松油烯-4-醇酯醚类衍生物的合成及其杀虫活性研究

【目的】寻找新的高活性杀虫化合物。【方法】以松油烯-4-醇为原料,对其4位羟基进行修饰,设计合成了6种松油烯-4-醇酯类衍生物Z1~Z6和2种松油烯-4-醇醚类衍生物M1~M2,其中Z3、Z5为新化合物,其结构经核磁共振谱、高分辨质谱等方法确证;并分别测定了合成衍生物对家蝇的杀虫作用。【结果】目标化合物普遍对家蝇具有一定的熏蒸和触杀活性,其中熏蒸活性均弱于松油烯-4-醇;丙酸酯衍生物的触杀活性明显提高,其LD50为0.038 7mg/头,触杀毒力是松油烯-4-醇的3.42倍;苯甲酸酯、苯磺酸酯和对甲苯磺酸酯衍生物的触杀活性也有所提高;而丙烯酸酯、甲醚、乙醚衍生物的活性大幅下降。【结论】4位羟基的改变对衍生物的杀虫活性有较大影响。     

6种松油烯-4-醇卤代及双键改造衍生物的合成及其杀虫活性

【目的】寻找新的具更高杀虫活性松油烯-4-醇类化合物。【方法】以松油烯-4-醇为原料,对其4位羟基进行修饰,设计合成了6种未见报道的具有杀虫活性的松油烯-4-醇卤代类及双键改变类衍生物(L1～L3,S1～S3),对其结构采用核磁共振谱、质谱等方法进行鉴定,并分别采用三角瓶熏蒸法和毛细管点滴法测定合成衍生物对家蝇的杀虫活性。【结果】目标化合物均对家蝇具有一定的熏蒸和触杀活性,卤代类衍生物中氟代产物L1的熏蒸活性明显高于松油烯-4-醇,其熏蒸毒力(LC50)为2.4242μL/L;双键改变类衍生物中环氧化衍生物(S2)的活性较松油烯-4-醇明显提高,其LC50为1.5152μL/L,触杀毒力(LD50)为0.0573mg/头。【结论】4位羟基与双键的修饰对松油烯-4-醇衍生物的杀虫活性有较大影响,双键环氧化能明显提高其熏蒸及触杀活性。     

松油烯-4-醇及其酯类衍生物对家蝇Na+，K+-ATPase活性的抑制作用

【目的】探讨松油烯-4-醇的杀虫作用机理。【方法】采用点滴法测定了松油烯-4-醇及其6种酯类衍生物乙酸酯（Z1）、丙酸酯（Z2）、丙烯酸酯（Z3）、苯甲酸酯（Z4）、苯磺酸酯（Z5）、对甲苯磺酸酯（Z6）对家蝇成虫的触杀活性及对其体内Na+,K+-ATPase活性的影响。【结果】松油烯-4-醇及其酯类衍生物对家蝇均具有一定的触杀活性,除丙烯酸酯外,其它酯类衍生物的触杀毒力均高于或相当于松油烯-4-醇;活体条件下,7种化合物均对Na+,K+-ATPase具有较强的抑制作用,且随着中毒症状的加剧,对该酶的抑制作用增强;离体条件下,松油烯-4-醇及其乙酸酯、丙酸酯、苯甲酸酯、苯磺酸酯、对甲苯磺酸酯衍生物对家蝇Na+,K+-ATPase的IC50分别为155.89、197.98、96.02、121.36、124.85、153.74μg•ml-1;分析发现松油烯-4-醇及其酯类衍生物对家蝇24 h的触杀LD50与对Na+,K+-ATPase的IC50之间具有显著相关性。【结论】Na+,K+-ATPase可能是松油烯-4-醇类化合物的主要作用靶标。     

新型杀虫活性物质松油烯-4-醇衍生物的合成

基于松油烯-4-醇的研究成果,合成了其酰胺、硫酯、酯、醚等11种衍生物。检索结果表明,其中1-(1-甲基-1-羟基)乙基-4-甲基-3-环己烯基甲酸甲酯、1-(1-甲基-1-羟基)乙基-4-甲基-3-环己烯基甲酸乙硫酯、N,N-二甲基-[1-(1-甲基-1-羟基)乙基-4-甲基-3-环己烯基]甲酰胺、4-甲基-4-乙硫基环己基甲酸甲酯、4-甲基-4-乙硫基环己基甲酸乙硫酯和N,N-2-甲基-(4-甲基-4-乙硫基环己基)甲酰胺等6种化合物为新化合物。     

