桂 闊, 葉久輝, 李 璇, 周海玉, 李婕寧,馮俊濤, 雷 鵬, 高艷清, 馬志卿

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院，陜西省生物農(nóng)藥工程技術(shù)研究中心，陜西 楊凌 712100)

天然產(chǎn)物特有的結(jié)構(gòu)和生物活性多樣性，增強(qiáng)了其作為先導(dǎo)化合物進(jìn)行新農(nóng)藥創(chuàng)制的可行性[1-2]。然而，天然產(chǎn)物具有分離困難、含量少、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，限制了其直接作為農(nóng)藥使用[2]。因此，選取具有一定活性的天然產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾與改造，是發(fā)現(xiàn)新型綠色農(nóng)藥先導(dǎo)化合物的重要途徑[3]。以天然產(chǎn)物為先導(dǎo)開(kāi)發(fā)的農(nóng)用殺菌劑有很多，如嘧菌酯、咯菌腈、氟嗎啉等，其中嘧菌酯是以殺菌天然活性化合物strobilurin A 為先導(dǎo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造而發(fā)現(xiàn)的甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑[4]。

檜木醇 (1，圖式1) 是一種從柏科植物中提取的具有?酚酮骨架的單萜類天然化合物，具有廣泛的生物活性，如抗癌[5]、抗炎[6]、抗病毒[7]、殺蟲(chóng)[8]和抗菌[9-11]等。此外，檜木醇具有較好的安全性，已應(yīng)用于化妝品、食品和保健品等行業(yè)[12]。Wang 等報(bào)道了檜木醇能夠有效地控制葡萄和蘋果貯藏期的灰霉病[13]。Morita 等研究了檜木醇對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌作用機(jī)理，發(fā)現(xiàn)其能有效影響供試菌細(xì)胞膜的通透性和呼吸作用[14]。本課題組前期研究表明，檜木醇對(duì)炭疽病菌具有較好的抑制活性，可以控制香蕉在儲(chǔ)存過(guò)程中炭疽病的發(fā)生[15]。為了發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、活性更高的綠色抑菌新分子，本研究以檜木醇為先導(dǎo)化合物，引入酯鍵或醚鍵，設(shè)計(jì)合成了17 個(gè)新型檜木醇衍生物3、5 和6 (合成路線見(jiàn)圖式1)，并測(cè)定了其對(duì)5 種植物病原菌的抑制活性。

圖式1 目標(biāo)化合物的合成路線Scheme 1 Synthetic route of the target compounds

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Bruker AVANCE III 500 MHz 或 400 MHz 核磁共振儀 (以CDCl3為溶劑，TMS 為內(nèi)標(biāo))；AB SCIEX Triple TOF5600 高分辨質(zhì)譜儀；X-6 型數(shù)字熔點(diǎn)儀 (北京泰克儀器有限公司)；柱層析硅膠(0.050～0.074 mm，200～300 目) 和薄層層析硅膠板 (GF254型) 均購(gòu)自青島海洋化工廠；所用試劑均為市售分析純或化學(xué)純，除特別注明外未經(jīng)無(wú)水處理。

1.2 化合物的合成

1.2.1 目標(biāo)化合物3 的合成 參考文獻(xiàn)方法[16]進(jìn)行。在25 mL 單口瓶中，加入0.16 g 檜木醇 (1 mmol)、0.2 mL 三乙胺 (1.4 mmol) 和10 mL 二氯甲烷，0 ℃攪拌下緩慢滴加2 mL 含酰氯 (1.5 mmol)的二氯甲烷溶液。滴加完畢后室溫反應(yīng)1 h，薄層色譜(TLC，V(石油醚) :V(乙酸乙酯) =4 : 1) 監(jiān)測(cè)至反應(yīng)終點(diǎn)。用飽和食鹽水 (10 mL) 洗滌，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，柱層析純化 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯)= 8 : 1)，干燥后得目標(biāo)化合物3。

