子为原料，干燥粉粹后用50％-100％的乙醇或甲醇提取，酸碱处理(酸性范围pH1～3，碱性范围pH8～12)及有机溶剂(氯仿或乙酸乙酯等)萃取得到总二萜生物碱。将所得的总二萜生物碱经过硅胶柱层析分离和重结晶(甲醇或丙酮中)得到其中的主要二萜生物碱成分。

2由1制备的附子总二萜生物碱及主要的二萜生物碱成分具有较好的杀虫活性，可作为新型植物源杀虫农药进行开发。

3由1制备的附子主要的二萜生物碱成分可作为杀虫农药先导化合物和合成原料，通过构效关系方面的研究创制新型杀虫农药。