含酰肼結構阿維菌素衍生物的合成及生物活性

王澤春, 魏阿蘭, 李 嬌, 徐鳳波

(南開大學 農藥國家工程研究中心 (天津)，南開大學 元素有機化學研究所 化學學院，天津 300071)

天然存在的阿維菌素類藥物由鏈霉菌Streptomyces avermitilis 發酵而來，具有驅蟲、殺螨及殺線蟲活性，是一種應用普遍的抗生素[1]。由鏈霉菌發酵產物可以分離得到8 種阿維菌素類化合物，其中包含4 對同系物 (圖式1)。

1985 年，阿維菌素B1作為殺蟲劑和殺螨劑由先正達公司引入市場，現在市場售賣的阿維菌素類藥物主要是以甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽為代表的阿維菌素B1的衍生物[2-3]。隨著阿維菌素類藥物的上市以及長期使用，害蟲對其耐藥性不斷增強[4-7]。此外，在阿維菌素的生產過程中，會有20%～30%的廢渣產生，其主要成分是阿維菌素B2[8]。據報道，2012 年阿維菌素年產量高達2 500 t，產生的廢渣達500～750 t[9]。廢渣的產生增加了能源消耗并造成了環境污染，因此，將阿維菌素B2轉化為具有較高生物活性的大環內酯類藥物，在工業生產、農業殺蟲、綠色環保等方面均具有較高實際應用價值。酰肼是一類應用廣泛的含氮化合物，具有較高的化學反應活性，可以用于制備多種醫藥或農藥產品。酰肼類衍生物在醫藥和農藥領域均具有較高的應用價值，特別是在抗腫瘤、抗病毒、抗瘧疾、殺菌、殺蟲等方面，具有廣泛的生物及生理活性[10]。2004 年，Sheppard 等[11]在研究針對甲硫氨酸氨肽酶-2 (MetAP2) 靶點藥物過程中，發現4 種含有二酰肼結構的化合物1～4 (圖式2)，其中化合物4 具有選擇抑制MetAP2和甲硫氨酸氨肽酶-1 (MetAP1) 的活性。作為農藥使用的酰肼類化合物中，Rohm & Hass 公司[12-13]推出了第1 個二酰肼殺蟲劑5-1 (圖式2)，它具有蛻皮激素拮抗作用，可以大面積用于田間。該發現引起了農藥界的關注，之后人們對其進行了全面系統的研究[14-17]，包括該類殺蟲劑的優化結構、毒性機理、構效關系、生物生理、藥物殘留及抗藥性等，從而開發出現已商品化的農藥產品5～7 (圖式2)。2007 年，Zareef 等[18]以磺酰基取代掉二芳酰肼中的1 個酰基，設計合成了一類芳磺酰肼衍生物8 (圖式2)，其中部分化合物均具有較好的殺菌活性。

文獻研究表明，阿維菌素分子結構中羥基的活性順序為5-OH＞4″-OH＞23-OH，阿維菌素衍生物的研究主要在5-OH 和4″-OH 進行[19]。在本研究中，我們成功地保護了阿維菌素B2a中的5-OH和4″-OH，將23-OH 氧化成羰基后與吡啶甲酰肼、苯磺酰肼、溴代苯甲酰肼以及肼基甲酸甲酯反應，合成了6 個新的酰肼類阿維菌素B2a衍生物，并對其殺蟲、殺螨活性進行了測定，以期篩選到低抗、低毒高效、綠色環保的先導化合物。目標化合物的合成路線見圖式3。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

BRUKER Avance 400 MHz 型核磁共振儀 (以DMSO-d6和CDCl3為溶劑，TMS 為內標)；X-6 顯微熔點測試儀 (河南予華儀器廠，溫度未校正)；Varian 7.0T FTMS 傅里葉變換高分辨質譜儀；BRUKER AutoflexIII TOF/TOF 200 飛行時間質譜質譜儀；PE-2000 旋轉蒸發儀 (上海亞榮生化儀器廠)；循環水式真空泵 (鞏義市予華儀器有限責任公司)。100～200/200～300 目柱層層析硅膠 (青島海洋化工分廠)；GF254薄層層析硅膠 (青島海洋化工有限公司)；所用試劑及原料均為市售分析純。

1.2 目標化合物的合成[20-23]

