摘要：以香草胺鹽酸鹽和羧酸為原料，通過(guò)酰氯化、胺基化反應(yīng)，設(shè)計(jì)合成了13個(gè)辣椒堿酰胺類(lèi)似物，其結(jié)構(gòu)均經(jīng)1H-NMR譜表征。將所合成的化合物對(duì)立枯絲核菌、串珠鐮刀菌、腐霉菌P15進(jìn)行了抑菌活性測(cè)試，結(jié)果表明，該類(lèi)化合物具有一定的抑菌活性，有進(jìn)一步研究的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：辣椒堿； 香草胺鹽酸鹽； 抑菌活性

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ460.3；S432 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）03-0631-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.03.021

Abstract： Thirteen substituted capsaicin amide analogues were designed and synthesized form 4-Hydroxy-3-methoxybenzylamine hydrochloride and carboxylic via acylation and amidogen reactions. All the analogues were confirmed by 1H-NMR. The antifungal activity of substituted capsaicin amide analogues were detected on three experimental strains，such as Rhizoctonia solani，F(xiàn)usarium moniliforme，Pythium P15. The results showed that all the analogues had certain antifungal activity，which could be further research.

Key words： capsaicin； 4-Hydroxy-3-methoxybenzylamine hydrochloride； antifungal activity

辣椒堿是天然植物辣椒中的一種具有辛辣刺激性的香草酰胺類(lèi)化合物，最早是由Bucholz萃取得到混合物；Thresh于1876年從辣椒果實(shí)中提取得到純的結(jié)晶狀化合物[1]；Nelson等人于1923年確定其結(jié)構(gòu)[2]；1930年Spath等[3]以異丁鋅與1，6-己二酸單乙酯單酰氯為原料經(jīng)五步反應(yīng)第一次成功合成辣椒堿，其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。

高純度辣椒堿具有多種生理及藥理活性，目前廣泛被應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品及軍事等領(lǐng)域[4-10]。尤其在生物農(nóng)藥領(lǐng)域中，辣椒堿對(duì)害蟲(chóng)具有良好的觸殺、驅(qū)避作用，早在1991年美國(guó)環(huán)保局（EPA）就已經(jīng)確認(rèn)辣椒堿及其制品為生化農(nóng)藥，并免除了在水果、蔬菜及谷物上施用的殘留量的限制。辣椒堿單獨(dú)或與其他農(nóng)藥復(fù)配而成的新型生物農(nóng)藥具有藥效高、持效長(zhǎng)、可降解且不會(huì)對(duì)人類(lèi)造成持久性的傷害等特點(diǎn)，使其受到越來(lái)越多的關(guān)注[11-19]，需求量也隨之猛增。傳統(tǒng)的通過(guò)干辣椒進(jìn)行萃取提煉辣椒堿的方法已無(wú)法滿足社會(huì)需求，因此化學(xué)法合成辣椒堿及其類(lèi)似物成為研究熱點(diǎn)[20-22]，本課題組應(yīng)用經(jīng)過(guò)改進(jìn)的合成方法得到高純度辣椒堿[23]。

從辣椒堿的分子結(jié)構(gòu)可以看出，苯環(huán)結(jié)構(gòu)片段、酰胺結(jié)構(gòu)片段和雙鍵結(jié)構(gòu)片段中的某個(gè)或某幾個(gè)片段是其生理及藥理活性貢獻(xiàn)大的片段。本課題組以香草胺鹽酸鹽及不同的羧酸或酰氯為原料，通過(guò)酰氯化、氨基化反應(yīng)，設(shè)計(jì)合成了13種酰胺類(lèi)辣椒堿類(lèi)似物，并對(duì)每種化合物進(jìn)行抑菌活性測(cè)試，以期得到具有較高抑菌活性的化合物。

1 材料與方法

1.1 材料

儀器主要有SGW X-4型數(shù)字顯微熔點(diǎn)儀（上海物理光學(xué)儀器廠）；INOVA 600型核磁共振儀（美國(guó)varian公司）；5973N型質(zhì)譜測(cè)定儀（美國(guó)Agilent公司）。

試劑主要有香草胺鹽酸鹽，為實(shí)驗(yàn)室自制試劑，制取方法參照文獻(xiàn)[23]；其余試劑均為市售分析純或化學(xué)純?cè)噭?；柱層析硅膠（200～300目）和薄層層析硅膠板GF254均為青島海洋化工廠生產(chǎn)。

