莊禮珂,王 潘,梁木森,劉 敏,朱 文

1海南大學(xué)環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院,海南儋州 571737;2海南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司,海南?？?570206;3海南大學(xué)材料與化工學(xué)院,?？?570206

海芒果葉揮發(fā)油化學(xué)成分及殺蟲活性研究

莊禮珂1,2,王 潘1,梁木森2,劉 敏2,朱 文3＊

1海南大學(xué)環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院,海南儋州 571737;2海南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司,海南?？?570206;3海南大學(xué)材料與化工學(xué)院,?？?570206

采用水蒸氣蒸餾法提取,運(yùn)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)海芒果葉揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行分析,用氣相色譜面積歸一化法測(cè)定了各成分的相對(duì)百分含量。經(jīng)毛細(xì)管色譜分離鑒定了 13個(gè)化合物。研究了揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜的活性:觸殺活性測(cè)定發(fā)現(xiàn)揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜 48 h的 LC50為 1.0067 mL/L;忌避活性測(cè)定發(fā)現(xiàn) 1 mL/L濃度在 12～48 h內(nèi)忌避率都在 80%以上;熏蒸活性測(cè)定發(fā)現(xiàn) 24、48、72 h的 LC50分別為 2.0207、1.7450、1.0160 mL/L;

海芒果;揮發(fā)油;殺蟲活性

紅樹林植物海芒果 (Cerbera m anghas),別名黃金茄、牛金茄、牛心荔、黃金調(diào),為夾竹桃科 (Apocynaceae)海芒果屬植物,分布于亞洲和澳大利亞的熱帶地區(qū),我國(guó)主要分布在廣東南部、廣西南部、海南和臺(tái)灣。其樹皮、葉和乳汁能制藥劑,有催吐、下瀉與墮胎之效[1],其毒性成分是強(qiáng)心甙類[2]。國(guó)外研究表明,海芒果中主要含有強(qiáng)心苷、木脂素、環(huán)烯醚萜苷和降單萜等類型的化合物[3-6]。緬甸人曾把海芒果和其他油劑一起混用作為殺蟲劑[7,8]。Tr?n ThiMinh Hiên等對(duì)海芒果葉子進(jìn)行老鼠的毒性生物測(cè)定[9]。Laphookhieo[10]等從海芒果種子中成功分離出一系列具有抗癌活性的強(qiáng)心甙類化合物。Chang等[11]從海芒果根中也分離出兩種化合物具有抗增殖和抗雌激素活性,能明顯地抑制人體結(jié)腸癌細(xì)胞系和伊沙科娃細(xì)胞系,并利用紫外光譜、紅外光譜、核磁共振儀和質(zhì)譜測(cè)定出其結(jié)構(gòu)。未見海芒果葉揮發(fā)油成分的報(bào)道。

本文利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)海芒果葉中揮發(fā)油的化學(xué)成分進(jìn)行了分析,并進(jìn)行了殺蟲活性研究,為紅樹林植物資源的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器、材料與試劑

儀器:GC6890/5973MS(美國(guó)惠普公司 )、RE52CS-2旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 (上海亞榮生化儀器廠)、SH2-D(Ⅲ)循環(huán)水式真空本泵 (鞏義市英峪子華儀器廠);丙酮、無水乙醚、無水硫酸鎂等均為國(guó)產(chǎn)分析純。

供試?yán)ハx為海南大學(xué)環(huán)境與植物保護(hù)學(xué)院化保實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)的赤擬谷盜。用全麥粉∶干酵母粉 =20∶1(質(zhì)量比)混合而成的飼料飼養(yǎng)赤擬谷盜,以供試驗(yàn)使用。

海芒果葉,2008年 10月采于海南熱帶植物園南藥圃,經(jīng)海南大學(xué)朱文教授鑒定為夾竹桃科植物海芒果的葉子,標(biāo)本存放于海南大學(xué)材料與化工學(xué)院。

1.2 海芒果葉揮發(fā)油的提取

稱取 100 g新鮮海芒果葉,洗凈后用剪刀剪碎,置于 1000 mL圓底燒瓶中,水蒸汽蒸餾 3 h,蒸餾液用無水乙醚萃取 3次,合并乙醚萃取液,加入無水硫酸鎂干燥過夜,常壓濃縮至不含溶劑,得黃色揮發(fā)油,出油率為 1.74%。

1.3 海芒果葉揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜成蟲的觸殺試驗(yàn)[12]

采用濾紙藥膜法 。將直徑為 9 cm的圓形濾紙放入相同直徑的玻璃皿中,吸取不同濃度供試精油溶液 (以 60%丙酮水作溶劑)3、2、1、0.5、0.25 mL/L 1 mL均勻滴在濾紙上,再取 1 mL的 60%丙酮水設(shè)為對(duì)照。晾干后在每個(gè)玻璃皿中放入 20頭試蟲,用深色的布罩起使蟲分散,每個(gè)濃度設(shè)三個(gè)重復(fù),48 h后檢查記錄死亡蟲數(shù)。