松油烯-4-醇对几种昆虫的熏蒸毒力及其致毒症状

采用三角瓶熏蒸法或熏蒸盒法,测定了松油烯-4-醇对小菜蛾、粘虫、棉铃虫的3龄幼虫及家蝇、玉米象、赤拟谷盗成虫的熏蒸毒力。结果表明,松油烯-4-醇对不同种类昆虫的熏蒸毒力有较大差异;对小菜蛾、粘虫、家蝇的熏蒸毒力较高,其LC50值分别为1.8321,5.3473,2.9511μL/L,而对玉米象、赤拟谷盗、棉铃虫的熏蒸毒力较低;不同种类试虫的症状反应有所差异,但中毒反应过程都包括兴奋、痉挛、麻痹昏迷、死亡或复苏等几个阶段;鳞翅目昆虫小菜蛾、粘虫和棉铃虫大量吐胃液现象明显,家蝇有忌避和被迅速击倒现象,中毒后部分试虫有复苏能力。     

松油烯-4-醇对家蝇几种代谢酶及酚氧化酶的影响

    为进一步探讨松油烯-4-醇的作用机理,以点滴法处理家蝇成虫后,测定兴奋期、痉挛期、麻痹期及复苏期4个中毒阶段试虫的4种代谢酶及酚氧化酶(PPO)活性.结果表明:松油烯-4-醇可明显激活羧酸酯酶(CarE);酸性磷酸酯酶(ACP)表现出先被激活后被抑制,在复苏期又被激活的变化过程,而碱性磷酸酯酶(AKP)被明显抑制,各期酶抑制率分别为8.0%、28.0%、45.0%和33.0%;谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)被明显激活,各期酶比活力分别为对照的1.59、1.19、1.26和2.76倍;松油烯-4-醇可显著抑制细胞色素P450O-脱甲基活性,在麻痹期和复苏期的酶抑制率分别为46.91%和60.89%;离体和活体条件下均可显著激活PPO活性.可见,松油烯-4-醇对家蝇代谢酶系的影响与其毒杀作用有关,而中毒试虫的复苏可能与GSTs的激活有关.该化舍物可开发为新型农药或增效剂,在害虫抗性治理中具有潜在的应用价值.     

天名精内酯酮酯类衍生物的合成及其对黄瓜炭疽病菌的抑菌活性

为了寻找新的高活性抑菌化合物,以天名精内酯酮为起始原料,先用硼氢化钠选择性地对其4-位羰基进行还原,得到天名精内酯醇,并以此为原料设计合成了6个未见报道的天名精内酯酮酯类衍生物(a～f),其结构经过核磁共振谱、红外光谱、高分辨质谱等方法确证.采用悬滴法测定了合成衍生物对黄瓜炭疽病菌孢子萌发的抑制作用,结果表明,目标化合物对黄瓜炭疽病菌有一定的抑菌活性,其中异丁酸酯(f)衍生物活性最好,比天名精内酯酮和天名精内酯醇分别提高了3倍和10倍,烯丙酸酯(d)衍生物活性比天名精内酯醇提高了1倍左右,正丁酸酯(e)衍生物的活性和天名精内酯醇相当,其余衍生物的活性则比天名精内酯醇有所下降.4-位基团的改变对衍生物的抑菌活性有较大的影响.     

