论文摘要
从天然产物中寻找先导化合物是新农药研究与开发的重要途径之一。西北农林科技大学无公害农药研究服务中心在对大花金挖耳CarpesiummacrocephaLum Franch.et Sav.杀菌作用研究中,分离得到了倍半萜类化合物天名精内酯酮。初步测试表明,该化合物具有较强和较为广谱的杀菌活性,前期研究发现C4位基团的改变对化合物的活性有一定的影响且α-亚甲基-γ-内酯结构可能为其主要抑菌活性基团。本文在前期研究的基础上分别对天名精内酯酮C4位,11,13位双键和γ-内酯环进行修饰,衍生合成了17个化合物,并测定了这些衍生物的抑菌活性,旨在确定天名精内酯酮的主要抑菌活性基团,并进一步探讨C4位不同结构与化合物抑菌活性之间的关系,为后续研究提供一定的线索。主要研究结果如下:1.通过对大花金挖耳总浸膏中含天名精内酯酮和天名精内酯醇的极性段进多次硅胶和中性氧化铝柱层析,再配以重结晶等分离纯化手段,得到了天名精内酯酮（L3）17.3g,天名精内酯醇（L6）3.6g。经HPLC测定,纯度依次为92%和89%;同时分离得到了4个化合物,经波谱鉴定其结构依次为:β-谷甾醇（L1）、特勒内酯（L2）、alantolactone（L4）和ivalin（L5）。2.通过对天名精内酯酮的C4位羰基的结构修饰,衍生合成了天名精内酯酮-2,4-二硝基苯腙（T1）、天名精内酯酮缩氨基脲（T2）;对其γ-内酯环进行改造,得到了其酸性开环产物（T3）;对其11,13位双键进行修饰得到了13-甲氧基天名精内酯酮（T4）;以天名精内酯醇为原料对其C4位羟基进行结构修饰,合成了天名精内酯醇氯代衍生物（C1）和乙酸酯（C2）、氯乙酸酯（C3）、丙酸酯（C4）、丙烯酸酯（C5）、正丁酸酯（C6）、异丁酸酯（C7）、正己酸酯（C8）、苯甲酸酯（C9）、对硝基苯甲酸酯（C10）、间硝基苯甲酸酯（C11）、对甲氧基苯甲酸酯（C12）和苯丙烯酸酯（C13）等12个未见报道的天名精内酯醇酯类衍生物,其结构经过IR、1HNMR、13CNMR和ESI-HRMS确认。3.采用悬滴法测定了17个合成衍生物对黄瓜炭疽病菌孢子萌发的抑制作用,结果显示衍生物天名精内酯酮-2,4-二硝基苯腙（T1）和天名精内酯酮缩氨基脲（T2）的抑菌活性分别比天名精内酯酮提高了3倍和2倍,酸性开环产物（T3）的活性则显著下降,13-甲氧基天名精内酯酮（T4）和氯代衍生物（C1）活性也有所下降;酯类衍生物中异丁酸酯（C7）和苯丙烯酸酯（C13）的活性与天名精内酯酮无显著差异,其余酯类衍生物的活性则比天名精内酯酮则有不同程度的下降。4.通过各酯类衍生物构效关系的定性分析,发现以下规律:（1）在苯环上引入硝基有助于提高活性,且硝基在对位或间位对差异不明显,而引入甲氧基则使活性有所下降;（2）引入直链烷烃酯后,活性比天名精内酯醇则有所下降,通过相互间活性比较发现随着直链烷烃的加长,抑菌活性有增强的趋势;（3）在直链烷烃衍生物的抑菌活性比支链烷烃低。由于合成的化合物数量有限,有关其C4位结构与活性之间的关系有待于进一步研究。通过以上研究可以得出以下两个结论:（1）确认α-亚甲基-γ-内酯(C13=C11)结构为天名精内酯酮的主要抑菌活性基团;（2）C4位基团的改变对天名精内酯酮衍生物的抑菌活性有非常显著的影响,在C4位引入C=N会显著提高活性,引入卤素原子氯活性则有所下降,引入酯基后不同衍生物之间活性差异较大。在今后的研究过程当中可以考虑将腙、酰胺等含氮杂原子或者现有一些杀菌剂当中的有效基团引入,以期能获得抑菌活性更好化合物,为新型杀菌剂的研究提供线索。