供試病原菌主要有立枯絲核菌、串珠鐮刀菌和腐霉菌P15，均為山東省科學(xué)院生物研究所實(shí)驗(yàn)室分離保存。

1.2 方法

1.2.1 酰氯的合成 以壬酰氯為例，于100 mL三口瓶中，加入3.16 g（20 mmol）正壬酸和20 mL氯仿，室溫?cái)嚢柘碌渭佣葋嗧?.0 g（4.2 mL，60 mmol）的氯仿溶液，繼續(xù)攪拌加熱至回流，并TLC檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)程，待反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾除去多余二氯亞砜及氯仿，即得壬酰氯，不需提純可用于下一步反應(yīng)。各取少量已合成的酰氯，溶于甲醇中，經(jīng)質(zhì)譜驗(yàn)證，均有相應(yīng)的甲酯生成，證明酰氯已合成。

1.2.2 目標(biāo)產(chǎn)物的合成 以N-[（4-羥基-3-甲氧基苯基）-甲基]壬酰胺為例。于250 mL三口瓶中，加入香草胺鹽酸鹽2.65 g（14 mmol）、碳酸氫鈉3.53 g（42 mmol）和去離子水30 mL，室溫下攪拌30 min，加入氯仿40 mL，繼續(xù)攪拌15 min。再向三口瓶中緩慢滴加溶于15 mL氯仿的壬酰氯2.47 g（14 mmol），滴加完畢后繼續(xù)攪拌混合物30 min并TLC檢測(cè)，再35～40 ℃加熱反應(yīng)10 min，停止反應(yīng)。分出有機(jī)層，水層用氯仿萃取3次，合并有機(jī)相，并依次用2% HCl洗滌3次，飽和食鹽水洗滌2次，最后用無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜，旋蒸掉氯仿，用石油醚/乙酸乙酯作洗脫劑過(guò)硅膠色譜柱分離，可得N-[（4-羥基-3-甲氧基苯基）-甲基]壬酰胺[24]，結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖2。合成的13種不同取代基的辣椒堿酰胺類(lèi)似物及其外觀表征及收率見(jiàn)表1。

1.2.3 抑菌活性測(cè)試 采用生長(zhǎng)速率法，將待測(cè)藥劑與冷卻后的PDA培養(yǎng)基混合均勻傾倒至平板，待測(cè)藥劑濃度為100 μg/mL，接種供試病原菌，其中立枯絲核菌和串珠鐮刀菌于28 ℃培養(yǎng)96 h，腐霉菌P15 于25 ℃培養(yǎng)48 h，記錄病原菌生長(zhǎng)情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 目標(biāo)化合物的核磁普?qǐng)D分析

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)取代基的對(duì)位含有硝基時(shí)，導(dǎo)致反應(yīng)活性降低，相應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)率也較低，且產(chǎn)物在CDCl3中的溶解性不好，做核磁驗(yàn)證時(shí)選用氘代DMSO作溶劑。化合物12含活潑氫的酚羥基在1H-NMR譜圖中沒(méi)有出峰，但質(zhì)譜證明其分子量與目標(biāo)產(chǎn)物符合。合成的13種目標(biāo)化合物的各種質(zhì)子化學(xué)位移都得到了歸屬。分別如下：

化合物1：1H-NMR（600 MHz，CDCl3），δ：2.03（s，3H，OCCH3），3.89（s，3H，CH3O），4.35（d，2H，ArCH2），5.77（s，1H，OH），6.76-6.87（m，3H，Ph）；

化合物2：1H-NMR（600 MHz，CDCl3），δ：1.01～1.09（t，3H，CH3），1.43～1.48（m，10H，（CH2）5），1.72～1.76（t，2H，CH2），2.30～2.35（t，2H，CH2），3.96（s，3H，OCH3），4.35（d，2H，ArCH2），5.65（s，1H，NH），5.83（s，1H，OH），6.76～6.87（m，3H，Ph）；

化合物3：1H-NMR（600 MHz，CDCl3），δ：1.21（s，9H，CH3），3.86（s，3H，OCH3），4.34（d，2H，ArCH2），5.60（s，1H，NH），5.82（s，1H，OH），6.77～6.86（m，3H，Ph）；

化合物4：1H-NMR（600 MHz，CDCl3），δ：3.89（s，3H，OCH3），4.57（d，2H，ArCH2），5.68（s，1H，NH），6.37（d，1H，OH），6.84～6.90（m，3H，Ph），7.34～7.78（m，5H，Ph）；