6-溴-1-异丙烯基-1H-咪唑［4,5b］吡啶-2-酮酰胺衍生物的合成及其抑菌活性研究

【目的】研究6-溴-1-异丙烯基-1 H-咪唑[4,5b]吡啶-2-酮酰胺衍生物抑制真菌活性的构效关系,为病原菌的防治提供参考依据。【方法】以5-溴-2,3-二氨基吡啶为原料,经乙酰乙酸乙酯环化制得中间体化合物6-溴-1-异丙烯基-1 H-咪唑[4,5b]吡啶-2-酮,再按照目标化合物合成路线设计合成6-溴-1-异丙烯基-1 H-咪唑[4,5b]吡啶-2-酮酰胺衍生物。通过核磁共振、质谱以及元素分析对目标化合物进行结构表征。以嘧菌酯为对照,采用菌丝生长速率法测定目标化合物对小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、玉米弯孢霉病菌(Curvularia lunata)、棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporumf.sp.vasinfectum)、茄子黄萎病菌(Verticillium dahlia)、西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum)和苹果炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)的抑菌活性。【结果】合成了17个6-溴-1-异丙烯基-1 H-咪唑[4,5b]吡啶-2-酮酰胺衍生物,其中脂肪羧酸酰胺衍生物10个(B01-B10),芳香羧酸酰胺衍生物6个(B11-B16),杂环羧酸酰胺衍生物1个(B17)。抑菌活性测定结果表明,17个目标化合物对供试病原真菌均有一定的抑菌活性,其中化合物B01,B03-B06和B13在100μg/mL质量浓度下对部分供试病原真菌菌丝生长有明显的抑制作用,尤以化合物B06的抑菌活性最为突出,抑制率均可达到70%以上,其对6种供试植物病原真菌的EC50值分别为8.23,49.32,21.45,24.87,36.40和28.65μg/mL,均高于对照药剂嘧菌酯。【结论】6-溴-1-异丙烯基-1 H-咪唑[4,5b]吡啶-2-酮衍生物对6种供试病原真菌均具有一定的抑制活性,该类化合物的结构具有进一步改造研究的价值。     

松油烯-4-醇对粘虫幼虫体壁结构的影响

用砂地柏精油主要杀虫活性成分松油烯 - 4 -醇熏蒸处理粘虫 6龄中期幼虫后 ,在扫描电镜下观察了不同中毒阶段粘虫体表蜡质颗粒及体壁底膜的变化。结果表明 ,松油烯 - 4 -醇处理可导致粘虫幼虫体表蜡质层颗粒形态和排列形式发生改变 ,颗粒间空隙变大 ,体壁底膜也有一定程度的破坏 ,这些病变可能是导致体表失水的主要原因。     

1,3-二取代-2-氧代-3-吲哚乙腈的合成及抑菌活性研究

【目的】寻找具有高抑菌活性的新型化合物。【方法】以3-吲哚乙腈为原料,经过1-位烷基化、2-位氧化和3-位烷基化反应,合成1,3-二取代-2-氧代-3-吲哚乙腈类衍生物,对合成的化合物进行核磁共振谱(1 H NMR、13 C NMR)和低分辨质谱(LC-ESI-MS)分析,并分别测定合成衍生物对5种供试病原真菌(小麦赤霉病菌、茄子黄萎病菌、烟草赤星病菌、番茄灰霉病菌、苹果炭疽病菌)的抑菌活性。【结果】经1 H NMR、13 C NMR和LC-ESI-MS分析确认,成功合成了6个1,3-二取代-2-氧代-3-吲哚乙腈类衍生物(3a~3f)。抑菌活性试验结果表明,6个目标化合物对5种供试病原真菌均有一定的抑菌活性;结构与活性相关分析说明,此类化合物骨架中芳香苄基对抑菌活性的贡献优于脂肪烃基异戊烯基,且芳香苄基中氟原子对化合物的抑菌活性有一定的促进作用,其中1-位和3-位同为对氟苄基的化合物3f(1,3-二对氟苄基-2-氧代-3-吲哚乙腈),对番茄灰霉病菌和烟草赤星病菌均具有较高的抑菌活性,有效中浓(EC50)分别为28.06和31.36μg/mL。【结论】本研究的合成方法简单、高效,合成的化合物3e和3f对5种供试病原真菌的抑菌活性均高于其他化合物,具有进一步研究和开发的价值。     

1-（2-羟基-4,5-亚甲二氧基）苯基-2-甲基丙烯酮类化合物的合成及抑菌活性

【目的】研究卡枯醇衍生物的抑菌活性,旨在探索其抑菌活性与构效关系。【方法】首先以芝麻酚、α-甲基丙烯酰氯为原料,通过傅克酰基化合成具有较高抑菌活性的卡枯醇衍生物,即化合物1（1-（2-羟基-4,5-亚甲二氧基）苯基-2-甲基丙烯酮）,然后经醚化反应合成了8个目标化合物2a～2h, 采用核磁共振仪（¹H-NMR、¹³C-NMR）和质谱仪（ESI-MS）对化合物的结构进行了表征;最后采用生长速率法测定了化合物2a～2h对小麦赤霉病菌、番茄灰霉病菌、黄瓜炭疽病菌、马铃薯干腐病菌、水稻稻瘟病菌的抑菌活性。【结果】合成了8个1-（2-羟基-4,5-亚甲二氧基）苯基-2-甲基丙烯酮类化合物,其结构经¹H-NMR、¹³C-NMR和ESI-MS予以了确认。抑菌活性测定结果表明,在质量浓度为100 mg/L时,8种化合物对5种供试病原菌均有较高的抑菌活性,化合物2a、2b、2c和2f对供试菌种的菌丝生长抑制率均较高,其中对供试菌小麦赤霉病菌、番茄灰霉病菌的菌丝生长抑制率均基本达到了100.0%。此外,2a、2b、2c和2f对黄瓜炭疽病菌的菌丝生长抑制率均高于噻菌灵。【结论】合成的8个化合物对5种供试病原菌均有较高的抑菌活性,对部分菌种的菌丝生长抑制率高于噻菌灵原药。     

