2，6—二氟芐酰胺類生物堿的合成及抑菌活性研究

辛振強　余小青　張田勇

摘要[目的]在芐基酰胺核心骨架上進行結構修飾，設計、合成新型辣椒堿類似物，并對其抑菌活性進行測定。[方法]以2，6-二氟芐胺為原料，通過N-酰化反應合成13個氟芐酰胺類生物堿（3a～3m），并通過質譜和核磁共振氫譜分析對其結構進行了表征。[結果]抑菌活性測定結果表明，化合物3a、3d、3e和3f對白菜軟腐病菌具有明顯的抑制作用，其抑菌圈直徑分別為15、16、11和18 mm。[結論]芐基酰胺作為一種抑菌活性先導化合物，具有一定的潛力。

關鍵詞氟芐酰胺；生物堿；合成；抑菌活性

中圖分類號S48文獻標識碼A文章編號0517-6611（2018）25-0129-03

Study on the Synthesis and Antibacterial Activity of 2，6Difluorobenzylamide Alkaloids

XIN Zhenqiang1， YU Xiaoqing2，ZHANG Tianyong2 et al

（1 Shanghai Standard Biotechnology Co.，Ltd， Shanghai 201203；2. Shanghai Standard Technology Co.，Ltd， Shanghai 201203）

Abstract[Objective] To design and synthesize new capsaicinoids by structural modification on core framework of benzylamide， and evaluate their antibacterial activity. [Method] Taking 2，6difluoro benzylamine as materials，13 fluorobenzylamine alkaloids （3a～3m） were synthesized by Nacylation reaction. Their structures were characterized by MS and 1H NMR analysis. [Result]The determination results of antibacterial activity showed that compounds 3a， 3d， 3e and 3f had obvious inhibitory effects on Erwinia carotorora， and the diameter of their bacteriostatic circles were 15， 16， 11 and 18 mm， respectively. [Conclution] As a kind of antibacterial active leading compound， benzyl amide has certain potential.

Key wordsFluorobenzylamide；Alkaloid；Synthesis；Antibacterial activity

辣椒堿是茄科植物辣椒中含有的一種香草酰胺類化合物，在醫藥和農藥領域具有廣泛的用途。在醫藥領域，辣椒堿具有鎮痛[1]、抗癌[2-3]、減肥[4-5]等藥理活性；在農藥領域，辣椒堿表現出殺蟲[6-7]、抗菌[8-10]等農用活性。作為生物農藥，辣椒堿具有藥效高、對環境和非靶標生物安全等優點，但從辣椒中直接提取的辣椒堿價格昂貴，且難以滿足工業化生產的需求。辣椒堿的全合成早在20世紀30年代就有報道[11]，但目前價格仍然非常昂貴，不具有產業化前景。辣椒堿是由4-羥基-3-甲氧基芐胺和8-甲基-6-烯壬酸縮合形成的芐基酰胺結構，以此為先導化合物，文獻中有合成與辣椒堿結構類似的芐基酰胺衍生物的報道[12]。日本曹達公司開發的農用殺菌劑環氟菌胺（Cyflufenamid）也含有芐基酰胺結構，環氟菌胺主要通過抑制白粉病生活史（即發病過程）中菌絲分生吸器的形成和生長，次生菌絲的生長和附著器的形成，對多種白粉病不僅具有良好的保護兼治療作用，而且具有良好的持效性和耐雨水沖刷性[13]。

從辣椒堿及環氟菌胺的分子結構來看，芐基酰胺是其共同的結構片段。筆者在芐基酰胺核心骨架上進行結構修飾，設計、合成新型辣椒堿類似物，并對其抑菌活性進行測定。以2，6-二氟芐胺為原料，通過N-酰化反應設計并合成了13個氟芐酰胺類化合物（3a～3m），并通過質譜及核磁共振分析鑒定了其化學結構，測定了化合物對白菜軟腐病菌的抑菌活性。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1儀器與試劑。①儀器：WPR熔點儀（溫度未校正，購自上海精科儀器有限公司）；LCQ Advantage 離子阱液質聯用儀（美國ThermoFisher公司）；Bruker Avance Ⅲ核磁共振儀（以TMS為內標，CDCl3為溶劑，1H NMR 500 MHz，瑞士Bruker BioSpin公司）。②試劑均為市售分析純。二氯甲烷用五氧化二磷干燥，三乙胺用氫氧化鉀干燥。對照藥劑硫酸鏈霉素購自上海思域化工有限公司，純度98.0%。