化合物5：1H-NMR（600 MHz，CDCl3），δ：2.37（s，3H，CH3），3.89（s，3H，OCH3），4.55（d，2H，ArCH2），5.60（d，1H，NH），6.31（d，1H，OH），6.83～6.89（m，3H，Ph），7.22-7.69（m，4H，Ph）；

化合物6：1H-NMR（600 MHz，CDCl3），δ：3.89（s，3H，OCH3），4.55（d，2H，ArCH2），5.60（d，1H，NH）6.35（d，1H，OH），6.83-6.90（m，3H，Ph），7.40～7.74（m，4H，ClPh）；

化合物7：1H-NMR（600 MHz，DMSO），δ：3.75（s，3H，OCH3），4.39（d，2H，ArCH2），6.72～6.92（m，3H，Ph），8.10～8.32（m，4H，NO2Ph），8.86（s，1H，NH），9.25（s，1H，OH）；

化合物8：1H-NMR（600 MHz，CDCl3），δ：3.82（s，3H，OCH3），4.07（d，2H，ArCH2），4.62（s，1H，NH）5.58（s，1H，OH），6.62～6.79（m，3H，Ph），7.26～7.894（m，4H，PhSO2）；

化合物9：1H-NMR（600 MHz，CDCl3），δ：2.44（s，3H，PhCH3），3.82（s，3H，OCH3），4.04（d，2H，ArCH2），4.59（s，1H，NH），5.59（s，1H，OH），6.62～6.79（m，3H，Ph），7.32（d，2H，PhSO2），7.76（d，2H，PhSO2）；

化合物10：1H-NMR（600 MHz，CDCl3），δ：3.83（s，3H，OCH3），4.07（d，2H，ArCH2），4.62（s，1H，NH） 5.58（s，1H，OH），6.64～6.81（m，3H，Ph），7.48～7.51（m，2H，PhSO2），7.79～7.81（m，2H，PhSO2）；

化合物11：1H-NMR（600 MHz，DMSO），δ：3.66（s，3H，OCH3），3.96（d，2H，ArCH2），6.56～6.69（m，3H，Ph），7.97（d，2H，PhSO2），8.34（d，2H，PhSO2），8.42（m，3H，NH），8.87（s，1H，OH）；

化合物12：1H-NMR（600 MHz，CDCl3），δ：3.87（s，3H，OCH3），4.48（d，2H，ArCH2），6.02（m，1H，NH），6.41（d，1H，PhCH），6.79～6.88（m，3H，Ph），7.34～7.49（m，5H，Ph），7.66（d，1H，COCH）；

化合物13：1H-NMR（600 MHz，CDCl3），δ：3.88（s，3H，OCH3），5.40（d，2H，ArCH2），5.62（s，1H，NH），6.19（s，1H，OH），6.83～6.90（m，3H，Ph），7.07（m，1H，=CH-），7.47～7.50（m，2H，=CH-，S-CH=）；

2.2 抑菌活性測(cè)試結(jié)果與分析

由表2可以看出，所合成的辣椒堿酰胺類(lèi)似物對(duì)所選用的3種病原菌都有一定的抑菌活性，各類(lèi)似物對(duì)立枯絲核菌和腐霉菌P15的抑菌活性相差不大，對(duì)串珠鐮刀菌的活性相對(duì)較低，化合物10對(duì)3種病原菌的抑菌活性最好，此類(lèi)化合物有進(jìn)一步研究的價(jià)值。

3 小結(jié)與討論

以香草胺鹽酸鹽和羧酸為原料，合成了13個(gè)辣椒堿酰胺類(lèi)似物。合成過(guò)程中不同的取代基反應(yīng)活性不同，對(duì)反應(yīng)的收率及產(chǎn)物的溶解度均有一定影響。抑菌活性測(cè)試表明，此類(lèi)化合物都有一定的抑菌活性，但取代基的不同對(duì)抑菌活性的影響較大。當(dāng)化合物引入雜原子取代基后抑菌效果明顯增強(qiáng)，其中化合物10對(duì)3種病原菌的抑菌活性相對(duì)較好。因此，可以在后續(xù)工作中嘗試引入其他含雜原子的基團(tuán)，以期發(fā)現(xiàn)抑菌效果更好的此類(lèi)化合物。

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