（生物化学与分子生物学专业论文）博落回生物碱提取分离及应用研究.pdf

摘要 本论文就罂粟科博落回属植物博落回( m a c l e a y ac o r d a t a ( w i l l d ) r b r ) 生物碱 的提取分离及活性应用进行了基础研究，结果如下： 童搏落回总生物碱的提取方法研究 - 比较博落回总生物碱乙醇提取法和酸水提取法的优缺点，得出博落回总生物 碱乙醇提取法和酸水提取法在提取得率上相差不大，但乙醇提取法能提取出酸水 提取法无法提取的某些成分，酸水提取法则提取成分的种类要比乙醇提取法多， 且对血根碱、白屈菜红碱的提取得率比乙醇提取法高。 探讨博落回总生物碱酸水提取法的最佳工艺条件，考察博落回总生物碱酸水 提取法时间、温度、料液比、p h 4 个因素对其提取得率的影响，再通过正交实验， 得出其酸水提取法的最佳工艺条件为提取时间4 h ，提取温度8 0 ，料液比l ： 5 0 ，p i l l 5 ，总生物碱提取得率可达9 1 。 2 、血根碱、白屈菜红碱的分离 得出快速简便的血根碱、白屈菜红碱的分离方法，通过此方法，能方便轻易 的得到纯度达8 7 以上的血根碱、白屈菜红碱。 3 、博落回总生物碱、总生物碱盐、血根碱、白屈菜红碱对烟草黑胫病菌、青枯 病菌的抑制作用 得出博落回总生物碱对烟草黑胫病菌的抑制效果较为明显，处理5 天，其半 数效应浓度e c 5 0 = 2 2 4 9 9 9 m l ，3 2 0 1 x g m l 药液抑制率达7 7 4 2 。博落回总生物 碱盐对烟草黑胫病菌的抑制效果更好，处理5 天，其半数效应浓度 e c 5 0 = 1 6 2 2 i _ t g m l ，3 2 0 1 x g m l 药液抑制率达8 6 5 4 。 血根碱对烟草黑胫病菌的抑制效果一般，处理5 天，其半数效应浓度 e c 5 0 = 2 1 3 8 i t g m l ，4 0 9 9 m l 药液抑制率为6 2 5 4 。白屈菜红碱对烟草黑胫病菌 的抑制效果较差，处理5 天，4 0 9 9 m l 的药液抑制率才达3 2 6 。 博落回总生物碱、总生物碱盐、血根碱、自屈菜红碱对烟草青枯病无抑制 作用。 4 、博落回总生物碱、总生物碱盐对烟草蚜虫、豆蚜虫的毒杀作用 博落回总生物碱、总生物碱盐对烟草蚜虫、豆蚜虫都有比较强的毒杀作用， 处理6 0 h ，博落回总生物碱、总生物碱盐对烟草蚜虫半致死浓度l c s o 分别为 2 7 4 5 i l g m l ，5 0 1 1 9 i t g m l 。博落回总生物碱( 处理4 8 h ) 、博落回总生物碱盐( 处 理3 0 h ) 对豆蚜虫半致死浓度l c s o 分别为5 6 2 3 - t g m l 、3 8 0 2 i t g m l 。 5 、博落回总生物碱、总生物碱盐、血根碱、白屈菜红碱对果蝇的毒杀作用 博落回总生物碱对果蝇具有极强的毒杀活性，处理l o m i n ，其半致死浓度 l c 5 0 为5 6 8 m g m l 。博落回总生物碱盐对果蝇的毒杀活性更强，处理l o m i n ，其 半致死浓度l c s o 为6 5 m g m l 。血根碱对果蝇基本无灭杀活性，高浓度白屈菜红 碱对果蝇有较强的灭杀活性，但效应时间长，低浓度白屈菜红碱对果蝇表现为弱 毒性。 6 、大田实验博落回生物碱对马铃薯y 病毒抑制作用 博落回总生物碱提取物对烟草p v y 有一定的抑制作用，能对p v y 病原体对 烟草的感染有一定的控制作用。施药一次基本上没有抑制效果，施药2 3 次能对 p v y 感染、发病程度有不同程度的控制，随施药浓度的提高，其抑制作用增强， 低浓度下对烟草p v y 抑制效果不明显。 关键词：博落回，生物碱，提取分离，抑菌，杀虫，抗病毒 s t ud i soi lm a c l e a y ac o r d a t aa l k a l o i d s e x t r a c t i o n & s e p a r a t i o na n da p p l i c a t i o n a b s t r a c t m a c l e a y ac o r d a t ai sc h i n e s et r a d i t i o n a lh e r b a ld r u g 丽血p l e n t yo fa l k a l o i d s i n t h i sp a p e r , t h ee x t r e a c t i o n , s e p a r a t i o na n da c t i v eo fm a c l e a y ac o r d a t aa l k a l o i d sw e r e s t u d i e d ，t h er e s u l t sa sf o l l o w i n g ： 1 、t h ee x t r a c t i o nm e t h o ds t u d yo fm a c l e a y ac o r d a t at o t a la l k a l o i d s t h em a c l e a y ac o r d a t at o t a la l k a l o i d sw a se x t