曲酸(kojic acid),化学名称为5-羟基-2-羟甲基-1,4-吡喃酮,是曲霉属和青霉属多种真菌好氧发酵产生的弱酸性次生代谢物[1],具有多种生物活性,包括抗细菌[2,3]、抗真菌[4,5]、抗病毒[6]、抑制酪氨酸酶及抗氧化活性[7]等。此外,也有文献报道曲酸对小菜蛾酚氧化酶具有明显的抑制作用,是酚氧化酶典型的竞争抑制剂[8,9]。在从植物内生菌中进行抗生素筛选时,笔者所在课题组曾从豇豆中分离得到1株Aspergillus flavus F52菌株,并从该菌株的发酵产物中获得了一种高产量的化合物,经与相关文献的核磁共振和红外光谱比对,鉴定其为曲酸[10]。鉴于曲酸具有多种生物活性,笔者以曲酸为原料,设计合成了16个曲酸衍生物和10个氯曲酸衍生物,其中21个为未见文献报道的新化合物,其合成路线见Scheme 1。采用抑制菌丝生长速率法初步评价了目标化合物对苹果炭疽病菌Glomerella cingulata和番茄灰霉病菌Botrytis cinerea的抑菌活性。
![]() | Scheme 1 |
WPR熔点仪(温度未校正,上海精科仪器有限公司);Bruker Avance III 核磁共振仪(瑞士Bruker BioSpin公司,以TMS为内标,CDCl3为溶剂);Vairo EL型元素分析仪(德国Elementar元素分析系统公司)。
二氯甲烷(DCM)经氯化钙干燥,三乙胺(Et3N)经氢氧化钾干燥,其余试剂均为市售分析纯;柱层析硅胶(48~75 μm),青岛海洋化工厂生产;对照药剂嘧菌酯(azoxystrobin)原药,纯度98%,上虞颖泰精细化工有限公司生产。
以化合物QI-01为例,在干燥的100 mL梨形瓶中,依次加入142 mg(1 mmoL)曲酸和5 mL二氯甲烷,搅拌溶解后加入200 μL三乙胺,0~5 ℃下缓慢滴加乙酰氯(0.078 g,1 mmol,溶于适量二氯甲烷)溶液。滴加完毕待体系缓慢恢复至室温后继续反应2 h,TLC [V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=4∶1] 跟踪至原料反应完毕。依次用20 mL饱和碳酸氢钠、水和饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥。硅胶柱层析 [V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=6∶1] 纯化得无色油状物0.174 g,收率77%。按照相同的方法合成了其余化合物QI-02~QI-16。
参考文献[6]方法,先由曲酸与亚硫酰氯(SOCl2)在冰浴下反应生成氯曲酸,再参照1.2.1节方法合成化合物QII-01~QII-10。
供试苹果炭疽病菌Glomerella cingulata和番茄灰霉病菌Botrytis cinerea,由西北农林科技大学农药研究所提供。采用平皿法[11]分别测定目标化合物在 50 μg/mL 下对苹果炭疽病菌和番茄灰霉病菌菌丝生长的抑制作用,以10 μg/mL的嘧菌酯为对照药剂。称取1~2 mg待测化合物,用二甲亚砜溶解并配制成质量浓度为10 mg/mL的母液,备用。
以曲酸为起始原料,经酰化反应获得16个曲酸衍生物和10个氯曲酸衍生物,通过 1H NMR和元素分析对其结构进行了表征,其中21个为新化合物。其理化数据和元素分析数据见表1,核磁数据见表2。
| 表1 目标化合物的理化数据和元素分析数据 Table 1 Physico-chemical and elemental analysis data of target compounds |
| 表2 目标化合物的 1H NMR数据(CDCl3, 500 MHz) Table 2 1H NMR data of target compounds (CDCl3, 500 MHz) |
| Table 2(Continued) 目标化合物的 1H NMR数据(CDCl3, 500 MHz) Table 2(Continued) 1H NMR data of target compounds (CDCl3, 500 MHz) |
结果(表3)表明,所有供试化合物在50 μg/mL下对苹果炭疽病菌和番茄灰霉病菌的菌丝生长均有不同程度的抑制作用,但总体而言抑菌活性不强。曲酸衍生物中2-苯基丁酸和2-甲基苯甲酸双羟基酰化衍生物(QI-07和QI-11)对苹果炭疽病菌的活性最高,其抑制率分别为79.3%和86.2%;氯曲酸衍生物中QII-04、QII-08和QII-09对番茄灰霉病菌活性最高,其抑制率分别为70.0%、70.0%和76.7%;其余供试化合物的抑制率均在70%以下。
| 表3 目标化合物对苹果炭疽病菌和番茄灰霉病菌的抑菌活性 Table 3 Antifungal activity of target compounds against G.cingulata and B.cinerea |
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2014, Vol.16 



