雷公藤生物碱杀虫剂研究进展

雷公藤生物碱杀虫剂研究进展

陈卓, 冷静 ,孙宇

吉林工商学院，吉林长春，130507

摘  要：雷公藤在中草药中是一味祛风湿药，属卫矛科植物。在已有的雷公藤杀虫作用研究中可以确定其主要活性成分为生物碱，现对生物碱的杀虫强度、作用方式、致毒作用机理以及提取制剂加工等方面进行研究。

关键词：雷公藤；生物碱；杀虫作用

随着化学杀虫剂的长期大量使用，害虫抗药性与日俱增，导致防治效果不断下降，且化学成分的残留对生态环境造成严重危害，其使用自然受到越来越严格的限制，无公害绿色的植物源杀虫剂成为了人们心中的期盼。植物源杀虫剂来源于自然，具有对人、畜安全，不污染环境，不易引起抗药性，在自然环境中易于降解等优点[1]，能减少或免除化学杀虫剂的药物残留保护生态环境。据近几年的研究表明，雷公藤可作为杀虫剂的原材料并拥有良好的杀虫效果，其主要的杀虫活性物质即是生物碱。

1雷公藤研究概况 

雷公藤，又名黄藤根、霹雳木，是卫矛科雷公藤属植物,主要分布在我国长江以南流域。史书《湖南药物志》是这样记载雷公藤的：“杀虫，消炎，解毒”。民间很早就将其防治害虫，然而直到70年代人们通过各项研究发现雷公藤在抗肿瘤、抗风湿作用中有着良好效果,而其杀虫作用研究尚未取得进展。近年来华南农业大学、西北农林科技大学就雷公藤杀虫作用系统地进行了研究,取得了很大进展。而在张兴等人的研究下发现，雷公藤及其根皮提取物对贮粮害虫玉米象和米象都有非常显著的种群抑制作用[2]。为将雷公藤做为新型植物源杀虫剂的开发利用提供了理论依据与研究方向。

2 雷公藤杀虫活性成分

早在1950年，Acree等[3]从雷公藤中分离并命名了第一种生物碱-wilfordine（雷公藤定碱），这是首次发现了具有杀虫活性的雷公藤生物碱。陈同素[4]报道雷公藤对家蚕有毒杀作用、触杀作用的杀虫活性物质主要存在于根皮中。罗都强等通过对雷公藤杀虫作用的系统研究，初步明确了该植物中的主要杀虫活性成分为生物碱[5]。

2.1 雷公藤生物碱的杀虫作用

现阶段，有关于雷公藤生物碱的杀虫作用机理研究尚浅，虫类在摄取含有雷公藤生物碱提取物制剂后短时间内就会出现中毒反应，可见其用于杀虫具有很好的效果。但关于其制剂具体作用部位还有待实验研究。

2.2 雷公藤生物碱对虫类的作用机制

雷公藤生物碱制剂作用于虫体后的中毒症状表现为行动迟缓或丧失行动能力,停止摄食,加重剂量后可致死亡。雷公藤生物碱进入虫体约两小时后，虫体昏迷且瘫软失去行动能力，此时虫体已被麻醉且对外界的刺激无生理反应。实验中，当摄入量较小时，虫体会在一定时间内恢复活动能；当摄入量较大时，虫体则不会恢复行动能力而是缓慢死亡。结合实验虫体表现症状表明雷公藤生物碱能够影响虫类的神经系统，进而麻醉昆虫，由此推测雷公藤生物碱可能作用于昆虫的神经-肌肉接点。此外在另一组对照实验中发现，实验用虫的虫体中与消化有关的酶类活性并无改变，而通过电子显微镜观察发现中肠细胞和细胞器发生病变，中肠肠壁细胞受到破坏，可见雷公藤生物碱还会影响摄食消化、代谢生长[6]。