r a c t e db ye t h a n o la n dh y d r o c h l o r i c a c i d , t h e nt oc o m p a r et h i st w om e t h o d s t h ef o l l o w i n gr e s u l t sw e r eo b t a i n e d ：a c q u i r e d o fa l k a l o i d sw a se q u a li nt h i st w om e t h o d s ，b u ts o m ec o n s t i t u e n t sc a l lb ee x t r a c t e db y e t h a n o lt h a th y d r o c h l o r i ca c i dc a l ln o t , t h en u m b l e ro fc o n s t i t u e n t se x t r a c t e df r o m m a c l e a y ac o r d a t ab yh y d r o c h l o r i ca c i dw a s b e t t e rt h a ne x t r a c t e db ye t h a n o l ，a n dt h e a c q u i r e do fs a n g u i n a r i n e ，c h e l e r y t h r i n eb yh y d r o c h l o r i ca c i dw e r eb e t t e rt h a nb y e t h a n o ls o o p t i m a lc o n d i t i o n sf o re x t r a c t i o nt h et o t a la l k a l o i d sf r o mm a c l e a y ac o r d a t ew b s s t u d i e d b yh y d r o c h l o r i c a c i d t h e w o r k i n gp a r a m e t e r si n c l u d i n ge x t r a c t i n g t e m p e r a t u r e ，h y d r o c h l o r i ca c i dc o n t e n t , t h er a t i o no fm a t e r i a lt os o l v e n ta n de x t r a c t i n g t i m ew e r es t u d i e d t h eb e s tw o r k i n gp a r a m e t e r sf o re x t r a c t i n gm a c l e a y ac o r d a t et o t a l a l k a l o i d sw e r e ：e x t r a c t i n gt i m ew a s4h o u r s ，e x t r a c t i n gt e m p e r a t u r ew a s8 0 ( 2 ，t h e r a t i o no fm a t e r i a lt os o l v e n tw a s1t o5 0 ，t h eh y d r o c h l o r i ca c i dc o n t e n tw a s1 5 ，t h e m a c l e a y ac o r d a t et o t a la l k a l o i d sa u q u i r e dw a s9 1 2 、am e t h o df o rp u r i f i c a t i o nt h es a n g u i n a r i n ea n dc h e l e r y t h r i n e a s i m p l e ，c o n v e m e ma n dr a p i dm e t h o df o rp u r i f i c a t i o nt h es a n 曲a r i n e ， c h e l e r y t h r i n ew a se s t a b l i s h e d ，t ou s et h i sm e t h o & t h e8 7 s a n g u i n a r i n e ，c h e l e r y t h r i n e c 锄b e e a s i l yo b t a i n e d 3 、t h es t u d i e do nt h ea n t i b a c t e r i a le f f e c t so ft h em a c l e a y ac o r d a t et o t a l a l k a l o i d s ，t o t a la l k a l o i d sc h l o r i d e ，s a n g u i n a r i n ea n dc h e l e r y t h r i n et op h y t o p h t h o r a i p