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苦皮藤素的应用

发布日期:2019/9/12 10:40:15

背景及概述[1][2]

苦皮藤(Celastrus angulatus MaXim)亦叫苦树皮、菜药,属卫矛科南蛇藤属植物。在我国长江、黄河流域各省区分布很广。其根皮和叶子一直被民间作为杀虫药使用,也可以入药用来治疗疗疮肿疼,具有清热解毒功能,其中根皮的杀虫作用最好。苦皮藤素的杀虫有效成分为分离得到的一系列4‑OH‑β‑二氢沉香呋喃多元醇酯类化合物,对害虫具有毒杀、拒食和麻醉作用,可用来防治蔬菜上的菜青虫、稻苞虫、水稻的粘虫、芫菁叶蜂幼虫、贮粮害虫玉米象等。

目前文献报道的苦皮藤素的提取方法均为溶剂回流法,提取溶剂包括石油醚、苯、丙酮、乙醚、甲苯、甲醇、乙醇等;其中工业化生产大多采用苯。虽然乙醇为环保溶剂,但与其他溶剂提取物或原药相比,苦皮藤素乙醇提取物(或用乙醇提取获得的原药)化学成分极其复杂、多样,含有大量黄酮、卫矛醇、三萜等其他成分,4‑OH‑β‑二氢沉香呋喃多元醇酯类化合物含量很低(如苦皮素A含量0.5%左右),溶解性较差,难于制成相应剂型。因此,苦皮藤素基本不采用乙醇提取。

苦皮藤素醇提取物的品质不在于某个单一活性成分,其效果是多个活性成分协同配比的结果。研究证明苦皮藤素中主要杀虫活性成分是以4‑OH‑β‑二氢沉香呋喃倍半萜骨架的多元醇酯化合物及其生物碱,统称苦皮藤素。苦皮藤素化学成分非常复杂,含有以苦皮素A、苦皮素B为主的多种杀虫成分。目前,苦皮藤素提取物或原药中苦皮藤素组分的检测方法:一是测定苦皮藤素提取物或原药水解后产生的苯甲酸,操作步骤极其复杂,结果不可靠,可行性差;二是仅对其中一个组分苦皮素A(或苦皮藤素V)进行定量分析,这种针对单一成分进行定量分析的质量检测模式不能有效控制苦皮藤素提取物的内在质量,无法满足当前对于客观有效地评价和控制苦皮藤素产品质量的迫切要求。指纹图谱技术己成为国际公认的区别评价植物天然产物及其原料的最有效的手段。目前关于苦皮藤素提取物或原药的产品及其指纹图谱检测未见报道。

应用[3]

苦皮藤素是从该植物分离得到的活性成分。苦皮藤素对甜菜夜蛾、斜纹夜蛾特效,对稻纵卷叶螟、大螟、二化螟、三化螟高效。研究表明,戊酸氰醚酯与苦皮藤素质量份数比例在30:1~1:1范围内对蚜虫(萝卜蚜)的胃毒活性具有增效作用,共毒系数大于125;戊酸氰醚酯与苦皮藤素质量份数比例在20:1~6:1范围内对蚜虫(萝卜蚜)的胃毒活性具有增效作用,共毒系数大于150;戊酸氰醚酯与苦皮藤素质量份数比例为15:1和12:1内对蚜虫(萝卜蚜)的胃毒活性具有更好的增效作用,共毒系数大于180。

制备[2]

(1)35%苦皮藤素原药 

称取阴干的苦皮藤根或/和皮粉碎(过10~24目筛),加入体积为2~6倍量、90~95%的乙醇于60~80℃下回流或超声提取2~3次,每次提取1~2小时,过滤后合并滤液,减压浓缩;取浓缩后的滤液(密度为0.90~1.19),用其重量为1~2倍量的大孔吸附树脂装柱,先后以20~25%乙醇、40~50%乙醇、75%~85%乙醇和90~95%乙醇冲柱,收集75%~85%乙醇洗脱液,减压蒸干,即得苦皮藤素原药。大孔吸附树脂的型号为HP‑20、D‑101、D‑201或SP‑70;大孔吸附树脂的径高比为8:1~15:1;用于冲柱的乙醇的体积为浓缩后滤液的20~40倍。大孔吸附树脂HP20为三菱DIAION系列。 

(2)3%苦皮藤素水乳剂 

35%苦皮藤素原药与与乳化剂、抗冻剂和溶剂按所述比例混合,即得3%苦皮藤素水乳剂。 

3%苦皮藤素水乳剂混合比例如下:35%苦皮藤素原药8~9份,乳化剂9~10份,抗冻剂5份,溶剂(水)补足余量。这里的百分号“%”为质量百分比。

(3)苦皮藤素微乳液:

准备原料:苦皮藤素原药0.2克,N,N-二甲基甲酰胺5克,乙二醇15克,十二烷基硫酸钠0.5克,脂肪醇聚氧乙烯醚1.5克,水77.8克。

操作如下:苦皮藤素原药用N,N-二甲基甲酰胺部分溶解,等苦皮藤素完全溶解后加入乙二醇,加上十二烷基硫酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚(OP-15),加热至45℃,搅拌均匀后,再加去离子水,继续搅拌30分钟,搅拌后冷却,得到苦皮藤素微乳液。

主要参考资料

[1] 张继文, 吴文君, & 田暄. (2004). 苦皮藤素类似物的合成与结构鉴定. 农药学学报, 6(3), 15-25.

[2] 胡兆农, & 高永闯. (2000). 苦皮藤素Ⅳ杀虫机理电生理研究初报. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 28(2), 35-38.

[3] 吴文君, 刘惠霞, 姬志勤, 胡兆农, & 祁志军. (2001). 植物杀虫剂o.2%苦皮藤素乳油的研究与开发. 农药, 40(3), 17-19.