中南鱼藤根皮中的杀虫成分研究

欧阳光，肖志翔，邹 凯，丁文兵，李冠华

（1. 湖南农业大学植物保护学院，湖南省生物农药与农药制剂加工工程技术研究中心，湖南 长沙 410128；2. 邵阳市烟草公司，湖南 邵阳 422100）

中南鱼藤根皮中的杀虫成分研究

欧阳光1，肖志翔2，邹 凯3，丁文兵1，李冠华1

（1. 湖南农业大学植物保护学院，湖南省生物农药与农药制剂加工工程技术研究中心，湖南 长沙 410128；2. 邵阳市烟草公司，湖南 邵阳 422100）

为明确中南鱼藤根皮中的杀虫活性成分，在活性跟踪的基础上，对中南鱼藤根皮中的活性成分进行了分离和提取，并采用多种色谱技术和核磁共振技术鉴定其化学成分结构。结果表明，从中南鱼藤根皮甲醇提取物中分离和提取了鱼藤酮、12ɑ-羟基鱼藤酮、6-甲氧基黄酮和槲皮素4种化合物；其中，鱼藤酮和12ɑ-羟基鱼藤酮对白纹伊蚊幼虫和无翅烟蚜成虫具有毒杀活性，鱼藤酮对白纹伊蚊幼虫和桃蚜的LC50分别为31.7和10.7 mg/L；12ɑ-羟基鱼藤酮对白纹伊蚊幼虫和桃蚜的LC50分别为23.7和1.4 mg/L。

中南鱼藤；杀虫成分；鱼藤酮；12ɑ-羟基鱼藤酮

农药鱼藤酮制剂是目前使用面积较大的植物源杀虫剂之一，市场需求大，但由于原材料难以获得，严重制约了鱼藤酮制剂的大规模生产。多种鱼藤属植物根皮中均含有鱼藤酮，如毛鱼藤Derris elliptica、马来鱼藤D. malaccensis、锈色鱼藤D. ferruginea、湘西黑藤、亮叶中南鱼藤D. fordii var. lucdia等[1-3]。

中南鱼藤D. fordii Oliv.也是鱼藤属植物，该植物广泛分布于我国长江以南地区，在浙江、江西、福建、湖北、湖南、广东、广西、贵州、云南等省市的山地路旁或山谷的灌木林或疏林中均有生长。研究表明，中南鱼藤可用于治疗痈疽疮疡、疥疮、疥癣、丹毒、无名肿毒、虫蛇咬伤、皮肤红肿热痛等[4]。但迄今为止，未见有关该植物化学成分方面的研究报道。为发掘鱼藤酮植物资源，明确中南鱼藤次生代谢产物中是否含有鱼藤酮及其类似物，研究以对鱼藤酮敏感的白纹伊蚊Aedes albopictus幼虫为靶标昆虫，在活性跟踪的基础上分离、鉴定中南鱼藤的杀虫活性成分，为进一步开发利用该植物提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试中南鱼藤采自湖南省湘西八大功山国家自然保护区，以该植物的藤茎为试材。供试昆虫为白纹伊蚊（Aedes albopictus），于室内连续多代饲养，取4龄幼虫进行试验；桃蚜（Myzus persicae）虫源来自湖南省邵阳县烟草基地，室内连续多代饲养，取无翅成蚜供试。养虫室室温（26±1）℃，室内光周期L∶D=12∶12。

主要试验仪器有AVANCE 500核磁共振波谱仪（德国Bruker公司）、硅胶和硅胶板（青岛海洋化工厂）。

1.2 试验方法

1.2.1 中南鱼藤活性成分的分离和提取 中南鱼藤的藤茎烘干粉碎后用甲醇进行提取，依次用石油醚、氯仿和乙酸乙酯进行萃取，对各萃取层进行活性监测，对表现出杀虫活性的氯仿萃取物和乙酸乙酯萃取物进一步分离提纯。氯仿萃取物的分离：经柱层析（柱Φ×L为7 cm×70 cm；硅胶100～200目；石油醚/乙酸乙酯梯度洗脱；500 mL/流分）分离得到73个流分；经点板（TLC）合并为23个流分段；仅对F11～15流分进行柱层析[柱Φ×L为2 cm×45 cm；硅胶200～300目；洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯（V∶V=90∶10）；20 mL/流分]。