a r a s i t i c av a t n i c o t i a n a ea n d p s e u d o m o n a ss o l a n a c e a r u mee s m i t h t h er e s u l t ss h o wt h a t ：t h em a c l e a y ac o r d a t e t o t a la l k a l o i d sh a dg o o d a n t i b a c t e r i a le f f e c t so np h y t o p h t h o r ap a r a s i t i c av a r n i c o t i a n a e ，t h ei n h i b i t i o ne f f e c t s o f3 2 0 h g m lw a s7 7 4 2 a n de c s ow a s2 1 3 8 i _ t g m la f t e r5d a y s t h em a c l e a y a c o r d a t et o t a la l k a l o i d sc h l o r i d ea l s oh a dg p o da n t i b a c t e r i a le f f e c t s0 1 1p h y t o p h t h o r a p a r a s i t i c av a r n i c o t i a n a e ，t h ei n h i b i t i o no f3 2 0 p g m lw a s8 6 5 4 a n de c 5 0w a s 16 2 2 斗g m la f t e r5d a y s t h es a n g u i n a r i n eh a dn o r m a la n t i b a c t e r i a le f f e c t so np h y t o p h t h o r ap a r a s i t i c a v a r n i c o t i a n a e ，t h ei n h i b i t i o ne f f e c t so f4 0 p g m lw a s6 2 5 4 a n de c s ow a s 21 3s , g m la f t e r5d a y s t h ec h e l e r y t h r i n eh a dw e a ka n t i b a c t e r i a le f f e c t so n p h y t o p h t h o r ap a r a s i t i c av a rn i c o t i a n a e ，t h ei n h i b i t i o no f4 0 i ，t g m lw a s3 2 6 a f t e r 5d a y s t h em a c l e a y ac o r d a t et o t a ja l k a l o i d s ，t o t a la l k a l o i d sc h l o r i d e ，s a n g u i n a r i n ea n d c h e l e r y t h r i n eh a d r i oa n t i b a c t e r i a le f f e c t s 4 、t h es t u d i do nt h et o x i c i t ye f f e c t so ft h em a c l e a y ac o r d a t et o t a la l k a l o i d s ，t o t m a l k a l o i d sc h l o r i d et ot o b a c c oa p h i da n db e a na p h i d t h em a c l e a y ac o r d a t et o t a la l k a l o i d sa n dt o t a la l k a l o i d sc h l o r i d eh a dg o o d t o x i c i t ye f f e c t so nt o b a c c oa p h i da n db e a na p h i d f o rt o b a c c oa p h i d ，t h i s t w o r e a g e n t s l c s ow e r e2 7 4 5 r t g m l ，5 0 1 1 9 p g m la f t e r6 0h o u r s ；f o rb e a na p h i d , t h i s t w or e a g e n t s l c s ow e r e5 6 2 3 1 x g m l 、3 8 0 2 i t g m la f t e r4 8h o u r so r3 0h o u r s 5 、t h es t u d i do nt h et o x i c i t ye f f e c t so ft h em a c l e a y ac o r d a t et o t a la l k a l o