3—N—芐氧羰基—β—氨基丁酸糖酯的合成及生物活性

張慧麗 吳曉東 楊迦

摘 要：β-氨基丁酸屬于衍生羧酸類的非蛋白質(zhì)氨基酸，其是植物中很多存在的光譜性非蛋白質(zhì)氨基酸。β-氨基丁酸早在1960年就被提出可以有效提高植物的抗病性，如番茄、馬鈴薯、棉花、向日葵等，其具有抵御多種病原物的作用，如病毒、細(xì)菌、真菌及線蟲等。將β-氨基丁酸和糖分子合成在一個分子內(nèi)，并設(shè)計成8個新糖脂化合物。本文主要闡述了目標(biāo)化合物3a～3e的合成試驗、目標(biāo)化合物3f～3h的合成試驗，并分析了合成結(jié)果，針對3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成產(chǎn)物表征、離體活性檢測、活體活性檢測進(jìn)行了研究和探討。

關(guān)鍵詞：3-N-芐氧羰基；β-氨基丁酸；生物活性

β-氨基丁酸能夠提高番茄植株抵御晚疫病，提高豌豆抵御根腐病等，另外其對其他植物也具有抗病性，如棉花、花生。馬鈴薯、辣椒、西瓜等，其屬于具有誘導(dǎo)抗性的激活劑，是一種非蛋白質(zhì)氨基酸。

根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果可以了解到，為了能夠以提高β-氨基丁酸的誘導(dǎo)活性，可以將β-氨基丁酸與糖分子進(jìn)行合成在一個分子中，合稱為8個新化合物。

本文主要針對3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成及生物活性進(jìn)行了分析和研究。

一、實驗儀器及試劑

采用元素自動分析儀、HNMR譜儀、熔點儀等儀器進(jìn)行試驗，柱層析硅膠采用硅膠H，所有試劑均為分析純。

二、目標(biāo)化合物3a～3e的合成試驗與結(jié)果

先將1.5mmol0.36g化合物1和3mmol碳酸鉀一起加入裝有4ml水的燒瓶中，燒瓶容量為50ml。

直到溶解之后，再加入0.08g十六烷基三甲基溴化銨、6ml1，2二氯乙烷配成的溶液，攪拌30分鐘后，在加入1.2mmol溴帶乙酰糖2a～2e與8ml1，2二氯乙烷配成的溶液，加此溶液需要注意采用緩慢滴加的方式，隨后控制溫度和繼續(xù)攪拌，并將有機(jī)相、水相進(jìn)行水洗和干燥處理，最后進(jìn)行減壓柱層析，得到目標(biāo)化合物。

采用該種方法合成的四乙酰糖脂化合物主要是利用氫氧化鈉進(jìn)行羧酸的溶解，但由于溴代糖在堿性介質(zhì)不穩(wěn)定，導(dǎo)致其易產(chǎn)生水解，不利于試驗，因此本文主要采用碳酸鉀進(jìn)行羧酸的溶解，避免溴代糖水解問題，有效提高產(chǎn)率。

通過試驗可以發(fā)現(xiàn)，該方法操作簡單，且合成產(chǎn)物易純化，可以得到單一的β構(gòu)型產(chǎn)物。

三、3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成產(chǎn)物表征

根據(jù)核磁共振數(shù)據(jù)分析，在3a～3e波譜表現(xiàn)中，糖環(huán)C1-H受到C3-H和C4-H耦合，導(dǎo)致C1-H裂分時，還具有小峰，且C1-H主要是受到C2-H的影響而出現(xiàn)裂分。目標(biāo)化合物3a～3e中耦合常數(shù)為8.29～9.9Hz，因此3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成產(chǎn)物為β異構(gòu)體。

四、3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成產(chǎn)物離體活性檢測

對3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成產(chǎn)物進(jìn)行離體活性檢測，主要是采用平皿法，即當(dāng)化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%時，對部分化合物殺菌活性進(jìn)行測試，以β-氨基丁酸作為對照，可以發(fā)現(xiàn)合成的8中花歌舞對真菌菌體中部分菌體有一定的抑制作用，而β-氨基丁酸則對所有病原菌都沒有抑制作用。

五、3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成產(chǎn)物活體活性檢測

對3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成產(chǎn)物進(jìn)行活體活性檢測主要是采用盆栽法，當(dāng)化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%時，采用噴霧對葉面進(jìn)行噴灑，從而實現(xiàn)對部分化合物抑菌活性試驗。試驗過程應(yīng)當(dāng)分為4個間隔期，即接種前7天進(jìn)行第一次噴霧，隨后每隔兩天在進(jìn)行一次噴霧，并以水楊酸作為對照。

通過實驗結(jié)構(gòu)和檢測結(jié)果可以了解到，合成化合物對瓜類白粉病、水稻稻瘟病的防治效果非常明顯，特別是3c、3d、3e等化合物的防治效果要明顯高于水楊酸。其中3c化合物對瓜類白粉病防治有非常明顯的效果，其3天后防治效果高達(dá)93.51%，7天后防治效果維持在46.83%。3d對水稻稻瘟病防治具有明顯的效果。

六、結(jié)語

綜上所述，β-氨基丁酸可以有效提高植物的抗病性，為了能夠以提高β-氨基丁酸的誘導(dǎo)活性，本文將β-氨基丁酸與糖分子進(jìn)行合成在一個分子中，合稱為8個新化合物。通過對3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成及生物活性測定，可以發(fā)現(xiàn)合成化合物對瓜類白粉病、水稻稻瘟病的防治效果非常明顯，起到了良好的防治作用。

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