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茜草(Rubia Cordifolia L.)系茜草属植物,多年生攀援草本,全国均产,主产于陕西渭南,河北邢台、河南洛阳、宁夏南部山区。近年来,有关茜草的药理和化学成分的研究已有所报道,但关于茜草杀虫活性方面还无系统研究。本论文从植物化学及农药学的角度系统研究了茜草的杀虫活性,并通过化学分离和生物活性跟踪检测的方法,分离出活性物质,结合核磁、质谱、元素分析、X-射线单晶衍射等检测手段对活性成分结构进行了鉴定。主要结果如下:
1.对不同试虫的活性比较
以乙醇为溶剂,用超声法提取茜草,采用点滴法和浸渍法测试提取物对枸杞蚜虫、小菜蛾和粘虫的触杀活性。结果显示茜草提取物对枸杞蚜虫、小菜蛾和粘虫均具有很高的触杀活性,室内毒力测定结果显示,对三种试虫的LC50分别为2.044 mg/mL、2.633 mg/mL和2.343 mg/mL。
2.杀虫活性作用方式研究
以小菜蛾为试虫,采用不同的活性测试方法测试茜草提取物对小菜蛾的活性作用方式,结果发现,茜草提取物对小菜蛾具有较好的触杀作用、拒食作用及生长发育抑制作用,但胃毒作用较弱。
3.不同部位活性比较
对茜草不同部位提取物的杀虫活性进行了比较,发现茜草各部位提取物对小菜蛾的活性都不相同,活性由高到低依次为:根>全草>茎>叶>籽,72 h校正死亡率分别为96.7%、76.7%、33.7%、33.3%和16.7%。实验分别以全草和根为原料,进行活性成分分离。
4.全草活性成分的分离鉴定
采用液液分配萃取将全草的乙醇提取物依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、水萃取,测试各萃取物对小菜蛾的活性,发现石油醚萃取物活性最强、得率也较高。然后对石油醚萃取物进行柱层析分离,并进行活性跟踪;经过三级柱层析分离后得到活性较高的部分,浓度0.05mg/mL时,72h校正死亡率达到96.7%;外观为淡黄色油状物,GC-MS分析结果显示,主要成分为脂肪酸酯类化合物,其中含量最高的组分达到55.6%。
5.茜草根活性成分分离鉴定
将茜草根提取物用不同极性的溶剂石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、水依次萃取,测试各萃取物对小菜蛾的活性,发现石油醚萃取物活性最强、得率也较高。然后对石油醚萃取物进行柱层析分离,并进行活性跟踪,得到A、B、C、D、E、F六个活性较高的成分,通过活性测试,浓度0.005 mg/mL时,72h对小菜蛾的校正死亡率分别为:6.67%、40.0%、16.7%、10.0%、16.7%、23.3%;48 h对枸杞蚜虫的校正死亡率分别为58.9%、81.3%、77.6%、73.9%、58.9%、73.6%;对活性最高的成分B进一步重结晶纯化,并进行单品培养,得到淡黄色透明的三斜品系的单晶;通过光谱、核磁、质谱、元素分析、X-射线单品衍射等检测手段对其结构进行了分析鉴定,为一种新的杀虫物质。