大黃素甲醚-氨基酸耦合物的合成、生測及其在韌皮部的輸導性研究
發(fā)布時間:2022-01-14 03:28
大黃素甲醚(Pyhscion)是從蓼科植物虎杖(Polygonum cuspidatum Sieb.Et Zncc)等植物中提取出來的一類單蒽核類1,8-二羥基蒽醌衍生物,是大黃重要的成分之一。具有抗癌、抗腫瘤、抗病毒、修復受損DNA、抗真菌、抗炎、抗氧化劑、酶抑制,脂質(zhì)調(diào)節(jié),神經(jīng)保護等多種作用。在國內(nèi)大黃素甲醚已經(jīng)作為綠色植物源農(nóng)藥登記并已用來防治小麥白粉病。被稱為白粉病的特效藥,具有效果好、對人畜低毒以及環(huán)境相容性好的特點。氨基酸也是自然界常見的具有重要生理與結構功能的小分子化合物,常作為重要的化工原料被廣泛應用到新農(nóng)藥創(chuàng)制中,含酰胺結構的化合物在除草、殺蟲、殺菌均有一定的生物活性。因此,本研究通過活性亞結構拼接的方法,經(jīng)醚化水解和酰氯化反應,將氨基酸片段引入先導化合物大黃素甲醚中,合成了一系列結構新穎的酰胺衍生物2a~6i,目標化合物的結構均經(jīng)過1H NMR和HRMS確證。初步生測結果表明:本試驗共合成25個新化合物,其中中間體2個,含L構型氨基酸酯類有9個,水解后的含氨基酸官能團的化合物8個;含D構型氨基酸酯3個,水解后的含氨基酸官能團的化合物3個。在0....
【文章來源】:長江大學湖北省
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
大黃素甲醚的化學結構
第1章緒論4圖1-2大黃素甲醚的合成Fig.1-2Synthesisphyscion1.2.3.2大黃素的合成工藝1923年,Eder等第一次系統(tǒng)的報道了大黃素的全合成方法,其起始原料是間甲酚和3,5-二硝基鄰苯二甲酸酐,經(jīng)過四步反應工藝(即Friedel-Crafts反應,還原,分子內(nèi)縮合和重氮化)[41];2007年,Chen等在此方法的基礎上優(yōu)化還原反應中的催化劑、壓力和溫度條件并且更換重氮化反應中的介質(zhì)、溫度和助溶劑,使其操作更加潔凈,對環(huán)境更加安全,產(chǎn)率進一步提高[42]。1924年,Jacobson等報道了另一種方法,其起始原料是間甲酚和3,5-二甲氧基鄰苯二甲酸酐,經(jīng)過五步反應工藝(即Friedel-Crafts反應,溴代,分子內(nèi)縮合,去甲基和氧化)[43],與Chen的方法相較,工藝流程長,總產(chǎn)率下降。1961年,Ayyangar等發(fā)表以常見染料化合物β-甲基蒽醌為起始原料的新方法,其經(jīng)過六步反應工藝(即硝化,還原,溴代,重氮化,甲氧基化和去甲基化)[44],與第一種反應工藝相比,硝化反應難度提高,總產(chǎn)率下降。2006年,Liang等報道了一種三步反應的方法,2-甲氧基-4-甲基苯甲酸與二氯亞砜進行酰氯化,再與3,5-二甲氧基苯甲酸甲酯反應,最后進行閉環(huán)縮合,去甲基化也在步驟中完成[45]。此方法步驟減少,但總產(chǎn)率大約只有7%。2007年,Motoyoshiya等以1,4-苯醌與1-甲氧基-3-甲基丁-1,3-二烯氧基在強堿三甲基硅烷的苯溶液中發(fā)生Diels-Alder反應,再與1,3-二甲氧基丁-1,3-二烯氧基在強堿三甲基硅烷的苯溶液中發(fā)生第二次Diels-Alder反應,之后進行酸水解得到大黃素[46]。此反應總產(chǎn)率明顯降低,因為苯醌在反應中定位能力較差且這兩步反應均可生成位置異構體。1.2.4大黃素甲醚的結構修飾關于大黃素甲醚及其類似物的結構修飾及生物活性研究最初研究僅應用于醫(yī)藥領域。Falk課題組以1,3,