1.2.2 目標(biāo)化合物5 和6 的合成 參考文獻(xiàn)方法[17]進(jìn)行。在25 mL 單口瓶中，加入0.16 g 檜木醇 (1 mmol)、0.25 g 碳酸鉀 (1.8 mmol)和2 mL 二甲基亞砜，室溫?cái)嚢?0 min 后升溫至60 ℃。加入0.12 mL 鹵代烷 (2 mmol)，保溫反應(yīng)5 h， TLC(V(石油醚) :V(乙酸乙酯) = 1 : 1) 監(jiān)測(cè)至反應(yīng)終點(diǎn)。用飽和食鹽水 (10 mL) 洗滌，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，柱層析純化 (V(石油醚) :V(乙酸乙酯)= 1 : 1)，干燥后得目標(biāo)化合物5 和6。

目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)均經(jīng)核磁共振和高分辨質(zhì)譜的驗(yàn)證，相關(guān)數(shù)據(jù)如下。

乙酸檜木酯 (3a)：黃色油狀液體，產(chǎn)率 46%.1H NMR(500 MHz, CDCl3),δ: 7.16 (s, 1H), 7.13～7.04 (m, 2H), 6.96(d,J= 9.6 Hz, 1H), 2.83～2.78 (m, 1H), 2.36 (s, 3H), 1.24 (d,J= 6.8 Hz, 6H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ: 168.31,38.35, 22.86, 20.72.HRMS: C12H14NaO3[M + Na]+, 計(jì)算值229.0835, 測(cè)試值 229.0836.

三甲基乙酸檜木酯 (3b)：黃色油狀液體，產(chǎn)率 20%.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 7.14～7.02 (m, 3H), 6.94 (d,J= 9.0 Hz, 1H), 2.83～2.77 (m, 1H), 1.39 (s, 9H), 1.24 (d,J=5.7 Hz, 6H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ: 176.03, 39.19,38.31, 27.28, 22.89.HRMS: C15H21O3[M + H]+, 計(jì)算值249.1485, 測(cè)試值249.1485.

正癸酸檜木酯 (3c)：紅色油狀液體，產(chǎn)率 94%.1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 7.18～7.01 (m, 3H), 6.95 (d,J= 9.4 Hz, 1H), 2.83～2.76 (m, 1H), 2.62 (t,J= 7.6 Hz, 2H),1.81～1.73 (m, 2H), 1.46～1.39 (m, 2H), 1.33～1.26 (m, 10H),1.23 (d,J= 6.8 Hz, 6H), 0.88 (t,J= 6.7 Hz, 3H).13C NMR(125 MHz, CDCl3),δ: 178.70, 171.12, 160.20, 137.44, 132.45,127.85, 123.53, 122.54, 38.32, 34.08, 33.95, 31.85, 29.39,29.26, 29.06, 24.73, 22.83, 22.65, 14.07.HRMS: C20H30NaO3[M + Na]+, 計(jì)算值 341.2087, 測(cè)試值 341.2091.

苯甲酸檜木酯 (3d)：棕色油狀液體，產(chǎn)率 32%.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.19 (d,J= 7.6 Hz, 2H), 7.61 (t,J= 7.4 Hz, 1H), 7.48 (t,J= 7.6 Hz, 2H), 7.25 (s, 1H), 7.20 (d,J= 10.5 Hz, 1H), 7.10 (s, 1H), 6.99 (d,J= 9.8 Hz, 1H),2.84～2.79 (m, 1H), 1.25 (d,J= 6.8 Hz, 6H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ: 168.25, 164.00, 155.45, 154.82, 133.72,132.96, 132.72, 130.33, 129.77, 128.98, 128.54, 128.18, 38.18,22.77.HRMS: C17H17O3[M + H]+, 計(jì)算值 269.1172, 測(cè)試值269.1177.

