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本研究主要采用生物活性追踪法,对南天竹(Nandina domestica Thunb.)不同器官的除草活性进行了测定,从中筛选出活性较高的叶片进行活性物质的提取与分离研究,通过对其甲醇提取物的分离、纯化和鉴定,得到活性化合物E35111,经过EI-MS、FT-IR与核磁共振测定,确定了化合物E35111的结构。主要研究结果如下:
采用琼脂混粉法测定了南天竹茎、叶和果实粉末对受试植物生菜幼苗生长的抑制作用,结果表明,在10.0g/L的浓度下南天竹茎、叶和果实的粉末对生菜幼苗胚根和胚轴的生长均具有一定的抑制作用,以叶器官的抑制活性最强,对二者的抑制率分别达到97.3%和86.1%。为了进一步确定南天竹叶片的除草活性,测定了在0.1、0.5、1.0、5.0和10.0g/L不同浓度下对生菜、小麦、黄瓜、反枝苋、稗草和苘麻等6种指示植物幼苗生长的抑制作用,通过比较对各受体植物幼苗胚根和胚轴生长的有效中浓度(EC50值),发现南天竹叶片对反枝苋、生菜、苘麻和黄瓜等双子叶植物幼苗的抑制作用高于对小麦和稗草等单子叶植物,且以对反枝苋幼苗的抑制作用最强。
南天竹叶片甲醇提取液的冷冻干燥物在3.0g/L的浓度下完全抑制了生菜和反枝苋两种受体植物胚根的生长。对该提取物分别用正己烷、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇进行萃取后测定它们的活性,发现乙酸乙酯相在3.0g/L的浓度下对生菜和反枝苋幼苗生长的抑制作用明显高于其他各相。其中,对生菜胚根和胚轴的抑制率分别达到100.0%和67.2%,对反枝苋胚根和胚轴的抑制率分别达为97.0%和75.5%。
对乙酸乙酯相进行硅胶柱层析分离及纯化,经过生物活性追踪,确定馏分E35为活性最高组分。该组分在2.0g/L的浓度下对生菜胚根和胚轴的抑制率分别达到98.5%和78.9%,对反枝苋胚根和胚轴的抑制率分别达到100.0%和55.9%。而后,用正己烷/甲醇、Glass-TLC法和高效液相色谱对馏分E35进行进一步纯化,最终得到纯化馏分E35111。
采用EI-MS、FT-IR、1H-NMR及13C-NMR对E35111馏分进行鉴定,确定为对-羟基苯甲醛。该化合物在0.5g/L浓度下,完全抑制了生菜和反枝苋幼苗的生长,胚根完全腐烂,胚轴未长出;在0.25g/L时,对二者胚根和胚轴的抑制率分别达到96.6%-97.8%和79.5%-80.0%。本研究在南天竹中首次分离得到了对-羟基苯甲醛,并首次确认了该物质的农用除草活性。