i d s ，t o t a l a l k a l o i d sc h l o r i d e ，s a n g u i n a r i n ea n dc h e l e r y t h r i n et od r o s o p h i l am e l a n o g a s t e r t h em a c l e a y ac o r d a t et o t a la l k a l o i d sh a dg o o dt o x i c i t ye f f e c t so i ld r o s o p h i l a m e l a n o g a s t e r ，t h el c s ow a s5 6 8 m g m la f t e r10r a i n t h em a c l e a y ac o r d a t et o t a l a l k a l o i d sc h l o r i d ea l s og o o dt o x i c i t ye f f e c t so nd r o s o p h i l am e l a n o g a s t e r , t h el c s o w a s6 5 m g m la f t e r1 0r a i n , s a n g u i n a r i n eh a dn o n et o x i c i t ye f f e c t so nd r o s o p h i l a m e l a n o g a s t e r , h i 。g hc o n c e n t r a t i o nc h e l e r y t h r i n eh a dt o x i c i t ye f f e c t st od r o s o p h i l a m e l a n o g a s t e rb u tn e e dl o n gt i m e ，l i g h t c o n c e n t r a t i o nh a dw e a kt o x i c i t ye f f e c t st o d r o s o p h i l am e l a n o g a s t e r 6 、t h ei n h i b i t i o ne f f e c t so ft h em a c l e a y ac o r d a t et o t a la l k a l o i d st op v y b yt h e f i e l de x p e r m e n t t h em a c l e a y ac o r d a t et o t a la l k a l o i d sh a dae c r t a i l li n h i b i t i o ne f f e c t st op v y b y l l s e 她j 蕊c b r d a t et o t a la l k a l 。i d s ，t h ep v y p a t h 。g e ni n v a d i n gt o b a c c 。h a d b e e nc o n t r o l e d , b u ti tw a si n v a l i di fo n l yo n ea p p l i a n c et h em a c l e a y ac o r d a t et o t a l a l k a l o i d s ，i tn e e dt oa p p l i a n c e2 - 3t i m e s ，t h e np v yp a t h o g e ni n v a d e da n dp a t h o g c n e s i s l e v e lc a nb ec o n t r o l l e d a st h em a c l e a y ac o r d a t et o t a la l k a l o i d sc o n s i s t e n c yi n c r e a s i n g ， t h ei n h i b i t i o ne f f e c t st op v ya s or a i s i n g , l i g h tc o n c e n t r a t i o nh a dn o to b v i o u s i n h i b i t i o ne f f e c t st op v y k e yw o r d s ：m a c l e a y ac o r d a t a ，a l k a l o i de x t r a c t i o n & s e p a r a t i o n , a n t i b a c t e r i a l ， d e s i n s e e t i o na n t i v i r u s v 附：学位论文原创性声明和关于学位论文使用授权的声明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究在做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确 方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：诩凌眩 日 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解贵州大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权贵州大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 也师签名：论文作者签名：j 型卫坚导师签名： l i 1 、植物源农药研究概况 植物源农药历史 第一章文献综述 我国植物资源极为丰富，人民很早以前就利用各种植物资源来同各种灾害作 斗争，而利用植物来灭虫害的记载也很早。 