30种药用植物杀虫杀菌活性筛选及冬青卫矛杀虫活性成分研究

论文摘要

在农药的发展史上,植物作为农药使用远比有机合成农药要早,一些具有农药活性的植物很早就被加工成农药,如印楝、除虫菊、鱼藤酮等,但植物对于农药更大的贡献则在于提供先导化合物,再通过对先导化合物进行结构改造,类推合成,从而得到一系列活性更高的化合物。中草药在中国的使用已有二千多年历史,其中许多植物同时还具有农药活性。近年来,从中草药中发现新的农药活性化合物是我国农药研究领域的一个热点。论文对30种中草药进行了杀虫杀菌活性评价。采用微量点滴法和载毒叶片饲喂法测定30种药用植物乙醇提取物对粘虫3龄幼虫的触杀、胃毒以及拒食活性,结果表明供试样品在50 mg﹒mL-1浓度下,冬青卫矛（Euonymus japonicus Thunb.）对3龄粘虫表现出很高的胃毒作用,其余样品均无明显的触杀或胃毒作用,但卡瓦胡椒（Polygonum multiflourm）和川陈皮（Citrus reticulata）对试虫有一定的拒食活性,其中卡瓦胡椒24h拒食中浓（AFC50）为4.12 mg﹒mL-1,48h为9.12mg﹒mL-1。所有供试样品均未对桃蚜和山楂叶螨表现出理想的活性。采用抑制菌丝生长速率法和抑制孢子萌发法测定离体杀菌活性的结果表明,供试样品在2mg﹒mL-1浓度下,卡瓦胡椒和厚朴（Magnolia officinalis）对供试病原菌均有较强抑制作用。毒力测定结果表明,卡瓦胡椒对玉米大斑病菌、番茄灰霉病菌、小麦根腐病菌、油菜菌核病菌四种病原真菌菌丝生长抑制的有效中浓（EC50）分别为0.108、0.258、0.290和0.205 mg﹒ml-1,厚朴分别为0.208、0.331、0.345和0.408 mg﹒ml-1;卡瓦胡椒对玉米大斑病菌、玉米小斑病菌、烟草赤星病菌三种病原真菌抑制孢子萌发的有效中浓（EC50）分别为0.155、0.195、0.268 mg﹒ml-1,厚朴则分别为0.151、0.242、0.241mg﹒ml-1。根据上述研究结果,笔者认为冬青卫矛的杀虫活性、卡瓦胡椒和厚朴的杀菌活性值得进一步研究。由于卡瓦胡椒和厚朴的杀菌活性成分已有文献报道,故对冬青卫矛的杀虫活性成分进行了系统的研究。采用生物活性追踪的方法首次对冬青卫矛的杀虫活性进行了系统研究,取得如下结论:冬青卫矛的杀虫活性成分主要分布于根皮中,地上部分没有明显的杀虫活性。采用大孔吸附树脂、硅胶柱层析和制备高效液相色谱等技术从冬青卫矛乙酸乙酯提取物分离得到10个化合物。采用核磁共振和高分辨质谱技术,结合相关文献确定了相关化合物的结构。结构解析结果表明:化合物Z2为β-谷甾醇;Z3为一含酚的五环三萜化合物,系首次从冬青卫矛中分离到该类化合物;具有杀虫活性的共八个化合物,其中化合物Z4～Z7为β-二氢沉香呋喃多元酯类化合物,Z8～Z11为具有β-二氢沉香呋喃骨架的大环生物碱,除Z11外,均为首次从冬青卫矛中分离得到。经过文献检索,确定其中Z3,Z4和Z5为国内外首次报道的新化合物。以3龄粘虫为试虫,采用胃毒法对八个化合物进行了初步毒理学研究。结果表明:Z5, Z7和四个大环生物碱Z8Z11均表现出类似的麻醉作用,所不同的是Z5和Z7低剂量组有恢复现象,而Z8～Z11处理组试虫均无恢复; Z4和Z6表现出明显的毒杀作用症状。生物碱类比四个含同样分子骨架的多元酯化合物对粘虫表现出了更高的毒力,Z4～Z11的LD50分别为89.2,98.6,181.4,109.2,23.2,5.4, 5.3和4.7μg·g-1。以棉铃虫卵巢细胞为供试细胞株系,采用MTT法测定了8个化合物的细胞毒力,结果表明,Z4～Z11的LC50分别为42.19,27.16,104.62, 162.04, 36.37, 95.70, 37.49和91.92 mg·L-1。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 植物次生代谢物与新农药的创制
• 1.1.1 杀虫剂
• 1.1.2 杀菌剂
• 1.1.3 除草剂
• 1.2 中草药源农药活性物质研究进展
• 1.2.1 以杀虫活性为筛选模型
• 1.2.2 以杀菌活性为筛选模型
• 1.2.3 以除草活性为筛选模型
• 1.3 卫矛科植物杀虫剂研究进展
• 1.3.1 雷公藤的杀虫活性
• 1.3.2 昆明山海棠的杀虫活性
• 1.3.3 苦皮藤的杀虫活性
• 1.3.4 其它卫矛科植物的杀虫活性
• 1.4 论文设计思路
• 第二章 30 种药用植物提取物杀虫杀菌活性研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 杀虫活性测定方法
• 2.1.3 杀菌活性测定方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 杀虫活性测定结果
• 2.2.2 杀菌活性测定结果
• 2.3 讨论
• 第三章 冬青卫矛杀虫活性成分的分离
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 供试材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 不同提取物杀虫活性测定
• 3.2.2 大孔吸附树脂层析
• 3.2.3 硅胶层析
• 3.2.4 反相高效液相色谱纯化
• 3.3 讨论
• 第四章 冬青卫矛中杀虫活性成分的结构鉴定
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 化合物及仪器
• 4.1.2 方法
• 4.2 结果
• 4.3 讨论
• 第五章 冬青卫矛中活性成分对粘虫的症状学观察及毒力
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 供试材料
• 5.1.2 测定方法
• 5.2 结果
• 5.2.1 中毒症状
• 5.2.2 毒力测定结果
• 5.3 讨论
• 5.3.1 关于作用症状
• 5.3.2 冬青卫矛中的活性成分
• 第六章 冬青卫矛杀虫活性成分对棉铃虫卵巢细胞的毒力
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 材料和试剂
• 6.1.2 仪器
• 6.1.3 试验方法
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 测试波长的确立
• 6.2.2 供试药剂对细胞的毒力
• 6.3 讨论
• 6.3.1 活体生测与离体细胞毒力测定的比较
• 6.3.2 细胞毒力测定方法
• 第七章 全文总结
• 7.1 活性筛选
• 7.2 冬青卫矛杀虫活性成分的分离和结构鉴定
• 7.3 冬青卫矛杀虫活性成分的毒力测定
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介