1.2.1 化合物2 的合成 取19.59 g 阿維菌素B2a(22 mmol) 和150 mL 二氯甲烷于250 mL 四口圓底燒瓶中，降溫至 -5 ℃，緩慢滴加氯甲酸烯丙酯3.25 g (27 mmol) 和四甲基乙二胺3.95 g (34 mmol)的二氯甲烷溶液，-5 ℃下反應8～12 h，再緩慢滴加氯甲酸烯丙酯4.94 g (41 mmol) 和四甲基乙二胺4.53 g(39 mmol) 的二氯甲烷溶液，控溫反應2 h，薄層層析 (TLC) 監測 (展開劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 1 : 1) 至原料點消失后，加入50 mL 飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應，再用3 × 20 mL 二氯甲烷萃取，有機相用無水硫酸鎂干燥后，減壓濃縮，硅膠柱層析 (洗脫劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 4 : 1) 純化得到淡黃色固體產物，熔點110～112 ℃，產率78%。

1.2.2 化合物3 的合成 氮氣保護下，在150 mL四口圓底燒瓶中加入4.25 g 中間體2 (4 mmol) 和50 mL 二氯甲烷，攪拌后加入吡啶1.9 g (24 mmol)和Dess-Martin 氧化劑1.7 g (4 mmol)，室溫反應30 min。TLC 監測 (展開劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 1 : 1)反應完成后，加入50 mL 混合液 [V(飽和碳酸氫鈉溶液) : V(飽和硫代硫酸鈉溶液) = 1 : 1]淬滅反應，再用3 × 20 mL 二氯甲烷萃取，有機相用無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮，硅膠柱層析 (洗脫劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 4 : 1) 純化得到淡黃色固體產物，熔點106～108 ℃，產率99%。

1.2.3 目標化合物4a～4f 的合成 氮氣保護下，將2.12 g 中間體3 (2 mmol) 和1.12 g (3 mmol) 苯磺酰肼溶于50 mL 甲醇，室溫攪拌36 h。TLC 監測 (展開劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 1 : 3) 至原料反應完全，將反應液減壓除去溶劑后溶解于5 mL 四氫呋喃中，于8 h 內分4 批加入氰基硼氫化鈉0.63 g (10 mmol)，室溫攪拌12 h，TLC 監測(展開劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 1 : 3) 反應完全后，將反應溶劑減壓除去，并用20 mL 混合溶液 (V(醋酸異丙酯) : V(無水乙醇) = 7 : 3) 重新溶解，降溫至 -5 ℃，加入四 (三苯基膦) 鈀0.005 8 g(0.005 mmol)，緩慢加入硼氫化鈉0.076 g (2 mmol)，恒溫 -5 ℃反應2 h。TLC 監測 (展開劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 1 : 3) 反應完成后，加入50 mL飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應，混合液用3 × 20 mL二氯甲烷萃取，有機相用無水硫酸鎂干燥，過濾，減壓濃縮，硅膠柱層析 (洗脫劑為V(石油醚) :V(乙酸乙酯) = 1 : 1) 分離純化得到淡黃色固體，熔點122～124 ℃，產率為37 %。

同樣的方法得到目標化合物4b～4f。

1.3 生物活性測試

供試害蟲：小菜蛾、蚜蟲和朱砂葉螨成螨。

參考文獻方法[24-25]采用浸葉法測試目標化合物對小菜蛾的殺蟲活性，采用浸蟲浸葉法測試其殺蚜蟲活性，采用植株浸漬法測試其殺螨活性。測試濃度分別為200、100、10 和1 μg/mL 4 個梯度，對照藥劑分別為甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽 (甲維鹽) 和母體化合物阿維菌素B2a。測試結果為3 次測定平均值，并為校正死亡率。