2-溴苯甲酸檜木酯 (3e)：棕色油狀液體，產(chǎn)率 86%.1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 8.19 (d,J= 7.5 Hz, 1H), 7.72(d,J= 7.6 Hz, 1H), 7.45～7.38 (m, 2H), 7.28～7.21 (m, 2H),7.11 (t,J= 10.3 Hz, 1H), 7.01 (d,J= 10.1 Hz, 1H), 2.87～2.80(m, 1H), 1.26 (d,J= 6.9 Hz, 6H).13C NMR (125 MHz,CDCl3),δ: 163.12, 134.50, 133.36, 132.72, 130.58, 127.33,122.58, 38.41, 22.92.HRMS: C17H16BrO3[M + H]+, 計(jì)算值347.0277, 測(cè)試值 347.0280.

3-溴苯甲酸檜木酯 (3f)：黃色固體，產(chǎn)率 57%，熔點(diǎn)56.9～57.0 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.31 (s, 1H),8.10 (d,J= 7.9 Hz, 1H), 7.73 (d,J= 7.8 Hz, 1H), 7.36 (t,J=7.9 Hz, 1H), 7.25 (s, 1H), 7.20 (d,J= 10.7 Hz, 1H), 7.10 (t,J= 10.4 Hz, 1H), 7.00 (d,J= 10.0 Hz, 1H), 2.84～2.79 (m,1H), 1.24 (d,J= 7.0 Hz, 6H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ:168.42, 162.84, 136.65, 136.25, 133.41, 133.05, 132.56,131.80, 130.94, 130.13, 129.98, 129.09, 128.65, 122.59, 38.43,22.91.HRMS: C17H15BrNaO3[M + Na]+, 計(jì)算值 369.0097,測(cè)試值 369.0096.

4-溴苯甲酸檜木酯 (3g)：白色固體，產(chǎn)率 65%，熔點(diǎn)89.8～91.0 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.03 (d,J= 8.4 Hz, 2H), 7.62 (d,J= 8.2 Hz, 2H), 7.25 (s, 1H), 7.20 (d,J=10.6 Hz, 1H), 7.09 (t,J= 10.5 Hz, 1H), 6.99 (d,J= 9.8 Hz,1H), 2.84～2.79 (m, 1H), 1.24 (d,J= 7.1 Hz, 6H).13C NMR(125 MHz, CDCl3),δ: 163.44, 131.98, 131.91, 128.94, 127.98,38.39, 22.90.HRMS: C17H16BrO3[M + H]+, 計(jì)算值 347.0277,測(cè)試值 347.0278.

2-三氟甲基苯甲酸檜木酯 (3h)：黃色固體，產(chǎn)率 56%，熔點(diǎn) 76.7～78.1 ℃.1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 8.16～8.13(m, 1H), 7.74～7.67 (m, 1H), 7.60～7.58 (m, 2H), 7.21～7.09 (m,2H), 7.02 (s, 1H), 6.92 (d,J= 9.5 Hz, 1H), 2.78～2.71 (m, 1H),1.16 (d,J= 6.9 Hz, 6H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ:163.62, 131.97, 131.83, 131.40, 129.79, 129.01 (q,J= 32.5 Hz), 126.65 (q,J= 3.25 Hz), 123.37 (d,J= 272.5 Hz), 38.37,22.84.HRMS: C18H16F3O3[M + H]+, 計(jì)算值337.1046, 測(cè)試值 337.1041.

3-三氟甲基苯甲酸檜木酯 (3i)：黃色固體，產(chǎn)率 61%，熔點(diǎn) 75.2～76.2 ℃.1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 8.38 (s,1H), 8.30 (d,J= 7.7 Hz, 1H), 7.81 (d,J= 7.7 Hz, 1H), 7.57 (t,J= 7.8 Hz, 1H), 7.21～7.13 (m, 2H), 7.06 (t,J= 10.4 Hz, 1H),6.95 (d,J= 10.0 Hz, 1H), 2.80～2.73 (m, 1H), 1.20 (d,J= 6.9 Hz, 6H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ: 162.88, 133.70,131.27 (q,J= 32.5 Hz), 130.19 (q,J= 11.25 Hz), 129.96,129.26, 127.39 (q,J= 11.25 Hz), 123.64 (d,J= 271.25 Hz),38.43, 22.89.HRMS: C18H15F3NaO3[M + Na]+，計(jì)算值359.0866, 測(cè)試值 359.0870.

