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氨基酸，其是植物中很多存在的光譜性非蛋白質氨基酸。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，并設計成8個新糖脂化合物。本文主要闡述了目標化合物3a～3e的合成試驗、目標化合物3f～3h的合成試驗，并分析了合成結果，針對3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成產物表征、離體活性檢測、活體活性檢測進行了研究和探討。

關鍵詞：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，其屬于具有誘導抗性的激活劑，是一種非蛋白質氨基酸。

根據相關研究結果可以了解到，為了能夠以提高β-氨基丁酸的誘導活性，可以將β-氨基丁酸與糖分子進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、目標化合物3a～3e的合成試驗與結果

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攪拌，并將有機相、水相進行水洗和干燥處理，最后進行減壓柱層析，得到目標化合物。

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行羧酸的溶解，但由于溴代糖在堿性介質不穩定，導致其易產生水解，不利于試驗，因此本文主要采用碳酸鉀進行羧酸的溶解，避免溴代糖水解問題，有效提高產率。

通過試驗可以發現，該方法操作簡單，且合成產物易純化，可以得到單一的β構型產物。

三、3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成產物表征

根據核磁共振數據分析，在3a～3e波譜表現中，糖環C1-H受到C3-H和C4-H耦合，導致C1-H裂分時，還具有小峰，且C1-H主要是受到C2-H的影響而出現裂分。目標化合物3a～3e中耦合常數為8.29～9.9Hz，因此3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成產物為β異構體。

四、3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成產物離體活性檢測

對3-N-芐氧羰基-β-氨基丁酸糖酯的合成產物進行離體活性檢測，主要是采用平皿法，即當化合物質量分數為0.05%時，對部分化合物殺菌活性進行測試，以β-氨基丁酸作為對照，可以發現合成的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物進行活體活性檢測主要是采用盆栽法，當化合物質量分數為0.05%時，采用噴霧對葉面進行噴灑，從而實現對部分化合物抑菌活性試驗。試驗過程應當分為4個間隔期，即接種前7天進行第一次噴霧，隨后每隔兩天在進行一次噴霧，并以水楊酸作為對照。

通過實驗結構和檢測結果可以了解到，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-氨基丁酸的誘導活性，本文將β-氨基丁酸與糖分子進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，可以發現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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