1.2.2 活性跟踪 参照文献[2-3]中的方法，将分离所得的各组分分别用少量的丙酮溶解后，加入少量吐温-80，以水定容配制成悬浊液，使样品终浓度为500 mg/L，丙酮终浓度控制在1.5%以下。以白纹伊纹4龄幼虫为供试昆虫，采用浸渍法测定样品活性，具体方法为：取配制好的样品20 mL直接处理供试昆虫，以溶剂和空白处理作对照。每个处理30头昆虫，重复3次，处理24 h后统计结果。根据结果确定各组分是否有杀虫活性，并对有活性的组分作进一步分离提纯。

1.2.3 化合物的结构鉴定 以四甲基硅烷（TMS）为内标，溶剂为氘代试剂，采用核磁共振法（NMR）解析化合物的1H NMR、13C NMR，确定各化合物的结构。

1.2.4 化合物杀虫活性的测定 样品用少量丙酮或二甲基亚砜（DMSO）溶解，加入少量的吐温-80，用水定容，各化合物分别配制5种所需浓度的溶液；设溶剂和空白两个对照。对蚜虫的毒杀活性测定参照文献[3]和[5]中的方法；对白纹伊蚊幼虫的毒杀活性测定采用浸渍法，方法同1.2.2，每个处理40头，重复3次。

1.2.5 数据处理 利用DPS软件进行几率分析，从而获得毒力回归方程[6]。

2 结果与分析

2.1 化合物的结构鉴定

经活性跟踪测定，最终获取以下4种化合物：纯化合物1，F11～15-（37），35.7 mg；化合物2，F11～15-（46～47），重结晶后得27.6 mg；化合物3，F11～15-（55～56），21.3 mg，以及经乙酸乙酯萃取的化合物4，19.3 mg。

2.1.1 化合物1 为白色晶体。MS（ m/z）：394（M+），192（100），149，191，MS值与鱼藤酮质谱相同。与鱼藤酮标样混合后的熔点和标样的熔点一致。该化合物氢谱和碳谱信号归属如下。1H NMR（500 MHz，CDCl3）：

δH=1.77（3 H，s，H-3”），2.95（ 1 H，dd，J = 15.7 Hz，8.1 Hz，H-2），3.31（ 1 H，dd，J = 15.6 Hz，9.8 Hz，H-2），3.77（ 3 H，s，OCH3），3.81（ 3 H，s，OCH3），3.84（ 1 H，d，J = 3.0 Hz，H-6），4.17（ 1 H，d，J = 12.1 Hz，H-12a），4.60（1 H，dd，J = 12.1 Hz，J =

3.0 Hz，H-6），4.93（1 H，s，H-2”），5.08（1 H，s，H-11），5.24（1 H，t，J = 9.30 Hz，H-2’），6.45（1 H，s，H-4），6.50（1 H，d，J = 8.5 Hz，H-10），6.77（1 H，s，H-1），7.83（1 H，d，J = 8.5 Hz，H-11）。13C NMR（125 MHz，CDCl3）：C = 17.1（C-3”），31.3（C-3’），44.6（C-12a），55.8（C22-OMe），56.3（C23-OMe），66.3（C-6），72.2（C-6a），87.8（C-2’），100.9（C-4），104.8（C-10），110.4（C-12b），112.6（C-1），112.9（C-11a），113.3（C-8），129.9（C-2”），143.0（C-1”），143.9（C-2），147.4（C-3），149.5（C-4a），157.9（C-7a），167.3（C-9），188.9（C-12）。根据其1H NMR和13C NMR鉴定该化合物为为鱼藤酮（rotenone）。