1.4 海芒果葉揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜成蟲的忌避試驗(yàn)

采用培養(yǎng)皿濾紙涂藥法。將直徑為 9 cm的濾紙等分兩半,一邊是處理,一邊為對(duì)照,中間用透明膠連結(jié)起來(濾紙不能連結(jié)在一起),將提取揮發(fā)油用 60%丙酮水配成濃度為 1、0.8、0.6、0.4、0.2 mL/ L的藥液,取 0.2 mL的藥液,均勻涂布干濾紙半圓的一邊,另一邊涂等量 60%丙酮水 (事先用鉛筆寫明標(biāo)記),等丙酮全部自然揮發(fā)后,將濾紙放入培養(yǎng)皿內(nèi)。每皿接入試蟲 20頭,蓋好培養(yǎng)皿 (用紗網(wǎng)),重復(fù) 3次,12、24、36、48、60 h檢查對(duì)照邊和處理邊蟲數(shù)。

1.5 海芒果葉揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜成蟲的熏蒸試驗(yàn)

采用三角瓶密閉熏蒸法。在 (250 mL)三角瓶中接入20頭赤擬谷盜,給濾紙條(2 cm×8 cm)上分別滴加定量的不同濃度供試精油溶液 (以 60%丙酮水作溶劑)3、2、1、0.5、0.25 mL/L,濾紙條距三角瓶底部 2～3 cm,迅速用塑料紙 (雙層)壓住濾紙,用橡皮筋封好瓶口,對(duì)照為濾紙條上加等量的 60%的丙酮水。處理重復(fù) 3次,每重復(fù)試蟲 20頭,將三角瓶置于室內(nèi),24、48、72 h檢查死亡數(shù),計(jì)算死亡率和校正死亡率。

1.6 GC-MS測(cè)定條件

氣相色譜條件:石英毛細(xì)管柱 HP-FFAP(30 m ×0.25 mm,0.25 um),程序升溫:從 60℃開始,以4℃/min升到 120℃,再以 6℃/min升到 250℃,保持 5 min;載氣為 He,柱流量 1.0 mL/min,進(jìn)樣口溫度 250℃,分流比 50∶1。

質(zhì)譜條件:EI源;電離電壓 70 eV,離子源溫度230℃,掃描范圍 10～500 aum,進(jìn)樣量 1.0 uL。

2 結(jié)果與分析

2.1 海芒果葉揮發(fā)油的化學(xué)成分鑒定

表 1 海芒果葉揮發(fā)油化學(xué)成分Table 1 Chemical constituents of essential oil from the leaves ofCerbera m anghas

30.49 Benzofuran-2-one,4-amino-2,3-dihydro-4-氨基苯并-2,3-二氫-2-呋喃酮 C8H7NO2149.05 1.14 32.44 1H-Benzotriazole,4-methoxy-4-甲氧基-1H-苯并三唑 C7H7N3O 149.06 0.83 34.90 Tetradecanoic acid肉豆蔻酸 C14H28O2228.21 2.71 37.61 2-Hexyl-1-octanol2-己基-1-辛醇 C14H30O 214.23 2.00

按上述 GC-MS條件對(duì)海芒果葉揮發(fā)油進(jìn)行分析,得其總離子流圖,對(duì)總離子流圖中的各峰經(jīng)質(zhì)譜掃描后得到質(zhì)譜圖,經(jīng)過過質(zhì)譜計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索(質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù):N IST,NBS),人工譜圖解析,按各色譜峰的質(zhì)譜裂片圖與文獻(xiàn)核對(duì),查對(duì)有關(guān)質(zhì)譜資料[13-15],對(duì)基峰、質(zhì)荷比和相對(duì)豐度等方面進(jìn)行直觀比較,分別對(duì)各色譜峰加以確認(rèn),綜合各項(xiàng)分析鑒定,鑒定出 13個(gè)化合物。用面積歸一化法確定了各成分的相對(duì)百分含量,結(jié)果見表 1。

2.2 海芒果葉揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜成蟲的觸殺活性毒力測(cè)定的方差分析達(dá)到極顯著水平,隨著處理濃度的增加,對(duì)赤擬谷盜的毒殺作用增強(qiáng)。

表 2 海芒果葉揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜的毒力測(cè)定結(jié)果Table 2Cerbera m anghasessential oil of the Tribolium castaneum herbst Toxicity results

