1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
以天然产物为先导化合物进行新农药的创制研究是一条有效的途径,是近年来绿色农药创制的一个热点和前沿领域。天然产物因其结构种类繁多,生物活性多样,与环境相容性好等特点,在医药和农药领域一直广受人们的关注和开发利用。以活性天然产物为先导化合物创制研究新农药,不仅可以快速高效的发现更优的类似物,也可以开发出作用机制新颖的绿色农药品种,从而满足环境保护、社会可持续发展的需要。目前,世界各大农药公司在这方面做了大量而且卓有成效的研究,并已成功开发出一系列性能更优的、与环境相容性好的农药新品种,如甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂、除虫菊酯类杀虫剂、烟碱类杀虫剂、肉桂酸衍生物类杀菌剂、吡咯类杀虫剂等。
近年来,海洋真菌因其能够产生大量结构新颖、活性显著的代谢产物而受到广泛关注。其中海洋生物碱,尤其是吲哚生物碱类化合物,不仅具有十分独特和复杂的化学结构,同时还表现出较强的抗肿瘤、抗病毒、抗菌和抗炎等多种生理活性,推测此类化合物在抗肿瘤和抗菌药物先导发现中潜力巨大[1]。从生源环境来看,海洋植物、动物和沉积物是化合物生产菌株的主要来源,其中海藻真菌来源的代谢产物约占海洋植物的85%,因此吸引了许多药物化学家和有机合成化学家的研究兴趣,具有很好的研究意义和潜在的应用价值。streptochlorin 便是从海洋链霉菌streptomyces sp.中分离得到的一种小分子吲哚生物碱,从目前的报道看也极具研究意义和价值。
streptochlorin结构式为4-氯-5-(3-吲哚)噁唑,见附件图1,是从海洋链霉菌streptomyces sp.中分离得到的一种小分子吲哚生物碱,属于有5-(3-吲哚基)噁唑结构的经典天然产物,具有抗微生物、抗细胞增殖和抗癌等活性[2-4],同时被报道有广谱的杀菌活性,可以抵抗葡萄灰霉菌,小麦叶枯病菌, 腐霉菌,稻瘟病菌,大道镰刀菌,立枯丝核菌等。但它的杀菌效果还不足以商品化,以至于不能广泛应用于农业生产[5]。当streptochlorin的4位被氢取代后,这种相似物被称为pimprinine,也是一种天然产物,是1963年第一次从streptomyces pimprina中分离得到的吲哚生物碱,先正达公司的生物活性测试报告中显示它具有一定的抗菌活性。
2. 研究的基本内容和问题
1. 研究目标及内容
(1) streptochlorin类天然产物衍生物的合成
以天然产物streptochlorin为先导,将噁唑4-位上的氯原子用溴原子替换; 并在streptochlorin的吲哚氮上引入其他基团,得到一系列streptochlorin的衍生物,见附件图3。
3. 研究的方法与方案
1. streptochlorin类天然产物衍生物的合成
以价廉易得的吲哚为起始原料,经vilsmeier 反应,苯磺酰基保护,噁唑关环反应,卤代反应四步反应高效合成目标产物streptochlorin及其溴代衍生物,并在吲哚n上引入取代基进一步扩展,具体合成路线见附件图4。
2. 抗菌活性测试
4. 研究创新点
(1) 以便宜易得原料高效合成活性天然产物Streptochlorin及其类似物;
(2) 对合成的Streptochlorin衍生物进行杀菌活性筛选,研究其在农业方面的应用。
5. 研究计划与进展
2016.11.20-2017.01.10 合成反应中间体;
2017.03.01-2017.04.10 合成天然产物streptochlorin及其一系列衍生物,并对合成的目标产物进行生物活性测试;
2017.04.10-2017.04.25 整理数据,完成毕业论文初稿;