3-甲基苯甲酸檜木酯 (3j)：黃色油狀液體，產(chǎn)率 21%.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 7.95～7.89 (m, 2H), 7.36 (d,J= 7.6 Hz, 1H), 7.30 (t,J= 7.6 Hz, 1H), 7.18 (d,J= 10.8 Hz,1H), 7.12 (d,J= 10.6 Hz, 1H), 7.02 (t,J= 10.5 Hz, 1H), 6.91(d,J= 10.0 Hz, 1H), 2.77～2.71 (m, 1H), 2.35 (s, 3H), 1.18 (d,J= 6.8 Hz, 6H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ: 164.33,138.34, 134.49, 131.01, 128.92, 128.44, 127.70, 38.40, 22.91,21.28.HRMS: C18H18NaO3[M + Na]+, 計(jì)算值 305.1148, 測(cè)試值 305.1153.

4-甲基苯甲酸檜木酯 (3k)：黃色固體，產(chǎn)率 67%，熔點(diǎn) 86.5～88.0 ℃.1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 8.00 (d,J=8.0Hz, 2H), 7.23～7.16 (m, 3H), 7.12 (d,J= 10.6 Hz, 1H), 7.02(s, 1H), 6.90 (d,J= 9.8 Hz, 1H), 2.78～2.71 (m, 1H), 2.35 (d,J= 7.2 Hz, 3H), 1.18 (d,J= 6.9 Hz, 6H).13C NMR (125 MHz,CDCl3),δ: 164.21, 144.55, 130.58, 129.26, 126.25, 38.41,22.92, 21.81.HRMS: C18H18NaO3[M + Na]+, 計(jì)算值 305.1148,測(cè)試值 305.1151.

4-甲氧基苯甲酸檜木酯 (3l)：黃色固體，產(chǎn)率 21%，熔點(diǎn)87.1-88.1 ℃.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 8.16 (d,J=9.0 Hz, 2H), 7.25～7.11 (m, 3H), 6.98 (d,J= 9.0 Hz, 3H), 3.89(s, 3H), 2.86～2.81 (m, 1H), 1.27 (d,J= 6.9 Hz, 6H).13C NMR(125 MHz, CDCl3),δ: 164.04, 163.83, 132.64, 121.31, 113.84,55.53, 38.35, 22.89.HRMS: C18H18NaO4[M + Na]+, 計(jì)算值321.1097, 測(cè)試值 321.1096.

糠酸檜木酯 (3m)：棕色油狀液體，產(chǎn)率 43%.1H NMR(400 MHz, CDCl3),δ: 7.64 (d,J= 22.9 Hz, 1H), 7.40 (d,J=2.3 Hz, 1H), 7.25 (t,J= 23.6 Hz, 2H), 7.12 (t,J= 10.1 Hz,1H), 7.02 (d,J= 9.5 Hz, 1H), 6.56 (d,J= 22.0 Hz, 1H),2.86～2.80 (m, 1H), 1.26 (d,J= 6.8 Hz, 6H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ: 155.36, 147.16, 143.36, 120.00, 112.14,38.22, 22.71.HRMS: C15H14NaO4[M + Na]+, 計(jì)算值 281.0784,測(cè)試值281.0785.

