印楝植物农药的研究进展.pdf
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2006年2月23日
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第 1 8 卷第2 期
2 O 0 4 年6 月
济南大学学报( 自然科学版)
J O U R N A L O F J N A N U N I V E R S I T Y( S e i . &T e e h . )
V0 1 . 1 8 No. 2
J u n.2 0 0 4
文章编号: 1 6 7 1 —3 5 5 9 ( 2 0 0 4 ) 0 2—0 1 4 5—0 4
印楝植物农药的研究进展
赵淑英 . 一 ,王秋芬 一,罗万春
( 1 .中国林业科学研究院 林产化学工业研究所, 江苏 南京 2 1 0 0 4 2 ; 2 . 济南大学 化学化工学院, 山东 济南 2 5 0 0 ;
3 . 山东农业大学 农药毒理与应用技术省级重点实验室, 山东 泰安 2 7 1 0 1 8 )
摘 要: 印楝中的有效成分印楝素是一种比较完美的植物源
杀虫剂. 本文叙述 了国内外有关印楝研究的现状、 有效成分
的提取方法、 印楝素及其制剂的稳定性控制、 制剂的主要成
分以及印楝杀虫剂对昆虫的作用途径和机制, 并对印楝杀虫
剂的发展趋势作了展望。
关键词: 印楝; 印楝素; 植物农药
中图分类号: 4 8 2 . 2 文献标识码: A
印楝( A z a d i r a c h t a i n d i c a . A. j U S S ) 系楝科楝属乔
木, 原产于印度与缅甸, 广泛种植于热带、 亚热带地
区, 在亚洲南部、 非洲和南美洲的 7 0多个国家已有
分布种植… 1。1 9 8 3年我国赵善欢首次从多哥引进
并试种成功[ I 4 ] , 现在云南省大面积种植[ 5 ] 5。印楝
由于有极高的经济价值而倍受世界各国政府与科学
家们的关注, 印楝被美国农业部誉为“ 可解决全球问
题之树” 【 6 J 。印楝现已开发的 2 0 余种用途中, 最有
价值的是作为杀虫剂使用, 从印楝植株中发现的以
印楝素( a z a d i r a c h t i n ) 为主的4 O O余种杀虫活性物质,可防治 1 0目4 O O余种农林、 仓库和卫生害虫【 6 J 6, 对
天敌影响小, 没有明显的植物毒性和脊椎动物毒性,在环境中降解迅速, 资源丰富可再生利用, 是比较完
美的杀虫剂[ 7 - 9 J 。此外,印楝素还有广泛的药用价
值, 如抗疟疾、 退热、 驱虫、 抑制动物和人体内的真菌
生长等。
1 印楝的活性成分
1 9 2 8 年, C h o p i n R. [ 。 首次报道印楝树中具有杀
虫活性物质, 1 9 4 2 年, S i d d i q u i s . [ 首次从印楝油中
分离出三种物质, 分别命名为 n i m b i n 、 n i m b i d i n和
收稿日期: 2 0 ∞一l 1 —1 3
基金项目: 中国林科院资源昆虫培育与利用重点实验室资助
项目
作者简介: 赵淑英( 1 %5 一) 。 女, 山东阳谷人, 中国林业科学研
究院林产化学工业研究所博士生。
n i m b i n i n 。1 9 6 8 年 B u t t e r w o r t h J . H. 等首次从印楝种
核中分离出印楝素纯品[ 1 2 ] , 1 9 7 5 年 Z a n n o P . R等提
出了印楝素分子的假设结构 , 1 9 8 6年 B r o u g h t o n
H. B . 等确定印楝素的立体化学结构[ H ] 。从此, 对
印楝素的研究得到迅猛的发展, 目前已经鉴定出大
约4 0 O 余种印楝素类似物的结构[ 1 5 ] 。
2 印楝素的提取方法
2 . 1 传统提取方法 .
印楝素是四环三萜类化合物, 在溶剂萃取方法
中, 其工艺各有各的特点, 主要是先脱脂, 然后用极
性较大的溶剂如甲醇、 乙醇回流或在仪器中提取, 然
后用一种中等合适的有机溶剂如乙酸乙酯萃取出印
楝素, 最后精制。如欲得较纯的印楝素还要用到薄
层析和柱层析以及高压液相等技术。根据萃取方法
的不同, 可分为如下几类: ( 1 ) 去油 一极性溶剂萃取
一
精制[ 1 6 , 1 7 ; ( 2 ) 极性溶剂萃取一去油一精制[ 1 8 , 1 9 ;
( 3 ) 烃类溶剂和极性溶剂协同萃取[ 驯; ( 4 ) 以水作萃
取溶剂 ; ( 5 ) 以水萃取、 大孔交换树脂吸附、 解
吸[ 。
2 . 2 新方法的采用
传统的溶剂提取分离技术如溶剂浸提法、 回流
法、 渗滤法等具有选择性高、 分离效果好、 易于实现
大规模连续化生产等优点。但近年来, 超临界萃取
和微波萃取等新型分离技术已用于印楝素的提取分
离[ ∞ 一 驯, 研究结果表明, 与传统方法相比, 这些技
术有产率高、 纯度好、 速度快、 物耗能耗少等特点, 有
广阔的应用前景。
2 . 2 . 1 超临界法
超临界流体萃取是利用处于临界压力和临界温
度以上的流体具有特异增加的溶解能力而发展起来
的分离新技术。
超临界提取印楝素的报道较多。如白日 尺 谦[ 2 3 】
维普资讯 http:www.cqvip.com 济 南 大 学 学 报( 自然科学版 ) 第 l 8卷
在温度为 3 2—8 o℃. 压力为 7 . 3 2 5 . 0 M P a条件下
提取印楝素; 方瑞斌【 ] 等发明了一种从印楝植物中
连续提取印楝油脂和印楝素的方法, 其特征在于其
采用了超临界流体通人未去壳粉碎的印楝原料中.
