四种药用植物中生物碱成分及甜菜夜蛾拒食活性研究

摘要

天然产物是绿色农药创制的重要来源。吡咯里西啶生物碱和二萜生物碱存在于多种植物中，不仅结构复杂多样，且对植物具有化学防卫作用，能够抵御昆虫和病原的侵害，备受研究者关注。对富含这两种生物碱植物的化学成分进行系统研究，不仅能够丰富两类化合物的结构类型，为植物化学分类学提供化学成分基础，同时也为发现活性先导物提供复杂结构的天然化合物库，对促进中国植物源农药的发展、开发利用中国特色植物资源具有重要意义。
　　本论文分两个部分:第一部分对兰科植物见血青和三种毛茛科植物白喉乌头、毛序准噶尔乌头以及滇川翠雀花中的生物碱成分进行研究。应用硅胶、ODS-18反相硅胶、碱性氧化铝、大孔树脂等柱层析法并结合半制备HPLC对其生物碱成分进行分离纯化，然后采用IR、1D和2D NMR、HR-ESI-MS等波谱方法对分离得到的化合物结构进行鉴定，共得到61个化合物，其中14个为新化合物;第二部分为拒食活性研究。采用选择性叶碟法考察了57个源于乌头属和翠雀属的二萜生物碱对甜菜夜蛾3龄幼虫的拒食活性。
　　一、四种药用植物生物碱成分研究
　　1见血青中生物碱成分研究
　　见血青(Liparis nervosa(Thunb.)Lindl.)，兰科羊耳蒜属植物。本论文对采自贵州遵义的见血青中生物碱成分进行深入研究，从中分离并鉴定了10个化合物，其中9个为新的吡咯里西啶生物碱，分别为nervosineⅩ、nervosineⅪ、nervosineⅫ、nervosineⅩⅢ、nervosineⅩⅣ、nervosineⅩⅤ、nervosineⅩⅥ、nervosineⅩⅦ和nervosineⅩⅧ,1个黄酮碳苷类化合物6-C-β-L-arabinopyranosyl-8-C-α-L-arabinopyranosylapigenin。同时，考察了nervosineⅩ、nervosineⅩⅢ和nervosineⅩⅤ对甜菜夜蛾3龄幼虫的拒食活性，结果表明这3个吡咯里西啶生物碱均没有拒食活性。（新化合物结构见附图）
　　2白喉乌头中生物碱成分研究
　　白喉乌头(Aconitum leucostomum Vorosch.)为毛茛科乌头属植物。对采自新疆的白喉乌头生物碱成分继续进行研究共分离得到17个化合物，通过波谱手段，并结合文献对比，鉴定了它们的结构，其中新化合物分别是2个阿替生型C20二萜生物碱的季铵盐leucostomineA、leucostomine B和1个冉乌宁型C18二萜生物碱leucostomineC。已知化合物分别是4个牛扁型C19二萜生物碱avadharidine、acosanine、delphatine和lycoctonine;4个高乌宁型C18二萜生物碱N-deacetylappaconitine、lapaconine、lappaconidine和N-acetylsepaconitine;3个冉乌宁型C18二萜生物碱acosepticine、leucostine和finaconitine;1个光翠雀碱型C20二萜生物碱denudatine;两个异喹啉类生物碱O-methylarmepavine和N-demethylcolletine。其中，化合物avadharidine、acosepticine、acosanine、denudatine、finaconitine、O-methylarmepavine和N-demethylcolletine为首次从该植物中分离得到。（新化合物结构见附图）
　　3毛序准噶尔乌头中生物碱成分研究
　　毛序准噶尔乌头(Aconitum soongaricum var.pubescens)为毛茛科乌头属植物准噶尔乌头的变种。对其化学成分研究尚属首次。本论文植物样品采自新疆乌鲁木齐后峡，从中分离得到18个化合物，通过波谱手段并结合文献对比鉴定了它们的结构，其中两个新化合物分别是:光翠雀碱型的C20二萜生物碱pubesine和乌头碱型的二萜生物碱pubescensine。已知化合物分别是4个维特钦型C20二萜生物碱songorine、songoramine、15-acetylsongorine和12-epinapelline;12个乌头碱型C19二萜生物碱3-deoxyaconitine、spicatine A、altaconitine、aconitine、mesaconitine、14-benzoylaconine-8-palmitate、15-α-hydroxyneoline、bullatine B、taurnine、14-O-acetyl-senbusine A、senbusine A和8-acetylneoline。新化合物pubesine是比较罕见的同时具有C-1-O-C-19和16，17-环氧结构的光翠雀碱型二萜生物碱。（新化合物结构见附图）
　　4滇川翠雀花中生物碱成分研究
　　滇川翠雀花（Delphinium delavayi Franch.）是毛茛科翠雀属多年生草本植物，本论文从采自四川宝兴的滇川翠雀花中分离得到16个单体化合物，通过波谱手段并结合文献对比鉴定了它们的结构，分别是15个牛扁碱型C19二萜生物碱delphatine、deltatsine、delbonine、delbotine、lycoctonine、delsoline、delsemine A、delavaine A、delavaine B、gyalanine A、gyalanine B、anthranoyllycoctonine、delavaine Afree acid、delavaine Bfree acid、methyllycaconitine和一个异喹啉生物碱(+)-glaucine。
　　二、二萜生物碱对甜菜夜蛾幼虫拒食活性研究
　　选取源自乌头属和翠雀属的57个二萜生物碱，其中包括14个C18二萜生物碱，39个C19二萜生物碱以及4个C20二萜生物碱，首次运用选择性叶碟法考察了它们对甜菜夜蛾3龄幼虫的拒食活性。结果表明:1）大部分的化合物都表现出了一定的拒食作用，这与文献报道的该类生物碱具有植物保护作用的结论是一致的;2）拒食作用最强的化合物分别是aconitine、pubescensine、3-deoxyaconitine和chasmanthinine(EC50≤0.07mg cm-2)，其次是leucanthumsine A和chasmaconitine(EC50≤0.2mg cm-2);3)aconitine、pubescensine对甜菜夜蛾幼虫的拒食活性（其EC50值分别为0.02，0.03mg cm-2）和阳性对照AzadirachtinA（EC50=0.02mg cm-2）的活性相当，有望开发成一种新的昆虫拒食药物。

