核桃楸的杀虫活性及活性成分研究

核桃楸（Juglans mandshurica Maxim．）为胡桃科胡桃属落叶乔木，为珍贵的用材树种和重要的药源植物。因此，对核桃楸进行研究与利用，具有广阔的研究空间和应用前景。本论文首次测定了核桃楸（叶、树皮和外果皮）中主要的活性成分总黄酮和胡桃醌的含量；研究了核桃楸（叶、树皮和外果皮）提取物和胡桃醌的杀虫活性；分析了核桃楸（叶、树皮和外果皮）提取物杀虫活性成分的化学组成、化学结构和相对含量；从核桃楸树皮中分离纯化出高纯度和高得率的胡桃醌产品；考察了核桃楸（叶、树皮和外果皮）提取物的稳定性。研究结果如下： （1）核桃楸（叶、树皮和外果皮）中主要的活性成分总黄酮和胡桃醌的提取及含量测定。采用常规提取法、索氏提取法和超声波提取法浸提核桃楸的总黄酮和胡桃醌，紫外-可见分光光度法测定核桃楸中的总黄酮含量，高效液相色谱法测定核桃楸中的胡桃醌含量。超声波提取法浸提核桃楸得到的总黄酮和胡桃醌提取量高于常规提取法和索氏提取法。超声波法提取核桃楸总黄酮含量分别为：叶50.0 mg·g-1，树皮41.7 mg·g-1，外果皮30.5 mg·g-1；胡桃醌含量分别为：叶0.209 mg·g-1，树皮0.131 mg·g-1，外果皮0.229 mg·g-1。 （2）核桃楸（叶、树皮和外果皮）提取物的杀虫活性、抑菌活性和化感作用。通过杀虫活性测定，核桃楸对舞毒蛾幼虫和甘蓝夜蛾幼虫有显著的杀虫活性，乙醇提取物的杀虫活性强于氯仿相和乙酸乙酯相。推测杀虫活性作用机制，核桃楸乙醇提取物对舞毒蛾幼虫和甘蓝夜蛾幼虫有显著的中枢神经系统作用和毒杀作用。核桃楸乙醇提取物对杨树叶枯病和樟子松枯梢病有抑菌活性。核桃楸乙醇提取物对青菜、紫花苜蓿和高丹草有化感作用。核桃楸外果皮的杀虫活性、抑菌活性和化感作用强于核桃楸叶，核桃楸叶强于核桃楸树皮。 （3）核桃楸（叶、树皮和外果皮）提取物杀虫活性成分的分离与分析。分离并采用气-质联用技术GC-MS分析核桃楸乙醇提取物的杀虫活性成分的化学组成、化学结构和相对含量。核桃楸乙醇提取物中主要活性成分为胡桃醌（5-羟基-1，4-萘醌）、对称2，2′-亚甲基-6-（1，1-二甲乙基）4-甲基双酚、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、D-阿洛糖、5，8-二羟基-1，4-萘醌、1，5-萘二酚、2，3-二氢苯并呋喃、7-甲氧基-1-四氢萘酮、1-萘酚、8-羟基-2-甲氧基-1，4-萘醌、4-甲基-2，6-二羟基喹啉、4-羟基-2-甲氧基肉桂醛、香草醛、1，2，3-苯三醇、5-羟甲基-2-呋喃醛、3，4-二氢-6，7-二羟基-1（2H）-萘酮和2，6-二甲氧基苯酚。 （4）高纯度和高得率胡桃醌产品的分离纯化及结构表征。采用超声波辅助浸提、减压蒸馏和物理分离方法，从核桃楸树皮中分离纯化得到胡桃醌产品，产品得率0.09％。采用傅立叶红外FT-IR、气-质联用技术GC-MS及核磁共振氢谱1H-NMR等分析产品的化学组成、化学结构及产品中胡桃醌的相对含量。产品中主要成分为胡桃醌（5-羟基-1，4-萘醌），相对含量达到96.42％；1，4-萘醌，相对含量为0.70％；7-甲氧基-1-四氢萘酮，相对含量为2.88％。此项研究提供了一种从核桃楸树皮中简便快捷地提取制得高纯度的胡桃醌产品的方法。 （5）确认了胡桃醌的杀虫活性。胡桃醌对舞毒蛾和甘蓝夜蛾有极其显著的杀虫活性，对杨树叶枯病和樟子松枯梢病有显著的抑菌活性，对青菜、紫花苜蓿和高丹草有显著的化感作用。根据核桃楸（叶、树皮和外果皮）提取物的活性成分分析，并通过生物活性测定，确认胡桃醌具有杀虫活性。为进一步研究核桃楸活性先导物的化学修饰，开发出在实践中具有推广价值的、环境友善型的核桃楸植物源农药打下良好基础。 （6）核桃楸（叶、树皮和外果皮）提取物的稳定性。温度升高或阳光照射，核桃楸乙醇提取物的稳定性降低；pH值在4～8之间或加入吐温80，核桃楸乙醇提取物的稳定性较好。温度升高或pH值变化时，核桃楸乙醇提取物的降解具有一级反应的特征；阳光照射或加入吐温80时，核桃楸乙醇提取物的降解具有零级反应的特征。相同条件下，核桃楸树皮乙醇提取物的稳定性大于核桃楸叶乙醇提取物，核桃楸叶乙醇提取物的稳定性大于核桃楸外果皮乙醇提取物。