2 結果與討論

2.1 目標化合物的理化數據及結構表征

根據上述合成方法，合成了2 個中間體和6 個含酰肼結構的阿維菌素類衍生物，其結構通過1H NMR 和高分辨質譜進行確認。

化合物2 (4″,5-二 (烯丙氧基羰基氧)-阿維菌素B2a)：淡黃色固體，產率，78%；m.p. 110-112 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz), δ: 5.90-6.00 (m, 2H, -CH2-CH=CH-), 5.84(dd, J = 14.8, 12.4 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.74 (dd, J = 16.0,12.0 Hz, 1H, -CH-CH=C-C=C-), 5.57 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H,-C=CH-C=C), 5.35-5.42 (m, 4H, -CH=CH2), 5.29 (dd, J =12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.26 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -CH-),4.97 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.77 (dd, J = 4.6, 0.8 Hz, 1H,-CH-CH-CH-), 4.76-4.84 (m, 1H, -CH-O-C=O-), 4.70 (t, J =3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.66 (d, J = 4.0 Hz, 4H, -O-CH2-CH=CH2), 4.58 (d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.10 (s, 1H, -OH), 4.08(s, 1H, -OH), 3.97-4.06 (m, 1H, CH3-CH-), 3.95 (d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H, -CH-CH-),3.55-3.59 (m, 1H, CH3-CH-), 3.55-3.58 (m, 2H, -CH-O-),3.51-3.55 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.38 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz,1H, -CH-CH-CH-), 3.32 (s, 3H, -O-CH3), 3.31 (s, 3H, -OCH3), 3.24-3.29 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.13 (d, J = 8.0 Hz,1H, -C-CH-CH-), 3.08 (d, J = 14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-),2.90 (dd, J = 14.8, 8.8 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.64-2.70 (m,1H, -CH-CH3), 2.51 (dd, J = 3.6 Hz,1H, -CH-CH-CH-), 2.43-2.62 (m, 2H, -CH2-C=N-), 2.21-2.39 (m, 2H, -C=CH-CH2-CH-), 1.83-2.15 (m, 2H,-CH-CH2-), 1.72-2.19 (m, 4H, -CHCH2-CH-), 1.63-2.00 (m, 2H, -CH-CH2-CH-), 1.56-1.65 (m,1H, CH3-CH-CH-), 1.50-1.54 (m, 2H, -CH-CH2-CH3), 1.31-1.44 (m, 6H, -CH3), 1.08-1.22 (m, 12H, -CH3), 0.87-0.96 (m,6H, -CH3). MALDI-TOF 測量值 (計算值), 1 081.320 7 (1 081.535 0，[M+Na+])。

化合物3 (4″,5-二 (烯丙氧基羰基氧)-23-羰基阿維菌素B2a)：淡黃色固體，產率，99%；m.p. 106-108 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)，δ: 5.90-6.00 (m, 2H, -CH2-CH=CH-),5.84 (dd, J = 14.8, 12.4 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.74 (dd, J =16.0, 12.0 Hz, 1H, -CH-CH=C-C=C-), 5.57 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H,-C=CH-C=C), 5.35-5.42 (m, 4H, -CH=CH2), 5.29 (dd, J =12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.26 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -CH-),4.97 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.77 (dd, J = 4.6, 0.8 Hz,1H, -CH-CH-CH-), 4.76-4.84 (m, 1H, -CH-O-C=O-), 4.70 (t,J = 3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.66 (d, J = 4.0 Hz, 4H, -OCH2-CH=CH2), 4.58 (d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.08 (s,1H,-OH), 3.97-4.06 (m, 1H, CH3-CH-), 3.95 (d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H, -CH-CH-), 3.55-3.59 (m, 1H, CH3-CH-), 3.55-3.58 (m, 1H, -CH-O-), 3.51-3.55(m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.38 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -CHCH-CH-), 3.32 (s, 3H, -O-CH3), 3.31 (s, 3H, -O-CH3), 3.24-3.29 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.13 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -C-CHCH-), 3.08 (d, J = 14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-), 2.90 (dd,J = 14.8, 8.8 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.64-2.70 (m, 1H, -CHCH3), 2.51 (dd, J = 3.6 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.43-2.62 (m,2H, -CH2-C=N-), 2.21-2.39 (m, 2H, -C=CH-CH2-CH-), 1.83-2.15 (m, 2H, -CH-CH2-), 1.72-2.19 (m, 4H, -CH-CH2-CH-),1.63-2.00 (m, 2H, -CH-CH2-CH-), 1.56-1.65 (m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.50-1.54 (m, 2H, -CH-CH2-CH3), 1.31-1.44 (m,6H, -CH3), 1.08-1.22 (m, 12H, -CH3), 0.87-0.96 (m, 6H, -CH3). HRMS 測量值 (計算值), 1 079.286 2 (1 079.520 1，[M+Na+])。