3 0 0 0 年前周礼，就有运用植物源农药的记载，当时人们用毒八角等来防 治害虫。到战国时期，已经发展到2 0 0 多种用来杀虫消毒的植物。1 9 0 3 年沈铉 介绍了除虫菊栽培制造法，到1 9 1 8 年开始研究除虫菊，1 9 3 2 1 9 3 6 年间作了大量 工作的研究工作，与此同时对雷公藤、鱼藤等的化学成分及杀虫作用也开展了一 些工作。1 9 5 3 年，为了探索川楝的驱蛔有效成份，从川楝树皮中分离出一种有 效成分川糠素， 8 0 年代开始研究它的杀虫作用 赵善欢等，1 9 8 7 。近年来，刘 学端等利用商陆、甘草、连翘等几种植物抽提物配制而成的复配剂m h l1 - 4 对烟 草花叶病进行了室内和田间小区防治试验【刘学端等，2 0 0 0 】。高红明等用3 龄菜 青虫对曼陀罗、泽漆、苍耳、天名精等1 2 种杀虫植物的提取液进行了室内杀虫 活性的测定 高红明等，1 9 9 9 。此外，以张兴为代表的很多科研人员对多种杀虫 植物资源提取物的杀虫作用进行了研究。 植物源农药的作用机理 研究结果表明，植物源农药对害虫的作用独特，作用方式多样化，作用机理 比较复杂，归纳起来主要有毒杀作用、拒食和忌避作用、干扰正常的生长发育作 用和光活化毒杀作用等。 ( 1 ) 毒杀作用 植物对昆虫最直接、最有效的作用方式就是毒杀作用。 胃毒毒杀作用 毒理学研究表明，具有胃毒毒杀作用的物质都可以破坏昆虫的中肠组织，使 中肠亚细胞结构发生变化，也可阻断昆虫的神经传导，抑制多种解毒酶，发挥神 经毒剂的作用。胃毒毒杀作用的症状为虫体脱水缩短，拉稀粪便，甚至拉出直肠 或囊泡状物，直至死亡。 触杀作用 害虫接触到具有触杀作用的物质，表现出兴奋状，其神经中枢即被麻醉，并 且使害虫的蛋白质凝固堵死虫体的气孔，从而使害虫窒息死亡。 熏杀作用 。 - 大部分精油都具有熏杀作用，精油可使害虫表皮蜡质层颗粒排列发生变化， 破坏中肠组织，抑制中枢神经电位自发放：鉴于熏杀的特殊方式，可将精油用于 防治仓储害虫和大棚温室害虫。 内吸毒杀作用 内吸作用是一种特殊的胃毒方式，与喷雾相比，这种方式对环境污染小，不 易杀伤天敌。许多植物源杀虫物质具有典型的内吸毒杀活性。 ( 2 ) 拒食和规避作用 任何生物的行为都是在接受体内外信息后，由神经系统和肌肉系统综合反应 的结果，能够被外来化学物质所调节。具有拒食和规避作用的物质即是改变害虫 的体内外信息，然后影响神经，迫使害虫做出拒食和规避的行为。 所以具有拒食作用和规避作用的物质并不直接杀死害虫，而是允许其存在， 但是迫使害虫转移选择目标。 ( 3 ) 干扰正常的生长发育作用 许多植物源农药能够干扰害虫的生长发育，使卵不能正常孵化，幼虫不能正 常蜕皮化蛹，蛹不能正常羽化或出现畸形，在害虫的整个生长过程中起到主导调 节作用。目前认为该类活性成分是干扰了昆虫正常的内分泌系统，导致生长发育 出现异常。这种方式对当代或当年的害虫影响不太明显，但可以控制下一代害虫 的发生。 ( 4 ) 光活化毒杀作用 光活化毒杀作用是植物源农药的活性物质借助于光敏化剂发挥作用，光敏化 剂是光活化毒杀作用的关键。目前被普遍接受的机制是光动力作用和光诱导毒 性，即光敏化剂接受一定波长的光子，产生自由基或诱发单线态氧攻击生物大分 子，如脂蛋白、酶和核酸等，从而导致害虫的死亡或损伤。 植物源农药研究进展 植物源农药的应用已有比较悠久的历史，到目前，可以根据植物源农药使用 的用途目标分为杀虫剂、杀菌剂、抗病毒剂、除草剂。 ( 1 ) 植物源农药杀虫剂：主要有楝科、卫矛科、杜鹃花科、瑞香科、柏科等 2 植物。其中楝科的印楝是世界公认的理想杀虫植物，活性成分主要分布在种核和 叶子中，美国的v l k o o d 公司已经开发了以印楝为原料的植物源农药。卫矛科的 雷公藤和苦皮藤也是较理想的杀虫源植物。 ( 2 ) 植物源农药杀菌剂：目前在这一领域的研究开始不久，一国内也只有零星 的报道，如白头翁提取液对小麦赤霉病菌菌丝有较高的抑制率，不仅可抑制菌丝 扩展，还可使病原菌碟上菌丝萎缩 吴恭谦等，2 0 0 0 。 ( 3 ) 植物源抗病毒剂：1 9 1 4 年a l l a r d 首次报道商陆汁液具有抗病毒活性， 国内外学者对许多植物的提取液抗病毒活性进行了广泛的研究，目前这一领域成 果较多，但植物提取液虽对植物病毒病有一定的防效，但因其成分复杂，受环境 影响后作用机制相互制约，在实际生产应用上往往稳定性较差。 ( 4 ) 植物源除草剂：目前世界上己在3 0 多个科的植物及发现了具有杀草活 性的天然化合物，其中一部分己被开发成天然除草剂。 植物源农药的研究意义 截止2 0 0 7 年上半年，世界人口6 5 6 7 亿，亚洲人口3 5 1 3 亿，这么多人需要 生存，离不开吃、穿、住、行。吃目前主要手段只能通过种植业来获得，而在种 植业中，病、虫害是不可避免的限制生产的因素据统计，目前我国农业病虫草 害共达两千余种，其中病害近5 0 0 种，虫害( 包括瞒类) 8 0 0 多种，能造成主要农 作物灾害的病虫草达1 0 0 余种，受害面积2 3 亿公顷，损失粮食1 5 0 2 0 0 亿公斤， 棉花约6 0 0 7 0 0 万担。为了在种植业中高产，农业就不可避免的使用农药，但是 目前大量使用的化学农药是一类特殊的化学品，它既能防治农林病虫害，也会对 人畜产生危害。化学农药利用率一般为1 0 ，约9 0 的残留在环境中，大量的 农药挥发到空气中，流入水体中，沉降聚集在土壤中，污染农畜渔果产品，并通 过食物链的富集作用转移到人体，对人体产生危害。而且农药经食物链的逐步富 集，最后进入人体，引起慢性中毒，这类危害往往要经过较长的时间积累才显示 出症状，不为人们所认识，它又是通过食物链的富集作用，最后才进入人体，不 易及时发现，因此，一般不为人们所重视，而且这类污染范围广，危害的人众多。 另外大量使用农药，在杀死害虫的同时，也会杀死其它食害虫的益鸟、益兽，使 食害虫的益鸟、益兽大大减少，从而破坏了生态平衡。加之经常使用农药，使害 虫产生了抗药性，导致用药次数和用药量的增加，加大了对环境的污染和对生态 的破坏，由此形成滥用农药的恶性循环。因此，化学农药的使用，一方面造福于 人类，另一方面也给人类赖依生存的环境带来危害。 植物源农药与化学农药相比，其有效成分来源，工业化生产途径，产品的杀 虫防病机理和作用方式等诸多方面，有着许多本质的区别。植物源农药更适合于 扩大在未来有害生物综合治理策略中的应用比重。概括起来生物农药主要具有以 下几方面的优点。 ( 1 ) 选择性强，对人畜安全。目前市场开发并大范围应用成功的生物农药产 品，它们只对病虫害有作用，一般对人、畜及各种有益生物( 包括动物天敌、昆 虫天敌、蜜蜂、传粉昆虫及鱼、虾等水生生物) 比较安全，对非靶标生物的影响 也比较小。 ( 2 ) 对生态环境影响小。生物农药控制有害生物的作用，主要是利用某些特 殊微生物或微生物的代谢产物所具有的杀虫、防病、促生功能。其有效活性成分 完全存在和来源于自然生态系统，它的最大特点是极易被日光、植物或各种土壤 微生物分解，是一种来于自然，归于自然正常的物质循环方式。因此，可以认为 它们对自然生态环境安全、无污染。 ( 3 ) 可以诱发害虫流行病。一些生物农药品种( 昆虫病原真菌、昆虫病毒、 昆虫微孢子虫、昆虫病原线虫等) ，具有在害虫群体中的水平或经卵垂直传播能 力，在野外一定的条件之下，具有定殖、扩散和发展流行的能力。不但可以对当 年当代的有害生物发挥控制作用，而且对后代或者翌年的有害生物种群起到一定 的抑制，具有明显的后效作用。 ( 4 ) 可利用农副产品生产加工。目前国内生产加工生物农药，一般主要利用 天然可再生资源( 如农副产品的玉米、豆饼、鱼粉、麦麸或某些植物体等) ，原材 料的来源十分广泛、生产成本比较低廉。因此，生产生物农药一般不会产生与利 用不可再生资源( 如石油、煤、天然气等) 生产化工合成产品争夺原材料。 我国是一个农业大国，农药在农业生产中发挥着十分重要的作用。随着人们 健康意识的提高，大多数国家都非常重视农产品的安全性，对农药残留的限制十 分严格。中国在加入w t o 以后，农产品出口面临着非常严峻的“绿色壁垒”，其 中农药残留超标是经常遇到的问题，严重影响了我国农产品在国际市场的竞争 力。为了降低农药残留量，努力开发新型农药已经成为当务之急。 4 植物源农药来源于自然，能在自然界降解，一般不会污染环境及农产品，在 环境和人体中积累毒性的可能性不大，对人和牲畜相对安全，对害虫天敌伤害小， 且害虫对其难以产生抗体，具有低毒、低残留的特点，能够保持农产品的高品质， 因此植物源农药具有广阔的市场。 我国植物源农药研究现状 我国植物资源丰富，开发利用植物源农药历史悠久，条件得天独厚，目前在 植物源农药的研究与开发上已取得了一定成绩，皂素烟碱可溶性乳剂、鱼藤酮乳 油、双素碱水剂、茴蒿素水剂、油酸烟碱、楝素杀虫乳油取得登记或临时登记， 并有小规模商品化生产。但和国际上同类研究相比，就整体水平而言还有一定差 距，近年来国内从事植物源农药生产的单位多为一些地方性小厂，产品多为水剂 或乳油，至今没有形成规模。究其原因主要有两点：第一，对植物源农药的基础 研究投入太少，不能明确植物中何种物质是主要的活性成分，只能以总的提取物 表示和体现其产品的药效；第二，对植物源农药的药效研究有限，直接利用的有 效成分含量较低，市场上销售的制剂有效成分含量只有千分之几，有的甚至只有 万分之几。对于这种现状，国内植物源农药需要加强基础研究，改进产品质量， 顺应国际潮流。 2 、生物碱研究概况 生物碱的理化性质 ( 1 ) 构成：绝大多数生物碱由c 、h 、o 、n 四元素构成，极小数还含有c l 、 s 等元素。 ( 2 ) 性状：大多数生物碱为结晶状固体，少数为液体，如菸碱、毒藜碱、槟 榔碱等。