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槟榔种子生物碱类杀虫活性成分鉴定及其配方研究

郑敏圆  
【摘要】:生物碱类是一类重要的杀虫活性物质,目前已开发应用的生物碱类杀虫剂有烟碱、苦参碱、藜芦碱等。槟榔是棕榈科植物槟榔的成熟干燥种子,作为一种常用中药,是棕榈科中唯一含有生物碱的植物。槟榔碱是槟榔的主要组分,目前有关槟榔的主要研究报道主要集中在槟榔碱的药理学方面,而有关槟榔碱的生物活性研究相对较少,已有研究发现,槟榔碱对犬绦虫具有很好的驱除作用。本文研究了槟榔种子中生物碱类化合物对小菜蛾3龄幼虫的杀虫活性,研究结果对于了解槟榔的杀虫活性,以及探索槟榔中生物碱类化学结构为农药先导化合物的新型生物农药奠定基础。本文采用胃毒和触杀法测定了槟榔不同溶剂提取物对小菜蛾3龄幼虫的杀虫活性,在此基础上利用超高效液相色谱-质谱仪(UPLC-Triple-TOF/MS)对最高活性甲醇槟榔提取物的生物碱组分进行了定性和定量分析,进一步测定了主要生物碱类化合物及其混配对小菜蛾3龄幼虫的杀虫活性,最后对最佳筛选混剂的水剂配方进行了研究,结果如下:1.槟榔不同溶剂提取物对小菜蛾3龄幼虫的杀虫活性的研究结果表明:槟榔四种溶剂提取物对小菜蛾3龄幼虫的胃毒活性均高于触杀活性,甲醇、乙醇、正己烷和二氯甲烷槟榔提取物的触杀和胃毒处理72h的校正死亡率分别依次为:49.60%、47.90%、49.73%、64.36%和 81.43%、63.49%、72.54%、83.97%。从这些结果可以看出,槟榔二氯甲烷和甲醇提取物的杀虫活性明显高于另外两种试剂粗提物。利用超高效液相色谱-质谱仪对槟榔甲醇提取物的组分进行了定性和定量分析,结果表明:甲醇粗提物生物碱组分包括8种分别为:槟榔碱(7.88 mg/g)、槟榔次碱(25.48 mg/g)、去甲槟榔碱(11.37mg/g)、去甲槟榔次碱(4.90mg/g)、烟酸甲酯(0.02mg/g)和烟酸乙酯(0.002 mg/g)1-甲基-3-哌啶甲酸甲酯(0.69 mg/g)、1-甲基-3-哌啶甲酸乙酯(0.01 mg/g)。2.研究了槟榔甲醇粗提物和槟榔种子中主要生物碱类化合物对小菜蛾3龄幼虫的杀虫活性。筛选活性较好的化合物以LC50浓度1:1 比例混配并测定其杀虫活性,明确了几种化合物之间的相互作用效果。结果表明:槟榔甲醇提取物对小菜蛾3龄幼虫具有较好的毒性,LC50为44.78 mg/L,主要生物碱对小菜蛾3龄幼虫的胃毒活性大小依次是槟榔碱、去甲槟榔碱、槟榔次碱、去甲槟榔次碱、LC50分别为64.62mg/L、92.41mg/L、150.29 mg/L、157.36 mg/L。槟榔碱与去甲槟榔碱、槟榔次碱、去甲槟榔碱分别混合对小菜蛾3龄幼虫具有协同作用、累加作用;3.基于混合作用结果,研究了混合后的农药水剂配方。将槟榔碱+去甲槟榔碱,槟榔碱+槟榔次碱,槟榔碱+去甲槟榔次碱三种混合组分分别制成2%水剂配方,对其冷储、热储、稀释稳定性、接触角、表面张力等理化指标进行测定,通过在热储、冷储、稀释稳定性状态中,观察外观是否分层、浑浊,表面张力值大小,药剂在叶面的润湿程度筛选最优助剂,确定药剂配方,结果确定了三个水剂配方:槟榔碱+去甲槟榔碱+APG0810辛癸基葡糖苷水剂,槟榔碱+槟榔次碱+APG0814椰油基葡糖苷,槟榔碱+去甲槟榔次碱+渗透剂仲辛醇聚氧乙烯醚,符合农药水剂的质量指标要求,3种水剂配方对小菜蛾3龄幼虫室内毒性测定72h后的校正死亡率分别为85%、76.67%、78.33%。


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