2-甲氧基-4-異丙基-2,4,6-環(huán)庚三烯-1-酮 (5a)：棕色油狀液體，產(chǎn)率 53%.1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 7.22～7.17 (m, 1H), 7.12 (d,J= 12.1 Hz, 1H), 6.79 (d,J= 8.5 Hz,1H), 6.69 (s, 1H), 3.97 (s, 3H), 2.90～2.83 (m, 1H), 1.28 (d,J=6.9 Hz, 6H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ: 179.96, 164.49,154.32, 137.07, 134.71, 124.64, 114.08, 56.04, 38.87, 23.35.HRMS: C11H14NaO2[M + Na]+, 計(jì)算值 201.0886, 測(cè)試值201.0881.

2-壬氧基-5-異丙基-2,4,6-環(huán)庚三烯-1-酮 (5b)：黃色油狀液體，產(chǎn)率 41%.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ:7.10～7.06 (m, 1H), 7.02 (d,J= 12.0 Hz, 1H), 6.67 (d,J= 8.5 Hz, 1H), 6.61 (s, 1H), 3.99 (t,J= 6.8 Hz, 2H), 2.79～2.73 (m,1H), 1.87～1.81 (m, 2H), 1.44～1.38 (m, 2H), 1.32～1.27 (m,2H), 1.23～1.19 (m, 14H), 0.81 (t,J= 6.7 Hz, 3H).13C NMR(125 MHz, CDCl3),δ: 180.18, 164.30, 154.09, 136.62, 135.03,124.43, 115.02, 69.27, 38.97, 31.85, 29.46, 29.36, 29.22,28.72, 25.95, 23.43, 22.64, 14.08.HRMS: C19H31O2[M + H]+,計(jì)算值 291.2319, 測(cè)試值291.2318.

2-甲氧基-6-異丙基-2,4,6-環(huán)庚三烯-1-酮 (6a)：棕色油狀液體，產(chǎn)率 44%.1H NMR (400 MHz, CDCl3),δ: 7.19 (s,1H), 7.05 (t,J= 10.5 Hz, 1H), 6.82 (d,J= 11.2 Hz, 1H), 6.70(d,J= 9.9 Hz, 1H), 3.94 (s, 3H), 2.82～2.75 (m, 1H), 1.23 (d,J= 7.0 Hz, 6H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ: 180.30,164.81, 157.80, 134.29, 131.68, 129.41, 111.66, 56.15, 38.39,23.05.HRMS: C11H14NaO2[M + Na]+, 計(jì)算值 201.0886, 測(cè)試值 201.0884.

2-壬氧基-6-異丙基-2,4,6-環(huán)庚三烯-1-酮 (6b)：黃色油狀液體，產(chǎn)率 42%.1H NMR (500 MHz, CDCl3),δ: 7.10 (s,1H), 6.89 (dd,J= 11.2, 9.9 Hz, 1H), 6.68 (dd,J= 11.2, 1.7 Hz,1H), 6.55 (d,J= 9.9 Hz, 1H), 3.95 (t,J= 6.9 Hz, 2H),2.73～2.67 (m, 1H), 1.86～1.80 (m, 2H), 1.41～1.35 (m, 2H),1.30～1.26 (m, 2H), 1.24～1.18 (m, 8H), 1.16 (d,J= 6.8 Hz,6H), 0.81 (t,J= 6.9 Hz, 3H).13C NMR (125 MHz, CDCl3),δ:180.39, 164.53, 157.30, 134.41, 131.64, 128.99, 112.35, 69.32,38.36, 31.87, 29.48, 29.34, 29.24, 28.63, 25.94, 23.08, 22.66,14.10.HRMS: C19H31O2[M + H]+, 計(jì)算值 291.2319, 測(cè)試值291.2319.