在压力为 1 1 . 0—2 5 . 0 MP a , 温度为 3 O一5 O , C 流
量为2 0 4 0 m 3 h条件下。 又在压力为1 . 3 2 0 MP a 。
温度为3 O一4 0℃, c O 2 流量为 I O 3 0 m h条件下,P a t h u mt h i p T. 【 J 等应用超临界提取印楝种的有效成
分n i m b i n , n i m b i n也是印楝素中一种重要的有效成
分, 最佳提取条件是物料用量印楝种仁为2 g 时。 萃
取压 力 2 3 . 0 M P a 、 萃取温 度 5 5 c 【 = 和 c O 流量
1. 2 4 mL mi n。
超临界萃取与传统的溶剂萃取相比. 不但设备
简单, 工序简化. 操作简便、 安全、 无毒、 无溶剂污染。
运行费用低, 生产成本低, 提取速度快。 易于分离, 效
率高; 还不破坏印楝素有效成分的化学结构。 生物活
性组成。特别适合工业化连续分离常规溶剂法难分
离的印楝油、 印楝素及其活性有效成分。
2 . 2 . 2 微 波法
微波萃取是利用高频电磁波直接与被分离物作
用, 导致样品基体内不同成分的反应差异使被萃取
物与基体快速分离的新方法。
D a i J i a n m i n g E ] 用微波辅助法在印楝种仁、 叶、种壳和皮中提取印楝素, 分别研究了微波辐射的强
度、 辐射时间、 溶剂等对萃取的影响。 作者先用石油
醚将种子去油, 用甲醇提取, 减压蒸溶剂, 再用甲醇:
水( 1 : 1 ) 溶解。 石油醚去油三次 ......
2 O 0 4 年6 月
济南大学学报( 自然科学版)
J O U R N A L O F J N A N U N I V E R S I T Y( S e i . &T e e h . )
V0 1 . 1 8 No. 2
J u n.2 0 0 4
文章编号: 1 6 7 1 —3 5 5 9 ( 2 0 0 4 ) 0 2—0 1 4 5—0 4
印楝植物农药的研究进展
赵淑英 . 一 ,王秋芬 一,罗万春
( 1 .中国林业科学研究院 林产化学工业研究所, 江苏 南京 2 1 0 0 4 2 ; 2 . 济南大学 化学化工学院, 山东 济南 2 5 0 0 ;
3 . 山东农业大学 农药毒理与应用技术省级重点实验室, 山东 泰安 2 7 1 0 1 8 )
摘 要: 印楝中的有效成分印楝素是一种比较完美的植物源
杀虫剂. 本文叙述 了国内外有关印楝研究的现状、 有效成分
的提取方法、 印楝素及其制剂的稳定性控制、 制剂的主要成
分以及印楝杀虫剂对昆虫的作用途径和机制, 并对印楝杀虫
剂的发展趋势作了展望。
关键词: 印楝; 印楝素; 植物农药
中图分类号: 4 8 2 . 2 文献标识码: A
印楝( A z a d i r a c h t a i n d i c a . A. j U S S ) 系楝科楝属乔
木, 原产于印度与缅甸, 广泛种植于热带、 亚热带地
区, 在亚洲南部、 非洲和南美洲的 7 0多个国家已有
分布种植… 1。1 9 8 3年我国赵善欢首次从多哥引进
并试种成功[ I 4 ] , 现在云南省大面积种植[ 5 ] 5。印楝
由于有极高的经济价值而倍受世界各国政府与科学
家们的关注, 印楝被美国农业部誉为“ 可解决全球问
题之树” 【 6 J 。印楝现已开发的 2 0 余种用途中, 最有
价值的是作为杀虫剂使用, 从印楝植株中发现的以
印楝素( a z a d i r a c h t i n ) 为主的4 O O余种杀虫活性物质,可防治 1 0目4 O O余种农林、 仓库和卫生害虫【 6 J 6, 对
天敌影响小, 没有明显的植物毒性和脊椎动物毒性,在环境中降解迅速, 资源丰富可再生利用, 是比较完
美的杀虫剂[ 7 - 9 J 。此外,印楝素还有广泛的药用价
值, 如抗疟疾、 退热、 驱虫、 抑制动物和人体内的真菌
生长等。
1 印楝的活性成分
1 9 2 8 年, C h o p i n R. [ 。 首次报道印楝树中具有杀
虫活性物质, 1 9 4 2 年, S i d d i q u i s . [ 首次从印楝油中
分离出三种物质, 分别命名为 n i m b i n 、 n i m b i d i n和
收稿日期: 2 0 ∞一l 1 —1 3
基金项目: 中国林科院资源昆虫培育与利用重点实验室资助
项目
作者简介: 赵淑英( 1 %5 一) 。 女, 山东阳谷人, 中国林业科学研
究院林产化学工业研究所博士生。
n i m b i n i n 。1 9 6 8 年 B u t t e r w o r t h J . H. 等首次从印楝种
核中分离出印楝素纯品[ 1 2 ] , 1 9 7 5 年 Z a n n o P . R等提
出了印楝素分子的假设结构 , 1 9 8 6年 B r o u g h t o n
H. B . 等确定印楝素的立体化学结构[ H ] 。从此, 对
印楝素的研究得到迅猛的发展, 目前已经鉴定出大
约4 0 O 余种印楝素类似物的结构[ 1 5 ] 。
2 印楝素的提取方法
2 . 1 传统提取方法 .