液体生物碱通常不含氧原子，或分子中的氧原子多形成酯键。一般生物 碱均无色，少数具颜色，如小檗碱( 黄色) 、血根碱( 红色) 。味苦。少数生物碱， 如麻黄碱与液体生物碱具挥发性，可随水蒸气蒸馏。 ( 3 ) 旋光性：大多数生物碱含不对称碳原子，所以有旋光性。大多数生物碱 具左旋光性。 ( 4 ) 酸碱性：大多数生物碱具碱性反应，能使红色石蕊试纸变蓝色。碱性的 强弱与分子中氮原子存在的状态有密切关系，一般是季胺碱 叔胺碱 仲胺碱。 若氮原子呈酰胺状态，则碱性极弱甚至消失，如胡椒碱、秋水仙碱等。有的生物 5 碱分子具有酚羟基或羧基，因而具酸碱两性，如槟榔次碱( a r e c a i d i n e ) 和吗啡等。 ( 5 ) ：溶解度：游离生物碱极性较小，不溶或难溶于水，能溶于氯仿、乙醚、 苯、丙酮、乙醇等有机溶剂，也能溶于稀酸的水溶液而生成盐类。生物碱盐类易 溶于水和乙醇，不溶或难溶于有机溶剂。此性质可用于生物碱的提取、分离和纯 化。但也有不少例外，如麻黄碱、秋水仙碱均可溶于水，也溶于有机溶剂；小檗 碱可溶于水，其盐在冷水中反而不溶；酚性生物碱可溶于氢氧化钠溶液；所有季 铵盐生物碱由于能离子化，亲水性强，均能溶于水等。 ( 6 ) 沉淀反应：大多数生物碱在酸性水溶液中，能与一些特殊的试剂( 生物 碱沉淀剂) 作用，生成沉淀。利用这些沉淀反应，不但可以预试生物碱的存在与 否，也可以用于生物碱的精制，或在提取过程中，用于指示提取是否完全。但直 接用中药的酸水浸出液作生物碱沉淀反应，常不能得到准确的结果，因为水浸液 中某些成分( 如蛋白质、鞣质、胺类等) 也能和生物碱沉淀剂产生沉淀，因此， 必须将水浸液精制后再行试验。通常先选用3 种以上不同的生物碱沉淀剂进行试 验，若均为负反应，则肯定无生物碱存在；若呈正反应，则必须精制后再试验， 第二次再呈正反应，才可确证存在生物碱。 生物碱的提取分离 生物碱的提取方法，常用的有冷浸、渗漉、超声波、索氏提取、热回流提取， 为了使提取更完全，也常常对上述方法进行组合如冷浸渗漉，冷浸。超声波，冷 浸索氏提取，冷浸热回流提取。由于各种生物碱的结构不同，性质各异，提 取分离方法也不尽相同，主要是根据生物碱的溶解度而定。生物碱大都能溶于氯 仿、甲醇、乙醇等有机溶剂，除季铵碱和一些分子量较低或含极性基团较多的生 物碱外，一般均不溶或难溶于水，而生物碱与酸结合成盐时则易溶于水和醇。基 于这种特性，可用不同的溶剂将生物碱从中药中提出，常用的提取溶剂有下列3 种： ( 1 ) 非极性溶剂：样品先用1 0 氢氧化铵溶液湿润，使中草药中与酸结合成 盐的生物碱呈游离状态，然后用氯仿或乙醚等提取，一些与酸结合比较稳定的生 物碱盐类和鞣酸盐或碱性较强的生物碱盐等，氢氧化铵不能将其完全分解，可用 碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钙或氧化镁，甚至氢氧化钠碱化，这个方法的缺点是 不能提出水溶性生物碱。 6 ( 2 ) 极性溶剂：极性较大的生物碱可用中性甲醇、乙醇、酸性甲醇、乙醇、 酸水( 常用o 1 l 盐酸、硫酸、乙酸、酒石酸等) 以及缓冲液等进行提取， 该方法较简便，但提出的杂质较多，需迸一步净化。 ( 3 ) 混合溶剂：用不同极性的溶剂按不同比例混合，可以较好地进行提取， 如麦角用氯仿：甲醇：氢氧化铵( 9 0 ：9 ：1 ) ，百部、粉防已用乙醚：氯仿：乙醇： 1 0 氨水溶液( 2 5 ：8 ：2 5 ：1 ) 等。 水溶性生物碱还可采用与生物碱沉淀试剂如雷氏盐( 硫氰化铬铵) 、磷钨酸 等生成不溶的复盐而从水溶液中析出。生物碱与雷氏盐生成的沉淀可溶于丙酮， 再通过阳离子交换树脂，用氢氧化铵洗脱即得游离的生物碱，生物碱与磷钨酸生 成的沉淀可与固体碳酸钾研磨使干燥，再用无水乙醇热提。 生物碱的应用 耿敬章等，2 0 0 7 】 ( 1 ) 抗肿瘤 目前从石蒜科的几种植物中已经分离出2 0 多种生物碱，其中伪石蒜碱表现 有抗肿瘤活性；豆科植物苦豆子根茎中获得的槐果碱也有抗癌作用；从喜树中分 离出的1 0 羟基喜树碱、1o 甲氧基喜树碱、l1 甲氧基喜树碱、脱氧喜树碱和 喜树次碱等对白血病和胃癌具有一定的疗效；而从卵叶美登木阴、云南美登木、 广西美登木及它们的亲缘植物变叶裸实中分离得到的美登素、美登普林和美登布 丁等3 种大环生物碱，具有较好的抗癌活性；掌叶半夏在民间用于治疗宫颈癌， 其中含葫芦巴碱，对动物肿瘤有一定的疗效：从三尖杉、蓖子三尖杉和中国三尖 杉中分离出近2o 种生物碱，其中三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱对急性淋巴性白血 病有较好的疗效。 ( 2 ) 镇静和止痛 防己科植物尤其是千金藤属和轮环藤属植物的根部获得了几十种异吡咯生 物碱，具有较强的生理活性，多数具有镇静和止痛作用；山蓑若中分离得到的樟 柳碱，毒性较小，对偏头痛型血管性头痛、视网膜血管痉挛和脑血管意外引起的 急性瘫痪都有较好的疗效；从乌头属的1 6 种植物中得到的4 0 多种二枯生物碱具 有止痛作用；从蝙蝠葛中提取出的蝙蝠葛苏林碱，其澳甲烷衍生物具有肌肉松弛 作用；从瓜叶菊中获得的瓜叶菊碱甲、乙，以及从猪屎豆属植物中获得的猪屎豆 碱，均具有阿托品样作用；从胡椒中分离的胡椒碱，临床上称为抗痛灵。