化合物4a (23-脫氧-23-對甲苯磺酰肼阿維菌素B2a)：淡黃色晶體，產率，29%；m.p. 122-124 ℃;1H NMR(DMSO-d6, 400 MHz)，δ: 7.20 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ph-H),7.12 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ph-H), 5.88 (dd, J = 14.8, 12.4 Hz,1H, -C=CH-C=C), 5.74 (dd, J = 16.0, 12.0 Hz, 1H, -CHCH=C-C=C-), 5.60 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.36 (s, 1H,-OH), 5.24 (dd, J = 12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.10 (br,1H, -OH), 5.07 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.75-4.81 (m,1H, -CH-O-C=O-), 4.67 (t, J = 3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.60(d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.45 (d, J = 12.0 Hz, 1H, -CH-),4.07 (s, 1H, -OH), 4.00-4.05 (m, 1H, CH3-CH-), 3.89 (d, J =2.8 Hz, 1H, -C=C-CH-OH), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H,-CH-CH-), 3.61 (d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.56-3.57(m, 1H, CH3-CH-), 3.53-3.55 (m, 1H, CH3-CH-O-), 3.50-3.53(m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.37 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -CHCH-CH-), 3.32 (s, 3H, -O-CH3), 3.30 (s, 3H, -O-CH3), 3.23-3.27 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.17 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -C-CHCH-), 3.07 (d, J = 14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-), 2.89 (dd,J = 14.8, 8.8 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.83 (m, 1H, -CH2-CH-CH2-),2.62-2.70 (m, 1H, -CH-CH3), 2.51 (dd, J = 3.6 Hz, 1H, -CHCH-CH-), 2.31-2.51 (m, 2H, -CH2-C=N-), 2.21-2.31 (m, 5H, -C=CH-CH2-CH-), 1.85-2.14 (m, 2H, -CH-CH2-), 1.71-2.17(m, 4H, -CH-CH2-CH-), 1.82-1.99 (m, 2H, -CH-CH2-CH-),1.59-1.64 (m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.50-1.53 (m, 2H,-CH-CH2-CH3), 1.33-1.47 (m, 6H, -CH3), 1.08-1.19 (m, 12H,-CH3), 0.88-0.96 (m, 6H, -CH3). HRMS 測量值 (計算值),1 059.538 7 (1 059.545 8，[M+H+])。

化合物4b (23-脫氧-23-苯磺酰肼阿維菌素B2a)：淡黃色晶體，產率，41%；m.p. 123-125 ℃;1H NMR (DMSO-d6,400 MHz)，δ: 7.27-1.38 (m,5H,Ph-H), 5.88 (dd, J = 14.8, 12.4 Hz,1H, -C=CH-C=C), 5.76 (dd, J = 16.0, 12.0 Hz, 1H, -CHCH=C-C=C-), 5.61 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -C=CH-C=C),5.37 (s, 1H, -OH), 5.25 (dd, J = 12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CHCH2-), 5.10 (br, 1H, -OH), 5.08 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-),4.75-4.86 (m, 1H, -CH-O-C=O-), 4.69 (t, J = 3.2 Hz, 2H, -OCH-CH2-), 4.57 (d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.46 (d, J = 12.0 Hz, 1H,-CH-), 4.08 (s, 1H, -OH), 4.00-4.04 (m, 1H, CH3-CH-), 3.88(d, J = 2.8 Hz, 1H, -C=C-CH-OH), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz,1H, -CH-CH-), 3.62 (d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.57-3.59 (m, 1H, CH3-CH-), 3.54-3.55 (m, 1H, CH3-CH-O-), 3.51-3.54 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.35 (dd, J = 14.4,9.6 Hz, 1H,-CH-CH-CH-), 3.32 (s, 3H, -O-CH3), 3.31 (s, 3H, -O-CH3),3.23-3.29 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.13 (d, J = 8.0 Hz,1H, -C-CH-CH-), 3.07 (d, J = 14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-),2.89 (dd, J = 14.8, 8.8 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.83 (m, 1H,-CH2-CH-CH2-), 2.61-2.63 (m, 1H,- CH-CH3), 2.51 (dd, J =3.6 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.43-2.59 (m, 2H, -CH2-C=N-),2.21-2.39 (m, 2H, -C=CH-CH2-CH-), 1.84-2.15 (m, 2H,-CHCH2-), 1.72-2.18 (m, 4H, -CH-CH2-CH-), 1.67-1.96 (m, 2H,-CH-CH2-CH-), 1.53-1.59 (m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.47-1.50(m, 2H, -CH-CH2-CH3), 1.37-1.44 (m, 6H, -CH3), 1.08-1.17(m, 12H, -CH3), 0.79-0.96 (m, 6H, -CH3). HRMS 測量值 (計算值), 1 044.523 0 (1 044.522 9，[M+])。