印楝素是四环三萜类化合物, 在溶剂萃取方法
中, 其工艺各有各的特点, 主要是先脱脂, 然后用极
性较大的溶剂如甲醇、 乙醇回流或在仪器中提取, 然
后用一种中等合适的有机溶剂如乙酸乙酯萃取出印
楝素, 最后精制。如欲得较纯的印楝素还要用到薄
层析和柱层析以及高压液相等技术。根据萃取方法
的不同, 可分为如下几类: ( 1 ) 去油 一极性溶剂萃取
一
精制[ 1 6 , 1 7 ; ( 2 ) 极性溶剂萃取一去油一精制[ 1 8 , 1 9 ;
( 3 ) 烃类溶剂和极性溶剂协同萃取[ 驯; ( 4 ) 以水作萃
取溶剂 ; ( 5 ) 以水萃取、 大孔交换树脂吸附、 解
吸[ 。
2 . 2 新方法的采用
传统的溶剂提取分离技术如溶剂浸提法、 回流
法、 渗滤法等具有选择性高、 分离效果好、 易于实现
大规模连续化生产等优点。但近年来, 超临界萃取
和微波萃取等新型分离技术已用于印楝素的提取分
离[ ∞ 一 驯, 研究结果表明, 与传统方法相比, 这些技
术有产率高、 纯度好、 速度快、 物耗能耗少等特点, 有
广阔的应用前景。
2 . 2 . 1 超临界法
超临界流体萃取是利用处于临界压力和临界温
度以上的流体具有特异增加的溶解能力而发展起来
的分离新技术。
超临界提取印楝素的报道较多。如白日 尺 谦[ 2 3 】
维普资讯 http:www.cqvip.com 济 南 大 学 学 报( 自然科学版 ) 第 l 8卷
在温度为 3 2—8 o℃. 压力为 7 . 3 2 5 . 0 M P a条件下
提取印楝素; 方瑞斌【 ] 等发明了一种从印楝植物中
连续提取印楝油脂和印楝素的方法, 其特征在于其
采用了超临界流体通人未去壳粉碎的印楝原料中.
在压力为 1 1 . 0—2 5 . 0 MP a , 温度为 3 O一5 O , C 流
量为2 0 4 0 m 3 h条件下。 又在压力为1 . 3 2 0 MP a 。
温度为3 O一4 0℃, c O 2 流量为 I O 3 0 m h条件下,P a t h u mt h i p T. 【 J 等应用超临界提取印楝种的有效成
分n i m b i n , n i m b i n也是印楝素中一种重要的有效成
分, 最佳提取条件是物料用量印楝种仁为2 g 时。 萃
取压 力 2 3 . 0 M P a 、 萃取温 度 5 5 c 【 = 和 c O 流量
1. 2 4 mL mi n。
超临界萃取与传统的溶剂萃取相比. 不但设备
简单, 工序简化. 操作简便、 安全、 无毒、 无溶剂污染。
运行费用低, 生产成本低, 提取速度快。 易于分离, 效
率高; 还不破坏印楝素有效成分的化学结构。 生物活
性组成。特别适合工业化连续分离常规溶剂法难分
离的印楝油、 印楝素及其活性有效成分。
2 . 2 . 2 微 波法
微波萃取是利用高频电磁波直接与被分离物作
用, 导致样品基体内不同成分的反应差异使被萃取
物与基体快速分离的新方法。
D a i J i a n m i n g E ] 用微波辅助法在印楝种仁、 叶、种壳和皮中提取印楝素, 分别研究了微波辐射的强
度、 辐射时间、 溶剂等对萃取的影响。 作者先用石油
醚将种子去油, 用甲醇提取, 减压蒸溶剂, 再用甲醇:
水( 1 : 1 ) 溶解。 石油醚去油三次 ......
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