第1章緒論9耦合物。這些化合物在蠶豆發(fā)芽過程中會被水解導致游離IAA釋放。結果顯示,合成的IAA-氨基酸耦合物可以根據(jù)其分子結構以不同的速率釋放生長素[91]。與IAA-氨基酸耦合物相反的是,賴氨酸-2,4D(Lys-2,4D)和天冬氨酸-三唑醇在植物體內(nèi)表現(xiàn)出游離的α-氨基酸。它們顯著特異地抑制了葉片組織對蘇氨酸的吸收和韌皮部的負載,表明這兩種偶聯(lián)物都能被氨基酸轉運蛋白識別[92]。圖1-3Kleier模型Fig.1-3Kleiermodel1.3.4.2在植物體中具有韌皮部輸導性的外源化合物的優(yōu)缺點研發(fā)由載體介導的農(nóng)藥仍然處于初期階段。對各種植物營養(yǎng)轉運蛋白的功能和結構特性的了解也十分有限,因此尋找可以作為農(nóng)藥主動運輸?shù)奶囟ぽd體是相當困難的。其主要有(i)非植物體內(nèi)化合物農(nóng)藥與小分子營養(yǎng)物質(zhì)結合,該小分子需要能被參與韌皮部運載的質(zhì)膜載體識別和轉運。這意味著所選農(nóng)藥的結構應易于小分子營養(yǎng)物質(zhì)耦合,且該耦合物具有用于底物識別和養(yǎng)分轉運蛋白結合的基本功能;(ii)在實際應用中,耦合物能被作為同質(zhì)物識別并轉運;(iii)遠距離運輸?shù)桨袠宋恢�,在這些組織中釋放出非輸導性母體化合物;(iv)需要對人和環(huán)境進行合理的安全評估;(v)該耦合物的成本應較為經(jīng)濟,利于推廣應用[93]。當前植物體具有韌皮部輸導性的外源化合物的具有很好的發(fā)展前景,主要體現(xiàn)在(i)可能降低多種生物接觸農(nóng)藥殘留風險�?稍谥参锇l(fā)育過程中不斷地重新分配到新的組織中,例如農(nóng)作物,水果,種子和塊莖。盡管韌皮部的毒性較低或中等,但這可能導致傳粉昆蟲和人類處于危險之中。(ii)當進行莖葉噴霧時植物吸收藥液進入體內(nèi),經(jīng)過韌皮部和木質(zhì)部的傳導到達各個靶標,能夠防治刺吸式口器和取食根莖的害蟲(如蚜蟲、螻蛄),提高了農(nóng)藥的利用率,同時降低了農(nóng)藥
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大蒜的化學成分及生物活性影響因素研究進展[J]. 史守紀,章海風. 中國調(diào)味品. 2019(11)
[2]農(nóng)業(yè)農(nóng)村部:持續(xù)推進農(nóng)藥減量增效和使用量負增長[J]. 楊光. 農(nóng)藥市場信息. 2019(13)
[3]農(nóng)業(yè)農(nóng)村部:持續(xù)推進農(nóng)藥減量增效和使用量負增長[J]. 楊光. 農(nóng)藥市場信息. 2019 (13)
[4]油瓜的化學成分研究[J]. 李會,王薔,易春蝶,樊保敏,曾廣智,尹俊林. 云南民族大學學報(自然科學版). 2019(03)
[5]農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等部門印發(fā)《國家質(zhì)量興農(nóng)戰(zhàn)略規(guī)劃(2018-2022年)》[J]. 吉林農(nóng)業(yè). 2019(11)
[6]生物農(nóng)藥研究進展[J]. 王丁,楊雪,劉春雷,�;燮�,張麗琴. 綠色科技. 2018(24)
[7]農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)《農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術導則》 環(huán)保高效肥料、農(nóng)藥成發(fā)展重點[J]. 本報訊. 中國農(nóng)資. 2018(24)
[8]0.5%大黃素甲醚水劑等藥劑對水稻稻瘟病防治效果評價[J]. 薛敏峰,向禮波,龔雙軍,元維軍. 湖北植保. 2017(01)
[9]猴腿蹄蓋蕨根莖化學成分及其還原能力[J]. 劉冬梅,盛繼文,王思宏,張維芬,張曉紅,王得運. 中國實驗方劑學雜志. 2016(21)
[10]到2020年農(nóng)藥使用量零增長行動方案[J]. 青海農(nóng)技推廣. 2015(02)
博士論文