2.3 海芒果葉揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜成蟲的忌避作用

表 2可見海芒果葉揮發(fā)油 5個(gè)濃度對(duì)赤擬谷盜

表 3 海芒果葉揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜成蟲的忌避性測(cè)定結(jié)果Table 3Cerbera manghasessential oil of the Tribolium castaneum herbst repellence results

海芒果葉揮發(fā)油在不同濃度和不同時(shí)間下對(duì)赤擬谷盜都表現(xiàn)出一定的忌避活性(見表 3)。海芒果葉精油對(duì)赤擬谷盜的忌避效果隨著用藥濃度的增大而增強(qiáng),在當(dāng)濃度增大為 1 mL/L時(shí),達(dá)到Ⅳ級(jí)水平;隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),海芒果葉揮發(fā)油的忌避效果逐漸降低,但在 60 h后還有一定的驅(qū)避作用,尤其是高濃度下。60 h后驅(qū)避等級(jí)還是Ⅳ級(jí)水平,這說明海芒果葉揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜驅(qū)避作用的持效期比較長(zhǎng),且濃度越高持效期越久。

表 4 海芒果葉揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜成蟲的熏蒸測(cè)定結(jié)果Table 4Cerbera m anghasessential oil of the Tribolium castaneum herbst Fumigatio results

注:表中數(shù)字后的小寫字母表示Duncan新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)的 5%水平的差異顯著性Note:The lowercase letters after the number in the table means the significant differences of 5%ofDuncan’s new multiple range test.

表 5 海芒果葉揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜成蟲的熏蒸測(cè)定結(jié)果分析Table 5Cerbera m anghasessential oil of the Tribolium castaneum herbst Fumigatio results analyse

2.4 海芒果葉揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜成蟲的熏蒸作用

表 4、5可見海芒果葉揮發(fā)油對(duì)對(duì)赤擬谷盜有一定的熏蒸活性,5個(gè)濃度對(duì)赤擬谷盜熏蒸活性測(cè)定的方差分析達(dá)到極顯著水平,隨著處理濃度和時(shí)間的增加,對(duì)赤擬谷盜的熏蒸作用增強(qiáng)。在 3、2、1、0.5、0.25 mL/L濃度下測(cè)得 24、48、72 h的 LC50分別為 2.0207、1.745、1.016 mL/L。

3 小結(jié)

試驗(yàn)結(jié)果表明,應(yīng)用水蒸汽蒸餾技術(shù)提取的海芒果葉揮發(fā)油對(duì)赤擬谷盜不僅具有較強(qiáng)的驅(qū)蟲、殺蟲活性,而且其作用包括熏蒸、觸殺、忌避多種方式。4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚,苯酚,6-甲基--三唑并(2,3-b)(1,2,4)三嗪都具有一定的殺蟲毒性。而海芒果葉揮發(fā)油中 4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚含量較高 ,因此 4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚可能是海芒果葉揮發(fā)油的主要活性成分之一,也可能是多種活性成分共同作用的結(jié)果。本文僅對(duì)其揮發(fā)油的生物活性做了初步試驗(yàn),其殺蟲活性組分的分離、提純和鑒定有待今后進(jìn)一步深入研究。

1 Edited by Chinese Academy of Sciences(中國(guó)科學(xué)院主編).Flora China Tomus 63(中國(guó)植物志,第 63卷),Beijing:Science Press,1974.33.

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15 Adams RZP.Identification of Essential Oils by IonTrapMass Spectroscopy.San Diego:Academic Press,1989.1.

Chem ical Constituents and Insecticidal Activity of the volatile oil fromCerbera m anghasLeaves

ZHUANGLi-ke1,2,WANG Pan1,L IANGMu-sen2,L IU Min2,ZHU Wen3＊

1Environm ent and Plant Protection College,Hainan University,Hainan danzou 571737,China;2Hai Nan Zheng Ye Zhong Nong High Technology Co.,LTD,Hainan haikou 570206,China;3Chem ical and M aterial College,Hainan University,Hainan haikou 570206,China

The essential oil of theCerbera m anghasleaveswas extracted by steam distillation,and the chemical compositionswere analyzed by GC-MS.And the peak-area normalizationmethod in gas chromatographywas applied to mensurate the relative contents of these components.The results showed that there are 13 compounds in the essentialoilof theCerbera m anghasleaves.At the same time,contact toxicity test showed thatLC50is 1.0067 mL/L for 48 h;Repellent test showed that repellentrate is over 80%with concentraton of 1 mL/L in12-48 h,and Infumigation test showed thatLC50is 2.0207,1.7450 and 1.0160 mL/L for 24 h,48 h,and 72 h,respectively.

Cerbera m anghas;essential oil;insecticidal activity

R284.2

A

1001-6880(2010)05-0812-04

2009-03-16 接受日期:2010-02-04

＊通訊作者 Tel:86-013976731588;E-mail:wen.zhu@163.com