另外， 7 从八角枫中分离得到了肌肉松弛有效成分八角枫碱，从延胡索中分离得到了1 0 多种止痛生物碱 傅建熙，1 9 9 7 。 ( 3 ) 抗菌驱虫 大多数生物碱都表现出强烈的抗菌作用，如欧洲鳞毛蕨总生物碱具有较强的 抑菌作用。结果欧洲鳞毛蕨总生物碱对供试菌种的撮低抑苗浓度分别为：大肠埃 希杆菌0 g m u r a l ，金黄色葡萄球菌0 4 m g m l ，枯草杆菌16 m g m l , 奇异变形杆菌 1 6m e , m l ，酵母3 2m g m l 周贤春等，2 0 0 7 ；在药剂浓度为5 0 0 m 舡时，苦参 总生物碱对黄瓜疫霉病和辣椒炭疽病菌、槐定碱对黄瓜疫霉病菌表现出较好的活 性，菌丝生长抑制率分别为9 61 8 、5 49 0 、9 3 6 2 ，苦参总生物碱和槐定碱对黄 瓜疫霉病菌苗的e c s o 分别为1 7 82 1 m g l 和1 6 21 3 m g l ；6 个样品对3 种病原细菌 的活性较低，在药剂浓度为1 0 0 x g m l 时，生长抑制率均在2 0 以下 严清平等， 2 0 0 7 。 也有一部分的生物碱表现极强的驱虫作用，如农村用苦楝树树皮和果实驱 虫，其有效成分就是里面的生物碱苦楝素；又如槟榔含多种生物碱，其槟榔碱为 驱虫有效成分，能使绦虫体产生弛缓性麻痹瘫痪。 生物碱的其他应用还有许多，如抗疟作用，抗病毒作用，对心血管疾病防治 等。 3 、博落回研究概况 博落回m a c l e a y a c o r d a t a i l l d ) r b r 系罂粟科博落回属植物，别名号筒草( 江 西，湖南，湖北) ，山大筒( 浙江) ，哈哈筒( 安徽) ，波落筒( 福建) 三钱- - ( 广西) ，滚地龙，号 筒秆，空筒草，角罗吹，土霸王，马耳杆，号筒青，山麻里，亚麻简，通天大黄等。 博落回为多年生大型草本，高2 5 m 左右，根粗大，橘红色，茎直立，光 滑，被白粉，中空，折断后有橙黄色汁液，上部分枝。叶互生，具叶柄，宽卵形 或近圆形，长1 0 2 5c m ，宽7 - - 1 0 锄，7 或7 浅裂，边缘波状或具波状牙齿， 下部有白粉，掌状脉。圆锥花序顶生或腋生，具多花，花梗长2 5r l l l n ，苞片披 针形，有毛；萼片2 ，黄白色，倒披针形，开花时脱落，无花瓣；雄蕊2 0 , - - - 2 6 枚， 花丝与花药等长，雌蕊1 枚，子房倒卵形，花柱短，柱头肥厚。蒴果倒披尖形 或狭倒卵形，有白粉，种子4 - - 6 ，成熟时棕黑色，有光泽。花期6 - - 7 月，果 期7 8 月。夏秋采茎叶，全年采根，鲜用或晒干备用。生于丘岭或低山草地， 林边，路边，也有栽培。分布于河北，陕西，甘肃，江苏，安徽，浙江，江西， 福建，台湾，河南，湖北，湖南，广西，广东，四川，贵州，云南等省区。 博落回化学成分 博落回m a c l e a y ac o r d a t a ( w i l 砷r b r 果实及全草中含有丰富的生物碱成分， 色谱分析显示博落回根中含有近3 0 种生物碱，1 0 多个色谱峰较大，为含量较大 的生物碱成分。 根和地上部分含血根碱、白屈菜红碱、乙氧基白屈菜红碱 ( e t h o x y c h e l e r y t h r i n e ) 、甲氧基白屈菜红碱( c h e l i l u t i n e ) 、博落回碱( b o e c o n i n e ) 、原 阿片碱、a 一别隐品碱、黄连碱( c o p t i s i n e ) 、小檗碱( b e r b e r i n e ) 、沙明碱( c o r y s a m i n e ) 以及 a 碱、b 碱、c 碱和博落回根碱( b o e c o n i n e ) 、去氢紫堇碱 ( d e h y d r o c i c a n t h i f o l i n e ) 、二氢血根碱( d i h y & o s a n g u i n a r i n e ) 等【杨军，1 9 9 9 】。这些 生物碱均为异喹啉衍生物类【胡子壁等，1 9 7 9 。 此外，尚分出原阿片碱、俚别隐品碱、氧化血根碱、b 碱、c 碱。从全草中 分出了原阿片碱、a 别隐品碱及另一种a 碱。从其果实中分得五种生物碱：血 根碱( s a n g u i n a i n e ) 、白屈菜红碱( c h e l e r y t h r i n e 、原阿片碱( p r o t o p i n e ) 、小别 隐品碱( q a l l o c r y p t o p i n e ) 、3 - 别隐品碱( 1 3 一a i l o c r y p t o p i n e ) 。 9 m 撤碱 o 、 o 锻化血撤碱 n0 u 、 夕o 自删桀害i ：碱 o o m e 小檗涟 博落回生物碱的药理研究 ( 1 ) 抗茵作用：博落回生物碱表现强烈的抗菌作用，对革兰氏阳性菌及革兰 氏阴性菌及钩端螺旋体有较强的抑制作用；对肺炎双球菌，金黄色葡萄球菌，枯 草杆菌比较敏感；白屈菜红碱，血根碱及博落回碱对金黄色葡萄球菌，枯草杆菌， 八迭杆菌，大肠杆菌，变形杆菌，绿脓杆菌，某些真菌等也具有不同程度的抑制 作用。 ( 2 ) 杀虫杀蛆作用：博落回总生物碱对阴道滴虫有