1.3 生物活性測(cè)試

采用菌絲生長(zhǎng)速率法[18]測(cè)定目標(biāo)化合物對(duì)5 種植物病原菌的抑制活性。供試菌種分別為水稻紋枯病菌Rhizoctonia solani、番茄灰霉病菌Botrytis cinerea、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum、蘋果樹(shù)腐爛病菌Valsa mali和黃瓜炭疽病菌Colletotrichum orbiculare，由陜西省生物農(nóng)藥工程技術(shù)研究中心提供。試驗(yàn)藥劑為目標(biāo)化合物3a～3m、5a、5b、6a、6b 和檜木醇 (1)。每處理設(shè)置3 次重復(fù)。選取在50 μg/mL 時(shí)抑制率大于90%的化合物，等倍降低質(zhì)量濃度后再次測(cè)定其抑菌活性，計(jì)算EC50值和95%置信限。

2 結(jié)果與討論

2.1 目標(biāo)化合物的合成

酯類目標(biāo)化合物3 可由檜木醇 (1) 和相應(yīng)的酰氯 (2) 在三乙胺作縛酸劑的條件下進(jìn)行合成。檜木醇 (1) 在碳酸鉀的存在下與鹵代烷進(jìn)行反應(yīng)，由于烯醇式和酮式的互變異構(gòu)，因此醚化產(chǎn)物會(huì)有兩種異構(gòu)體，經(jīng)分離提純即可獲得醚類目標(biāo)化合物5 或6。為豐富酯類目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)，酰氯選擇脂肪鏈酰氯和芳香環(huán)酰氯，前者主要選用不同鏈長(zhǎng)及支鏈的脂肪鏈，后者選用取代或未取代的苯環(huán)和呋喃環(huán)，取代基有吸電子基、供電子基，取代方式有鄰位、間位和對(duì)位。

2.2 化合物的波譜分析

以高活性化合物3m (圖式2) 為例。七元環(huán)上3,4,5,7 位質(zhì)子的吸收峰化學(xué)位移值 (δ) 為7.25～7.02 的3 處峰；呋喃環(huán)上18 位碳上1 個(gè)質(zhì)子的吸收峰為7.64 處的雙峰，靠近羰基16 位碳上質(zhì)子化學(xué)位移值在7.40 處，受鄰近碳上氫的影響，裂分為雙重峰，δ6.56 處的質(zhì)子為呋喃環(huán)上17 位碳上的質(zhì)子的吸收峰；11 和12 位異丙基上甲基質(zhì)子的吸收峰化學(xué)位移值在1.26 處，裂分為雙重峰，10 位碳上質(zhì)子的吸收峰是2.83 處的多重峰。

圖式2 化合物3m 的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Scheme 2 Structure of compound 3m

醚類化合物存在兩種位置異構(gòu)體，以化合物5a 和6a 為例。通過(guò)NOESY (nuclear overhauser effect spectroscopy) 譜圖(圖1) 看出：化合物5a 的7 位碳上氫δ6.69 (s, 1H) 和甲氧基上氫δ3.97 (s, 3H) 之間存在明顯的關(guān)聯(lián)，證明化合物5a 為圖1A 所示結(jié)構(gòu)；化合物6a 的3 位碳上氫δ6.82 (d, 1H)和甲氧基上氫δ3.94 (s, 3H)之間關(guān)聯(lián)明顯，可以確定化合物6a 為圖1B 所示結(jié)構(gòu)。而酯類化合物只生成一種異構(gòu)體，以化合物3a 為例，通過(guò)NOESY 譜圖看出，其7 位碳上氫δ7.15 (s, 1H)和乙?；系募谆鶜洇?.36 (s, 3H)處存在一定的關(guān)聯(lián)，因此可以確定酯類化合物的結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的NOESY 譜圖見(jiàn)附加材料。

圖1 化合物5a (A)和6a (B)的NOESY 圖譜Fig.1 NOESY spectrum of 5a (A) and 6a (B)

2.3 抑菌活性

抑菌活性測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1 和附加材料圖S38。從中看出，在50 μg/mL 下，目標(biāo)化合物對(duì)5 種供試病原菌表現(xiàn)出中等到優(yōu)異的抑菌活性。其中：對(duì)水稻紋枯病菌、油菜菌核病菌、蘋果樹(shù)腐爛病菌和黃瓜炭疽病菌均有部分化合物能夠完全抑制菌絲的生長(zhǎng)，表現(xiàn)出與檜木醇類似的高活性；化合物3j 和6a 對(duì)番茄灰霉病菌表現(xiàn)出大于90%的抑制率，優(yōu)于檜木醇。表明以檜木醇作為先導(dǎo)化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)衍生有可能會(huì)發(fā)現(xiàn)高抑菌活性新分子。