[1]殺蟲劑在木本植物體內(nèi)的傳導機理及應用研究[D]. 戴建昌.福建農(nóng)林大學 2001
碩士論文
[1]申嗪霉素-氨基酸耦合物的合成及在蓖麻中的傳導性研究[D]. 余林花.長江大學 2019
[2]以二噁吡咯霉素為先導的吡咯類殺蟲殺螨劑的創(chuàng)制研究[D]. 張鵬翔.南開大學 2009
[3]白蘞化學成分的研究[D]. 赫軍.沈陽藥科大學 2008
[4]大黃素甲醚的殘留及其環(huán)境安全性研究[D]. 張順瑜.浙江大學 2006
[5]茳芒決明化學成分及其生物活性研究[D]. 趙巖.吉林大學 2005
本文編號:3587714
【文章來源】:長江大學湖北省
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
大黃素甲醚的化學結構
第1章緒論4圖1-2大黃素甲醚的合成Fig.1-2Synthesisphyscion1.2.3.2大黃素的合成工藝1923年,Eder等第一次系統(tǒng)的報道了大黃素的全合成方法,其起始原料是間甲酚和3,5-二硝基鄰苯二甲酸酐,經(jīng)過四步反應工藝(即Friedel-Crafts反應,還原,分子內(nèi)縮合和重氮化)[41];2007年,Chen等在此方法的基礎上優(yōu)化還原反應中的催化劑、壓力和溫度條件并且更換重氮化反應中的介質(zhì)、溫度和助溶劑,使其操作更加潔凈,對環(huán)境更加安全,產(chǎn)率進一步提高[42]。1924年,Jacobson等報道了另一種方法,其起始原料是間甲酚和3,5-二甲氧基鄰苯二甲酸酐,經(jīng)過五步反應工藝(即Friedel-Crafts反應,溴代,分子內(nèi)縮合,去甲基和氧化)[43],與Chen的方法相較,工藝流程長,總產(chǎn)率下降。1961年,Ayyangar等發(fā)表以常見染料化合物β-甲基蒽醌為起始原料的新方法,其經(jīng)過六步反應工藝(即硝化,還原,溴代,重氮化,甲氧基化和去甲基化)[44],與第一種反應工藝相比,硝化反應難度提高,總產(chǎn)率下降。2006年,Liang等報道了一種三步反應的方法,2-甲氧基-4-甲基苯甲酸與二氯亞砜進行酰氯化,再與3,5-二甲氧基苯甲酸甲酯反應,最后進行閉環(huán)縮合,去甲基化也在步驟中完成[45]。此方法步驟減少,但總產(chǎn)率大約只有7%。2007年,Motoyoshiya等以1,4-苯醌與1-甲氧基-3-甲基丁-1,3-二烯氧基在強堿三甲基硅烷的苯溶液中發(fā)生Diels-Alder反應,再與1,3-二甲氧基丁-1,3-二烯氧基在強堿三甲基硅烷的苯溶液中發(fā)生第二次Diels-Alder反應,之后進行酸水解得到大黃素[46]。此反應總產(chǎn)率明顯降低,因為苯醌在反應中定位能力較差且這兩步反應均可生成位置異構體。1.2.4大黃素甲醚的結構修飾關于大黃素甲醚及其類似物的結構修飾及生物活性研究最初研究僅應用于醫(yī)藥領域。Falk課題組以1,3,
第1章緒論9耦合物。這些化合物在蠶豆發(fā)芽過程中會被水解導致游離IAA釋放。結果顯示,合成的IAA-氨基酸耦合物可以根據(jù)其分子結構以不同的速率釋放生長素[91]。與IAA-氨基酸耦合物相反的是,賴氨酸-2,4D(Lys-2,4D)和天冬氨酸-三唑醇在植物體內(nèi)表現(xiàn)出游離的α-氨基酸。它們顯著特異地抑制了葉片組織對蘇氨酸的吸收和韌皮部的負載,表明這兩種偶聯(lián)物都能被氨基酸轉運蛋白識別[92]。圖1-3Kleier模型Fig.1-3Kleiermodel1.3.4.2在植物體中具有韌皮部輸導性的外源化合物的優(yōu)缺點研發(fā)由載體介導的農(nóng)藥仍然處于初期階段。對各種植物營養(yǎng)轉運蛋白的功能和結構特性的了解也十分有限,因此尋找可以作為農(nóng)藥主動運輸?shù)奶囟ぽd體是相當困難的。其主要有(i)非植物體內(nèi)化合物農(nóng)藥與小分子營養(yǎng)物質(zhì)結合,該小分子需要能被參與韌皮部運載的質(zhì)膜載體識別和轉運。