2.1.2 化合物2 为白色晶体。解析该化合物的氢谱和碳谱图，各信号的归属如下。1H NMR （500 MHz，CDCl3）：H=3.89 （3 H，s，-OCH3），6.80（1 H，s，H-3），7.28（1 H，dd，J = 9.0 Hz，3.1 Hz，H，H-4’），7.48～7.52（4 H，m，H-7，8，3’，5’），7.57（1 H，d，J = 3.1 Hz，H-5），7.90（2 H，dd，J = 7.2 Hz，2.3 Hz，H-2’，H-6’）。13C NMR（125 MHz，CDCl3）：C =55.8 （-OCH3），104.7（C-3），106.7（C-5），119.4（C-8），123.7（C-7），124.4（C-10），126.2（C-2’，5’），128.9（C-3’，5’），131.4（C-4’），131.7（C- 11），150.9（C-9），156.9（C-6），163.0（C-2），178.2（C-4）。根据其1H NMR和13C NMR鉴定该化合物为6-甲氧基黄酮（6-methoxyfavone）。

2.1.3 化合物3 为黄色粉末。解析该化合物的氢谱和碳谱图，各信号的归属如下。1H NMR （500 MHz，（CD3）2CO）：δH=6.27（1 H，d，J = 1.4 Hz，6-8），6.52（1 H，s，H-6），6.99（1 H，d，J = 8.5 Hz，H-5’），7.70（1 H，dd，J = 8.5 Hz，2.2 Hz，H-6’），7.82（1 H，d，J = 2.1 Hz，H-2’），12.18（1 H，s，HO-3）。13C NMR（125 MHz，（CD3）2CO）：δC=94.4（C-8），99.1（C-6），104.1（C-10），115.7（C-2’），116.2（C-5’），121.5（C-6’），123.7（C-1’），145.8（C-4’），147.0（C-3’），148.3（C-2），157.8（C-9），162.3（C-5），165.0（C-7），176.5（C-4）。根据该化合物的1H NMR和13C NMR鉴定该化合物为槲皮素（quercetin dehydrate）。

2.1.4 化合物4 为黄色膏状物。解析该化合物的氢谱和碳谱图，各信号的归属如下。1H NMR（500 MHz，CDCl3）：δH= 1.76（3 H，s，H-3”，-CH3），2.94（1 H，dd，J = 15.8 Hz，8.2 Hz，H-3’），3.29（1 H，dd，J = 15.8 Hz，9.8 Hz，H-3’ ），3.73（3H，s，-OCH3），3.82（3 H，s，-OCH3），4.50（1 H，d，J = 11.6 Hz，H-6），4.61（1 H，d，J = 2.4 Hz，H-6 ），4.59（1 H，S，H-6a，），4.94（1 H，s，H-2”，=CH2），5.07（1 H，s，H-2”，=CH2），5.24（1 H，t，J = 9.0 Hz，H-2’），6.49（1 H，s，H-4），6.54（1 H，d，J = 8.6 Hz，H-10），6.56（1 H，s，H-1），7.83（1 H，d，J = 8.6 Hz，H-11）。13C NMR（125 MHz，CDCl3）：δC=17.1（C-3”），31.1（C-3’），55.9（-OMe），56.4（-OMe），63.9（C-6），67.6（C-12a），87.9（C-2’），101.1（C-4），105.3（C-10），108（C-12b）109.5（C-1），118（C-11a），112.7（C-2”），113.2（C-8），130.1（C-11），142.9（C-1”），144.0（C-2），148.4（C-4a），151.2（C-3），157.7（C-7a），168.0（C-9），191.1（C-12）。根据其1H NMR和13C NMR鉴定该化合物为12 ɑ-羟基鱼藤酮（12 ɑ-hydroxyrotenone）。

2.2 化合物的杀虫活性

鱼藤酮和12ɑ-羟基鱼藤酮对无翅烟蚜和白蚊伊蚊4龄幼虫有毒杀活性（表1），而分离鉴定的其余两种化合物对白纹伊蚊幼虫和无翅烟蚜成虫没有毒杀活性。由表1可知，鱼藤酮对白纹伊蚊幼虫和桃蚜的LC50分别为31.7和10.7 mg/L；12ɑ-羟基鱼藤酮对白纹伊蚊幼虫和桃蚜的LC50分别为23.7和1.4 mg/L。

3 结论与讨论

研究在活性跟踪的基础上进行提取分离，共分离得到鱼藤酮、12ɑ-羟基鱼藤酮、6-甲氧基黄酮和槲皮素4种化合物，其中鱼藤酮和12ɑ-羟基鱼藤酮对白纹伊蚊幼虫和桃蚜表现出毒杀活性，鱼藤酮对白纹伊蚊幼虫和桃蚜的LC50分别为31.7和10.7 mg/L；12ɑ-羟基鱼藤酮对白纹伊蚊幼虫和桃蚜的LC50分别为23.7和1.4 mg/L。