松油烯-4-醇对粘虫酯酶活性及同工酶的影响

以粘虫为试虫,测定了松油烯-4-醇对其酯酶活力和酯酶同工酶的影响。结果表明,松油烯-4-醇对粘虫血淋巴酯酶有一定的激活作用,在兴奋期、痉挛期、麻痹期和复苏期,酯酶活性分别为对照的1．03、1．07、1．43和1．16倍;试虫同工酶的变化与酯酶活力变化基本吻合,即酶活力增强时,同工酶的主酶带增强或新增一些酶带;酶活力变弱时,同工酶的主酶带减弱或一些弱带完全消失。     

植物精油组分松油烯-4-醇研究进展

简要介绍了植物精油组分松油烯-4-醇的理化性质、合成方法、含松油烯-4-醇较为丰富的植物种类及其在日用化学品、医药、食用等方面的应用,着重阐述了其在杀虫、抑菌等方面的研究进展。     

松油烯-4-醇对粘虫几种代谢酶及酚氧化酶的影响

【目的】探讨杀虫植物砂地柏Sabina vulgaris精油中主要杀虫成分松油烯-4-醇的作用机理。【方法】以点滴法处理粘虫5龄幼虫后,测定兴奋期、痉挛期、麻痹期及复苏期等4个中毒阶段试虫体内4种代谢酶及酚氧化酶（PPO）的活性。【结果】松油烯-4-醇仅在麻痹期对酸性磷酸酯酶（ACP）具有一定的抑制作用,而在其它时期均可明显激活ACP及碱性磷酸酯酶（AKP）;对谷胱甘肽S转移酶（GSTs）则表现出先抑制后恢复的趋势;可显著抑制细胞色素P450 O-脱甲基活性,各中毒阶段酶抑制率分别为26.27%、46.03%、80.24%和90.22%;离体和活体条件下,均可显著抑制PPO活性。【结论】松油烯-4-醇对粘虫代谢酶系细胞色素P450、GSTs及PPO的抑制与其毒杀活性有关,而中毒试虫的复苏可能与GSTs活性的恢复有关。该化合物可开发为新型农药或增效剂,在害虫抗性治理中具有潜在的应用价值。     

萘乙酸衍生物的合成及其生物活性的测定

从α-萘乙酸出发,衍生合成了萘乙酸甲酯、萘乙酰肼、丙酮萘乙酰腙、唑酮萘乙酰腙、萘乙酸三唑醇酯和萘乙酸烯唑醇酯,并通过核磁共振氢谱进行了结构表征.测定了所有化合物诱导大豆苗生根的活性和萘乙酸三唑醇酯、萘乙酸烯唑醇酯的室内抑菌活性.结果表明,所有衍生物均具有一定的植物生长调节活性,其活性的大小与化合物的油水分配系数没有直接的相关性;α-萘乙酸与三唑醇和烯唑醇等杀菌剂成酯反应后,酯化产物的抑菌活性比三唑醇和烯唑醇本身的抑菌活性低.     