1.1.2供試病原菌。白菜軟腐病菌（Erwinia carotorora），由西北農林科技大學農藥研究所提供。

1.2方法

1.2.1

目標化合物3a～3m的合成。 目標化合物的合成路線如圖1所示。以N-[（2，6-二氟-苯基）]辛酰胺（3j）為例。在50 mL梨形瓶中加入0.143 g化合物2，6-二氟芐胺和20 mL干燥的二氯甲烷，攪拌后加入0.2 mL三乙胺（1.4 mmol），0～5 ℃下緩慢滴加溶于5 mL二氯甲烷的辛酰氯（0.178 g），滴加完畢后在室溫下電磁攪拌30 min，使其充分反應，TLC跟蹤[V（石油醚）∶V（乙酸乙酯）=2∶1]直至原料反應完畢。依次用飽和碳酸氫鈉、水和飽和食鹽水各20 mL洗滌3次，無水硫酸鈉干燥。硅膠柱層析[V（石油醚）∶V（乙酸乙酯）= 3∶1]純化得到白色結晶3j 0174 g，產率為65%。

1.2.2目標化合物的抑菌活性測定。采用濾紙片法測定目標化合物的抑菌活性。將待測藥劑配制成濃度10 mg/mL的丙酮溶液，用微量注射器吸取上述丙酮溶液2.0 μL，置于直徑4.0 mm的濾紙片上（20 μg/片）。硫酸鏈霉素用經滅菌的去離子水配制，濾紙片載藥量同樣為20 μg/片。待溶劑揮干后，將濾紙片置于帶菌牛肉膏培養基平板上，置于4 ℃冰箱中30 min后，將平板于37 ℃恒溫箱中培養5～8 h，采用十字交叉法測量抑菌圈直徑，每個處理重復3次，計算出抑菌圈平均直徑。

2.2目標化合物的抑菌活性

目標化合物對白菜軟腐病菌的抑菌活性測定結果見表1。化合物3a、3d、3e和3f對白菜軟腐病菌具有明顯的抑菌活性，其抑菌圈直徑分別為15、16、11和18 mm，陽性對照藥劑硫酸鏈霉素的抑菌圈直徑為16 mm，其余化合物在該劑量下對供試的白菜軟腐病菌均未表現出明顯的抑菌活性。初步的構效關系分析表明，引入較短的直鏈酰基對于抑菌活性較為有利，引入較大的基團（如芳酰基、支鏈酰基或較長的直鏈酰基）對于抑菌活性是不利的。

3結論

該研究設計并合成了13個氟芐酰胺類生物堿，其中部分化合物對植物致病細菌——白菜軟腐病菌具有明顯的抑菌活性。芐基酰胺作為一種抑菌活性先導化合物具有一定的潛力，值得在構效關系方面展開進一步研究。

參考文獻

[1] PEPPIN J F，MAJORS K，WEBSTER L R，et al.Tolerability of NGX-4010，a capsaicin 8% patch for peripheral neuropathic pain [J].J Pain Res，2011，4：385-392.

[2] CHO W H，LEE H J，CHOI Y J，et al.Capsaicin induces apoptosis in MG63 human osteosarcoma cells via the caspase cascade and the antioxidant enzyme system [J].Mol Med Rep，2013，8（6）：1655-1662.

[3] DELISEO D，MANZI L，VELOTTI F.Capsaicin as an inducer of damageassociated molecular patterns（DAMPs）of immunogenic cell death（ICD）in human bladder cancer cells [J].Cell stress chaperones，2013，18（6）：801-806.

[4] YU Q，WANG Y L，Yu Y，et al.Expression of TRPV1 in rabbits and consuming hot pepper affects its body weight [J].Mol Biol Rep，2012，39（7）：7583-7589.

[5] LEUNG F W.Capsaicin as an antiobesity drug [J].Prog Drug Res，2014，68：171-179.

[6] 劉新，林永.辣椒堿對桃蚜的生物活性及其與幾種殺蟲劑的聯合作用[J].農藥學學報，2003，5（2）：94-96.

[7] 李暮春，張靜，古麗克孜· 阿日甫，等.辣椒堿與茶皂素對棉蚜的毒力測定及田間藥效試驗[J].新疆農業科學，2010，47（6）：1132-1136.

[8] SOETARNO S，YULINAH E.Antimicrobial activities of the ethanol extracts of capsicum fruits with different levels of pungency [J].JMS，1997，2（2）：57-63.

[9] 鄭立穩，孔學，陳貫虹，等.辣椒堿酰胺類似物的合成及抑菌活性研究[J].湖北農業科學，2016，55（3）：631-633，637.

[10] 吳影，古紹彬，張永杰.辣椒中辣椒堿抑菌作用的研究[J].安徽農業科學，2007，35（29）：9130-9131.

[11] SPATH E，DARLING S F.Synthesis of capsaicin [J].Dtsch Chem Ges，1930，63（3）：11764-11765.

[12] 孔學，陳貫虹，高永超，等.正壬酸香草酰胺的制備與殺蟲活性研究[J].安徽農業科學，2012，40（27）：13367-13369.

[13] 張一賓.新殺菌劑Cyflufenamid的開發[J].世界農藥，2006，28（1）：4-9.