這意味著所選農(nóng)藥的結構應易于小分子營養(yǎng)物質(zhì)耦合,且該耦合物具有用于底物識別和養(yǎng)分轉運蛋白結合的基本功能;(ii)在實際應用中,耦合物能被作為同質(zhì)物識別并轉運;(iii)遠距離運輸?shù)桨袠宋恢�,在這些組織中釋放出非輸導性母體化合物;(iv)需要對人和環(huán)境進行合理的安全評估;(v)該耦合物的成本應較為經(jīng)濟,利于推廣應用[93]。當前植物體具有韌皮部輸導性的外源化合物的具有很好的發(fā)展前景,主要體現(xiàn)在(i)可能降低多種生物接觸農(nóng)藥殘留風險�?稍谥参锇l(fā)育過程中不斷地重新分配到新的組織中,例如農(nóng)作物,水果,種子和塊莖。盡管韌皮部的毒性較低或中等,但這可能導致傳粉昆蟲和人類處于危險之中。(ii)當進行莖葉噴霧時植物吸收藥液進入體內(nèi),經(jīng)過韌皮部和木質(zhì)部的傳導到達各個靶標,能夠防治刺吸式口器和取食根莖的害蟲(如蚜蟲、螻蛄),提高了農(nóng)藥的利用率,同時降低了農(nóng)藥
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大蒜的化學成分及生物活性影響因素研究進展[J]. 史守紀,章海風. 中國調(diào)味品. 2019(11)
[2]農(nóng)業(yè)農(nóng)村部:持續(xù)推進農(nóng)藥減量增效和使用量負增長[J]. 楊光. 農(nóng)藥市場信息. 2019(13)
[3]農(nóng)業(yè)農(nóng)村部:持續(xù)推進農(nóng)藥減量增效和使用量負增長[J]. 楊光. 農(nóng)藥市場信息. 2019 (13)
[4]油瓜的化學成分研究[J]. 李會,王薔,易春蝶,樊保敏,曾廣智,尹俊林. 云南民族大學學報(自然科學版). 2019(03)
[5]農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等部門印發(fā)《國家質(zhì)量興農(nóng)戰(zhàn)略規(guī)劃(2018-2022年)》[J]. 吉林農(nóng)業(yè). 2019(11)
[6]生物農(nóng)藥研究進展[J]. 王丁,楊雪,劉春雷,�;燮�,張麗琴. 綠色科技. 2018(24)
[7]農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)《農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術導則》 環(huán)保高效肥料、農(nóng)藥成發(fā)展重點[J]. 本報訊. 中國農(nóng)資. 2018(24)
[8]0.5%大黃素甲醚水劑等藥劑對水稻稻瘟病防治效果評價[J]. 薛敏峰,向禮波,龔雙軍,元維軍. 湖北植保. 2017(01)
[9]猴腿蹄蓋蕨根莖化學成分及其還原能力[J]. 劉冬梅,盛繼文,王思宏,張維芬,張曉紅,王得運. 中國實驗方劑學雜志. 2016(21)
[10]到2020年農(nóng)藥使用量零增長行動方案[J]. 青海農(nóng)技推廣. 2015(02)
博士論文
[1]殺蟲劑在木本植物體內(nèi)的傳導機理及應用研究[D]. 戴建昌.福建農(nóng)林大學 2001
碩士論文
[1]申嗪霉素-氨基酸耦合物的合成及在蓖麻中的傳導性研究[D]. 余林花.長江大學 2019
[2]以二噁吡咯霉素為先導的吡咯類殺蟲殺螨劑的創(chuàng)制研究[D]. 張鵬翔.南開大學 2009
[3]白蘞化學成分的研究[D]. 赫軍.沈陽藥科大學 2008
[4]大黃素甲醚的殘留及其環(huán)境安全性研究[D]. 張順瑜.浙江大學 2006
[5]茳芒決明化學成分及其生物活性研究[D]. 趙巖.吉林大學 2005
本文編號:3587714
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