鱼藤酮是目前已商品化的植物源杀虫剂，对多种害虫具有毒杀活性；12ɑ-羟基鱼藤酮也是一种具有开发潜力的鱼藤酮类似物[7-9]。现已从多种鱼藤属植物根皮中分离得到鱼藤酮和12ɑ-羟基鱼藤酮。中南鱼藤根皮中也含有鱼藤酮和12 ɑ-羟基鱼藤酮。这表明中南鱼藤也可能是一种重要的鱼藤酮资源植物。但在不同产地、不同时间采集的中南鱼藤受生长地生态条件及采集时间等因素的影响，其根皮中鱼藤酮的含量可能有所差异[10]。因此，有必要进一步研究不同产地、不同采集时间中南鱼藤根皮中鱼藤酮及其类似物的含量，为探讨该资源植物的开发利用价值提供依据。

[1] 徐汉虹. 杀虫植物与植物性杀虫剂[M]. 北京：中国农业出版社，2001.

[2] 李有志，徐汉虹，魏孝义，等. 亮叶中南鱼藤的杀虫活性及有效成分[J]. 昆虫学报，2007，50（7）：595-602.

[3] 李有志，徐汉虹. 湘西黑藤的杀虫活性及其杀虫成分[J]. 中国农业科学，2007，40（8）：1688-1696.

[4] 祁承经. 湖南植物名录[M]. 长沙：湖南科技出版社，1987.

[5] 王小艺，沈佐锐. 四种杀虫剂对桃蚜和异色瓢虫的选择毒性及害虫生物防治与化学防治的协调性评价[J]. 农药学学报，2002，4（1）：34-38.

[6] 唐启义，冯明光. 实用统计分析及其DPS数据处理系统[M]. 北京：科学出版社，2002.

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[8] 莫 娟，丁文兵，李有志，等. 9%12a-羟基鱼藤酮水乳剂对三种水稻害虫的防治效果[J]. 湖南农业科学，2014，（10）：40-42.

[9] 莫 娟，邹 凯，肖志翔，等. 灰毛豆不同品种树皮中12a-羟基鱼藤酮的含量[J]. 湖南农业科学，2013，（19）：20-23.

[10] 陈业高，吕瑜平，丁中涛，等. 植物化学成分[M]. 北京：化学工业出版社，2004.

（责任编辑：陈 平）

Study on Insecticidal Ingredients from the Root Barks of Derris fordii Oliv.

OU Yang-guang1，XIAO Zhi-xiang2，ZOU Kai2，DING Wen-bing1，LI Guan-hua1

（1. Hunan Provincial Engineering & Technology Research Center for Biopesticide and Formulation Processing, College of Plant Protection, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC; 2. Hunan Shaoyang Tobacco Company, Shaoyang 422001, PRC）

In order to identify insecticidal ingredients in root barks of Derris fordii Oliv., the study separated and extracted active compounds from its root barks on the basis of activity tracking, and identified their chemical constitutes and structure with column chromatography and NMR technology. The results showed that four compounds were isolated and identifed from root barks of Derris fordii Oliv., which were rotenone, 12α-hydroxyrotenone, 6-methoxyfavone and quercetin. Rotenone and 12α-hydroxyrotenone exhibited insecticidal activity against the larvae of Aedes albopictu and Myzus persicae adult. LC50 of rotenone against the larvae of Aedes albopictu and Myzus persicae adult were 31.7 and 10.7 mg/L respectively, and LC50 of 12α-hydroxyrotenone against them were 23.7 and 1.4 mg/L respectively.

Derris fordii; insecticidal ingredients; rotenone; 12α-hydroxyrotenone

G642.44

A

1006-060X（2015）08-0093-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.08.029

2015-05-18

邵阳市烟草科研项目（sy13-15ky04）

欧阳光（1970-），男，湖南郴州市人，硕士研究生，主要从事植物杀虫活性成分提取分离研究。

李冠华