3雷公藤生物碱的提取制备 

雷公藤生物碱常用的物理提取方法是浸渍法和蒸馏法。提取溶剂多为甲醇、乙醇、氯仿和乙酸乙酯。由于利用溶剂来提取有效成分时，所需要的实验设备简单普遍且所需提取溶剂药品成本也不高，所以目前人们普遍采用这种提取法来提取雷公藤中生物碱。雷公藤根皮原料中的生物碱可以在甲醇、乙醇等有机溶剂直接被提取出来，再将提取液中的有机溶剂通过化学手段回收以得到浓缩生物碱的提取液。另外使用酸性溶液也能够对雷公藤生物碱进行提取。将粉碎后雷公藤粉末，浸在盐酸或醋酸溶液中提取生物碱，然后再在提取液中入浓氨水使之碱化去酸，再利用有机溶剂萃取分离得到更为纯净的生物碱试剂，最后通过蒸馏冷凝得浓缩的生物碱制品。在当前的有关雷公藤生物碱的生产工艺提取制备中主要是用乙醇溶剂来进行渗漉、回流提取或浸提操作。这是目前最基本的提取方法，但也存在着耗费时长久且提取出的有效成分浓缩液一般为混合物，而粗提取液还需额外工序进行纯化的缺点。而有关于雷公藤生物碱化学法和生物法提取制备技术还不够完善，还值得更多的学者来进行探讨研究。

4雷公藤用作杀虫剂的特点

4.1 杀虫作用方式特异

植物源雷公藤生物碱类杀虫剂除了含有常规杀虫剂的触杀作用、胃毒作用之外，还有拒食、抑制生长发育、麻醉、抑制种群形成等特异对害虫进行可持续控制的作用方式[7]。 

4.2 对环境安全

植物源的杀虫剂主要成分是天然存在的化合物，其活性物质由C、H、O等元素构成且存在着其固定的能量和物质循环代谢途径，在用于防治虫害时，不易导致环境的污染[8]。而天然存在的雷公藤杀虫活性物质同为植物源物质，在用于杀虫时其残留成分不会对土壤及环境造成污，且能达到高效杀虫抑制种群生长，从而达到长期有效杀虫作用。

5雷公藤成为杀虫剂的展望

从天然植物种中寻找新的杀虫活性物质是新型绿色杀虫剂的有效途径，雷公藤作为杀虫植物之一，在我国很早之前就被用于农业害虫的防治，多年来各位学者的研究也证明了雷公藤具有非常大的发潜力。依据现在的雷公藤资源分布来看，能够很好的为提取生物碱用作杀虫制提供长久地支持。雷公藤作为植物杀虫剂有着良好的环境相容性，且从雷公藤的杀虫活性看，具有高效杀虫的特点并对多种害虫有效，虽然作用方式较为复杂但是药效发挥作用快，短时间内虫体就会出现中毒现象，精神麻痹、身体变软、昏迷且停止进食。在兼具传统化学药剂的高速高效特点之外，却没有化学药剂的危害，譬如化学杀虫剂含毒量高，牲畜误食后容易致死且对人类尤其是幼童存在着潜在的生命危险。在近年来的研究下发现，雷公藤生物碱制作成杀虫剂的操作流程中，其杀虫活性成分的提取制剂设备要求不高、制取过程简且杀虫效果好。所以如果能在雷公藤粗提物溶液的基础上浓缩纯化得到精提液，那么雷公藤生物碱类杀虫剂将会占据市场。

参考文献

[1] 吴文君，高希武.生物农药及其应用[M].北京：化学工业出版社，2004，14-33.

[2] 张兴，赵善欢．几种植物性物质对玉米象的初步试验[J].粮食贮藏，1983,（2）：55-62．

[3]Acree F,Haller H L. Wilfordine，an insecticidal alkaloid from Tripterygium wilfordii Hook[J]. J Amer Chem Soc, 1950, 72: 1608-1611.

[4] 陈同素．国产杀虫药剂雷公藤调查报告[J].中华农学会报，1933，125：79-92．

[5] 罗都强，陈安良，张兴等.雷公藤杀虫剂及其制造方法[P].中国，ZL00129820.8.2004-2-18.

[6] 周琳.雷公藤总生物碱的杀虫作用研究.博士学位论文.陕西杨凌:西北农林科技大学,2007.

[7] 何军,马志卿,张兴.植物源农药概述[J].西北农林科技大学学报，2006，34（9）:79-83.

[8] 贝纳新,高萍,石承民等.植物源杀虫剂研究进展[J].沈阳农业大学学报,2002,33 (44):309-314.

作者简介：姓名： 陈卓 出生年月：1998.10.31  籍贯：吉林白城    性别：女    民族：汉族    研究方向：研究方向：粮食工程  学历：本科

基金项目：吉林工商学院大学生创新创业训练计划资助项目——环保无公害杀虫剂（202111261003）

*通讯作者