表1 目標(biāo)化合物在50 μg/mL 下離體抑菌活性Table 1 In vitro antifungal activities of target compounds at 50 μg/mL

初步構(gòu)效關(guān)系分析表明，酯類化合物的抑菌活性整體上優(yōu)于醚類化合物。對(duì)于醚類化合物，化合物5b 對(duì)4 種供試菌的抑制率均高于50%，而5a 均低于30%，化合物6a 和6b 也符合此趨勢(shì)，說(shuō)明碳鏈越長(zhǎng)對(duì)抑菌活性越有利 (5b ＞ 5a,6b ＞ 6a)?；衔?a 對(duì)5 種供試菌的抑制活性均高于5a，例如6a 對(duì)番茄灰霉病菌的抑制率為93.4%，而化合物5a 對(duì)該菌的抑制率僅為27.5%；化合物6b 的抑菌活性也整體優(yōu)于5b，說(shuō)明在相同碳鏈長(zhǎng)度的條件下，化合物6 的活性優(yōu)于5。對(duì)于酯類化合物，脂肪鏈 (3a～3c)、雜環(huán) (3m) 和未取代的苯環(huán) (3d)對(duì)水稻紋枯病菌、油菜菌核病菌和蘋果樹(shù)腐爛病菌的抑制率均大于95%；化合物3j 和3l 對(duì)5 種菌的抑制率均高于80%，說(shuō)明苯環(huán)上取代基為供電子基時(shí)對(duì)活性有利。

EC50值測(cè)定結(jié)果 (表2) 顯示：檜木醇對(duì)水稻紋枯病菌、番茄灰霉病菌、油菜菌核病菌、蘋果樹(shù)腐爛病菌和黃瓜炭疽病菌的EC50值在2.00～12.1 μg/mL 之間。對(duì)所測(cè)定的5 種病原菌均有部分化合物表現(xiàn)出較檜木醇更優(yōu)的活性。對(duì)蘋果樹(shù)腐爛病菌和黃瓜炭疽病菌，多數(shù)化合物的EC50值大于5 μg/mL。化合物3a 和3d 對(duì)水稻紋枯病菌，3j 對(duì)番茄灰霉病菌，3c、3j 和3m 對(duì)油菜菌核病菌的EC50值均小于3 μg/mL，值得對(duì)其進(jìn)行深入研究。

表2 部分目標(biāo)化合物對(duì)5 種病原菌的EC50 值Table 2 EC50 values of some target compounds against five pathogenic fungi

續(xù)表2Table 2 (Continued)

3 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)合成了17 個(gè)新型檜木醇酯類和醚類衍生物，并研究了它們的抑菌活性及構(gòu)效關(guān)系。活性結(jié)果表明，檜木醇及目標(biāo)化合物對(duì)水稻紋枯病菌、番茄灰霉病菌、油菜菌核病菌、蘋果樹(shù)腐爛病菌和黃瓜炭疽病菌表現(xiàn)出較好的抑菌活性?；衔?a對(duì)水稻紋枯病菌、3j對(duì)番茄灰霉病菌、3m對(duì)油菜菌核病菌的EC50值分別為1.84、2.47和1.05 μg/mL，與檜木醇(2.00、11.3、5.40 μg/mL)相比表現(xiàn)出更優(yōu)的抑菌活性。本文結(jié)果表明，檜木醇可以作為殺菌劑創(chuàng)制的有效藥效團(tuán)，化合物3a、3j和3m具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、活性較高等特點(diǎn)，可以作為先導(dǎo)化合物進(jìn)一步優(yōu)化研究。

(責(zé)任編輯: 金淑惠)