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18β-甘草次酸(GA)是从天然产物甘草中分离出来的五环三萜类化合物,具有广谱的生物活性,例如:抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤等,加之甘草资源丰富,因而一直是研究的热点。本论文包括了含异丙醇胺亚结构的18β-甘草次酸衍生物的合成及抗菌活性研究,通过相应的结构改造及构效关系分析评估了其可能的药效团和对高活性化合物进行了初步作用机制研究三个部分内容。1.以在C-30引入哌嗪基团的18β-甘草次酸为母体,设计并合成了31个含异丙醇胺亚结构的18β-甘草次酸-30-哌嗪衍生物I1-I31;以18β-甘草次酸为母体,设计并合成了27个含异丙醇胺亚结构的18β-甘草次酸-30-酯衍生物II1-II27;两类化合物通过1H NMR,13C NMR和HRMS等对其进行结构确证。采用浊度法,测定目标化合物对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae(Xoo))和柑橘溃疡病菌(Xanthomonas axonopodis pv.Citri(Xac))的生物活性,测试结果表明,大部分目标化合物对水稻白叶枯病菌和柑橘溃疡病菌均表现出了良好的抑制活性,其中抗水稻白叶枯病菌EC50值最低为2.28μg/m L,优于对照药剂叶枯唑和噻菌铜(EC50分别为92.6和121.8μg/m L),抗柑橘溃疡病菌EC50值最低为0.93μg/m L,优于对照药剂噻菌铜(EC50为77.0μg/m L)。活体盆栽试验结果表明:在浓度为200μg/m L时,化合物I3,I13,II6和II16对水稻白叶枯病具有较好的治疗和保护效果,防效范围分别为50.19%-53.70%和50.57%-53.06%,高于对照药叶枯唑(治疗:33.43%;保护:39.86%)和噻菌铜(治疗:42.39%;保护:37.07%)。2.选择具有较好抑菌活性的化合物I3、I13和II6、II16,通过相应的结构改造和构效关系分析,评估了其可能的药效基团。对18β-甘草次酸-30-哌嗪衍生物I3和I13,首先,GA骨架与后面的含氮部分在抗菌作用中起协同作用,对抗菌活性至关重要;其次,GA骨架上的羟基和后面含氮部分的羟基及含氮杂环,对抗菌活性具有增强作用;最后,目标化合物后面含氮部分固定构型可以提高抗水稻白叶枯病菌活性,而外消旋体更有利于抗柑桔溃疡病菌活性。对18β-甘草次酸-30-酯衍生物II6和II16,GA骨架对其生物活性起着至关重要的作用;后面异丙醇胺部分的羟基及其绝对构型对生物活性有不同程度的影响。3.利用流式细胞仪技术,观察了化合物I3、II16和化合物I13、II6分别与水稻白叶枯病菌和柑橘溃疡病菌作用后,诱发病原菌细胞凋亡现象。通过扫描电子显微镜(SEM)成像实验,观察了化合物I3、II16和化合物I13、II6分别与水稻白叶枯病菌和柑橘溃疡病菌作用后,引起病原菌的细胞膜出现部分褶皱或破裂。利用荧光探针法,测定了化合物I3和I13分别刺激水稻白叶枯病菌和柑橘溃疡病菌体内活性氧积累的情况,发现与化合物作用后,病原菌体内的活性氧含量升高。同时,通过荧光成像显微镜,观察了化合物I3刺激水稻白叶枯病菌后,病原菌体内活性氧的荧光增强图像。