化合物4c (23-脫氧-23-甲酸甲酰肼阿維菌素B2a)：白色晶體，產率，22%；m.p. 117-119 ℃;1H NMR (DMSO-d6,400 MHz)，δ: 5.87 (dd,J = 14.8, 12.4 Hz, 1H, -C=CH-C=C),5.74 (dd, J = 16.0, 12.0 Hz, 1H, -CH-CH=C-C=C-), 5.61 (dd, J= 14.4, 9.6 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.34 (s, 1H, -OH), 5.24 (dd,J = 12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.10 (br, 1H, -OH), 5.04(d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.75-4.80 (m, 1H, -CH-O-C=O-),4.70 (t, J = 3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.59 (d, J = 16.0 Hz,1H, -CH-), 4.45 (d, J = 12.0 Hz, 1H, -CH-), 4.07 (s, 1H, -OH),4.00-4.06 (m, 1H, CH3-CH-), 3.90 (d, J = 2.8 Hz, 1H,-C=C-CH-OH), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H, -CH-CH-), 3.61(d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.57-3.59 (m, 1H, CH3-CH-),3.55-3.56 (m, 1H, CH3-CH-O-), 3.51-3.54 (m, 1H, -CH-CHCH2-), 3.45 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 3.32 (s,3H, -O-CH3), 3.30 (s, 3H, -O-CH3), 3.23- 3.27 (m, 1H, -CHCH-CH2-), 3.12 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -C-CH-CH-), 3.08 (d, J =14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-), 2.89 (dd, J = 14.8, 8.8 Hz,1H, -CH-CH-CH-), 2.83 (m, 1H, -CH2-CH-CH2-), 2.61-2.67(m, 1H, -CH-CH3), 2.50 (dd, J = 3.6 Hz, 1H, -CH-CH-CH-),2.38-2.54 (m, 2H, -CH2-C=N-), 2.27-2.36 (m, 2H, -C=CHCH2-CH-), 2.13 (s, 3H, -C=O-CH3), 1.85-2.23 (m, 2H,-CH-CH2-), 1.71-2.19 (m, 4H, -CH-CH2-CH-), 1.66-1.99 (m,2H, -CH-CH2-CH-), 1.53-1.63 (m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.50-1.53 (m, 2H, -CH-CH2-CH3), 1.31-1.47 (m, 6H, -CH3), 1.01-1.19 (m, 12H, -CH3), 0.90-1.00 (m, 6H, -CH3). HRMS 測量值(計算值), 985.525 3 (985.524 4，[M+Na+])。

化合物4d (23-脫氧-23-煙酸酰肼阿維菌素B2a)：白色晶體，產率，28%；m.p. 111-113 ℃;1H NMR (DMSO-d6,400 MHz)，δ: 9.14 (s, 1H, Py-H), 8.86 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Py-H), 8.35 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Py-H), 7.61 (dd, J = 8.0, 5.2 Hz,1H, Py-H), 5.88 (dd, J = 14.8, 12.4 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.77 (dd,J = 16.0, 12.0 Hz, 1H, -CH-CH=C-C=C-), 5.61 (dd,J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.39 (s, 1H, -OH), 5.26(dd, J = 12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.11 (br, 1H, -OH),5.07 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.76-4.84 (m, 1H, -CH-OC=O-), 4.70 (t, J = 3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.58 (d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.47 (d, J = 12.0 Hz, 1H, -CH-), 4.08 (s, 1H,-OH), 3.97-4.06 (m, 1H, CH3-CH-), 3.89 (d, J = 2.8 Hz, 1H,-C=C-CH-OH), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H, -CH-CH-), 3.63(d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.55-3.59 (m, 1H, CH3-CH-),3.55-3.58 (m, 1H, CH3-CH-O-), 3.51-3.55 (m, 1H, -CH-CHCH2-), 3.38 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 3.32 (s,3H, -O-CH3), 3.31 (s, 3H, -O-CH3), 3.24-3.29 (m, 1H, -CHCH-CH2-), 3.13 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -C-CH-CH-), 3.08 (d, J =14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-), 2.90 (dd, J = 14.8, 8.8 Hz,1H, -CH-CH-CH-), 2.83 (m, 1H, -CH2-CH-CH2-), 2.64-2.70(m, 1H, -CH-CH3), 2.51 (dd, J = 3.6 Hz, 1H, -CH-CH-CH-),2.43-2.62 (m, 2H, -CH2-C=N-), 2.21-2.39 (m, 2H, -C=CHCH2-CH-), 1.83-2.15 (m, 2H, -CH-CH2-), 1.72-2.19 (m, 4H, -CH-CH2-CH-), 1.63-2.00 (m, 2H, -CH-CH2-CH-), 1.56-1.65(m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.50-1.54 (m, 2H, -CH-CH2-CH3),1.31-1.44 (m, 6H, -CH3), 1.08-1.22 (m, 12H, -CH3), 0.87-0.96(m, 6H, -CH3). HRMS 測量值 (計算值), 1 032.541 1 (1 032.540 3，[M+Na+])。