目录

声明

论文说明

摘要

缩略语说明

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 生物碱与害虫防治

1．2．1 二萜生物碱与害虫防治

1．2．2 吡咯里西啶生物碱与害虫防治

1．2．3 小结

1．3 本文研究目的

1．4 本文研究内容及方法

2．1 引言

2．2 材料及方法

2．2．1 实验仪器与试剂

2．2．2 植物材料

2．2．3 提取分离

2．2．4 碱水解

2．2．5 酸水解及三甲基硅烷基化产物制备

2．2．6 拒食活性测定方法

2．3 研究结果

2．3．1 见血青中分离鉴定的生物碱

2．3．2 新化合物结构鉴定

2．3．3 化合物的理化常数和波谱数据

2．3．4 拒食活性

2．4 本章小结

第3章 白喉乌头中生物碱成分研究

3．1 引言

3．2 材料及方法

3．2．1 实验仪器及试剂

3．2．2 植物材料

3．2．3 总生物碱的提取

3．2．4 单体生物碱的分离

3．3 研究结果

3．3．1 白喉乌头中分离鉴定的生物碱

3．3．2 新化合物结构鉴定

3．3．3 化合物的理化常数和波谱数据

3．4 本章小结

第4章 毛序准噶尔乌头中生物碱成分研究

4．1 引言

4．2 材料及方法

4．2．1 实验仪器及试剂

4．2．2 植物材料

4．2．3 总生物碱的提取

4．2．4 单体生物碱的分离

4．3 研究结果

4．3．1 毛序准噶尔乌头中分离鉴定的生物碱

4．3．2 新化合物结构鉴定

4．3．3 化合物的理化常数和波谱数据

4．4 本章小结

第5章 滇川翠雀花中生物碱成分研究

5．1 引言

5．2 材料及方法

5．2．1 实验仪器及试剂

5．2．2 植物材料

5．2．3 总生物碱的提取

5．2．4 单体生物碱的分离

5．3 研究结果

5．3．1 滇川翠雀花中分离鉴定的生物碱

5．3．2 化合物的理化常数和波谱数据

5．4 本章小结

第6章 二萜生物碱对甜菜夜蛾幼虫拒食活性研究

6．1 引言

6．2．1 实验仪器及试剂

6．2．2 拒食活性测定方法

6．3 研究结果

6．3．1 C18型二萜生物碱对甜菜夜蛾3龄幼虫拒食活性

6．3．2 C19型二萜生物碱对甜菜夜蛾3龄幼虫拒食活性

6．3．3 C20型二萜生物碱对甜菜夜蛾3龄幼虫拒食活性

6．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读博士学位期间发表的学术论文及其他科研成果

附录