不同加成数C_(60)-β-丙氨酸衍生物的还原能力及金属螯合能力

为研究水溶性富勒烯衍生物抗氧化性能,通过控制反应配比,合成三种具有不同加成数目的水溶性C60-β-丙氨酸衍生物,C6(0NHCH2CH2COONa)nHn。采用红外、紫外、核磁共振、元素分析等手段对其进行结构表征。元素分析表明,三种不同加成数目的水溶性C60-β-丙氨酸衍生物A、B、C的加成数分别为2、4、8。同时考察三种衍生物的还原能力及金属螯合能力。结果表明,在还原能力体系中,当三种衍生物A、B、C浓度为2.5μmol.mL-1时,吸光度分别为0.424、0.612和1.040;在金属螯合能力体系中,三种衍生物A、B、C的半螯合浓度(当螯合率达到50%时,所需螯合物的浓度)分别为0.348、0.261和0.135μmol.mL-1。随着加成数目的增多,C60-β-丙氨酸衍生物的还原能力及金属螯合能力增强。     

不同取代度马来酰κ-卡拉胶的抗氧化活性研究

对κ-卡拉胶进行酸降解,经过透析得到2种低聚糖。进而分别马来酰化得到2种κ-卡拉胶马来酰衍生物（MA和MB）。对产物进行红外表征,采用GPC方法测定2种衍生物的分子量分别为4 350和4 540,比色法测定其取代度分别为0.61和0.44,并考察了2种衍生物对超氧阴离子自由基O₂^-、DPPH自由基、过氧化氢的清除活性以及还原能力。结果表明：MA与MB对超氧阴离子自由基O₂^-的半抑制浓度IC₅₀分别为0.441 mmol/L和0.489 mmol/L;清除DPPH自由基的IC₅₀分别为0.101 mmol/L和0.273 mmol/L;MA清除过氧化氢的IC₅₀为0.052 mmol/L,而MB在测试浓度范围内对过氧化氢未能达到半抑制;当浓度为0.5 mmol/L时,MA和MB的吸光度分别是0.894和0.487。可见,MA的抗氧化能力优于MB,即随着取代度的升高,抗氧化能力增强,这可能与马来酰基的吸电子性质有关。揭示了取代度对抗氧化活性的影响规律,为κ-卡拉胶及其衍生物生物活性的深入研究相关依据和思路。     

七羟基-β-二氢沉香呋喃醚类衍生物的合成及其杀虫活性

以苦皮藤(Celastrus angulatus Max.)提取物水解产物中的1β,2β,4α,6α,8β,9α,12-七羟基-β-二氢沉香呋喃为起始原料,经丙酮保护,甲磺酰化,四氢铝锂还原,脱丙酮保护4步反应得到了1β,2β,4α,6α,8α,9α,12-七羟基-β-二氢沉香呋喃,并以此设计合成了11个新的二氢沉香呋喃醚类衍生物(5.1~5.11),其结构经核磁共振谱、质谱等方法鉴定。初步的杀虫活性测定结果表明:化合物(5.1~5.11)对3龄粘虫(My-thimna separata)幼虫均具有一定的胃毒和拒食活性,其中化合物5.1在1%浓度下的拒食活性为95.2%;化合物5.1,5.8对白纹伊蚊(Aedes albopictus)具有显著的活性,其中5.1在150 mg/L的浓度下对白纹伊蚊的死亡率为94.6%。     

油樟油主成分对几种常见病原菌的抑菌活性研究

【目的】为了测定油樟油中1,8-桉叶油素(99.5%)、松油烯-4-醇(99%)和γ-松油烯(99%)主成分的抑菌效果。【方法】采用二倍释法测定其对几种常见病原菌沙门氏菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)和最低杀菌浓度(minimal bactericidal concentration,MBC),利用沙氏琼脂平板稀释培养法绘制其抑菌曲线。【结果】发现松油烯-4-醇对3种试验菌的抑菌效果最明显,其次是1,8-桉叶油素,γ-松油烯仅对沙门氏菌有较好的抑菌活性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌活性较差。【结论】3种油樟油单体的杀菌效果均呈现时间-浓度依赖型。     

Prinsepiol衍生物的合成及其抑菌活性

为研究双四氢呋喃类木脂素的结构与杀菌活性的关系,以Prinsepiol为起始原料,选择性地对其4,4′位羟基进行改造,在前期工作的基础上,设计、合成了3个烷氧基化衍生物和1个苯磺酰基化衍生物,采用UV、IR、1H-NMR、13C-NMR、HR-MS等方法鉴定其结构,并同时测定包括前期合成的两个酰化衍生物在内的6个化合物对番茄灰霉病菌和玉米大斑病菌孢子萌发的抑制作用。结果表明,4,4′-酰化衍生物对两种病原菌的抑制活性都比母体化合物Prinsepiol高,4,4′-烷氧基衍生物的活性大体上与母体化合物Prinsepiol相当,苯磺酰基衍生物的活性比母体化合物Prinsepiol低。