化合物4e (23-脫氧-23-異煙酸酰肼阿維菌素B2a)：淡黃色固體，產率，23%；m.p. 112-115 ℃;1H NMR (DMSOd6, 400 MHz)，δ: 8.02 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Py-H), 7.91 (d, J =8.0 Hz, 1H, Py-H), 7.42 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Py-H), 7.27 (d, J =8.0 Hz, 1H, Py-H), 5.88 (dd, J = 14.8, 12.4 Hz, 1H, -C=CHC=C), 5.77 (dd, J = 16.0, 12.0 Hz, 1H, -CH-CH=C-C=C-),5.61 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.39 (s, 1H,-OH), 5.26 (dd, J = 12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.11 (br,1H, -OH), 5.07 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.76-4.84 (m,1H, -CH-O-C=O-), 4.70 (t, J = 3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.58(d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.47 (d, J = 12.0 Hz, 1H, -CH-),4.08 (s, 1H, -OH), 3.97-4.06 (m, 1H, CH3-CH-), 3.89 (d, J =2.8 Hz, 1H, -C=C-CH-OH), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H, -CH-CH-), 3.63 (d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.55-3.59 (m,1H, CH3-CH-), 3.55-3.58 (m,1H, CH3-CH-O-), 3.51-3.55 (m,1H, -CH-CH-CH2-), 3.38 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -CH-CHCH-), 3.32 (s, 3H, -O-CH3), 3.31 (s, 3H,-O-CH3), 3.24-3.29(m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.13 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -C-CH-CH-),3.08 (d, J = 14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-), 2.90 (dd, J =14.8, 8.8 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.83 (m, 1H, -CH2-CH-CH2-),2.64-2.70 (m, 1H, -CH-CH3), 2.51 (dd, J = 3.6 Hz, 1H, -CHCH-CH-), 2.43-2.62 (m, 2H, -CH2-C=N-), 2.21-2.39 (m, 2H, -C=CH-CH2-CH-), 1.83-2.15 (m, 2H, -CH-CH2-), 1.72-2.19(m, 4H, -CH-CH2-CH-), 1.63-2.00 (m, 2H, -CH-CH2-CH-),1.56-1.65 (m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.50-1.54 (m, 2H,-CH-CH2-CH3), 1.31-1.44 (m, 6H, -CH3), 1.08-1.22 (m, 12H,-CH3), 0.87-0.96 (m, 6H, -CH3). HRMS 測量值 (計算值),1 032.541 0 (1 032.540 3，[M+Na+])。

化合物4f (23-脫氧-23-間溴苯甲酸酰肼阿維菌素B2a)：淡黃色晶體，產率，8%；m.p. 121-123 ℃;1H NMR(DMSO-d6, 400 MHz)，δ: 8.06 (s, 1H, Ph-H), 8.00 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Ph-H), 7.90 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Ph-H), 7.53 (dd, J =12.0, 8.0 Hz, 1H, Ph-H), 5.88 (dd, J = 14.8, 12.4 Hz, 1H,-C=CH-C=C), 5.78 (dd, J = 16.0, 12.0 Hz, 1H, -CH-CH=CC=C-), 5.62 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.36 (s,1H, -OH), 5.25 (dd, J = 12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.11(br, 1H, -OH), 5.05 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.75-4.87 (m,1H, -CH-O-C=O-), 4.67 (t, J = 3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.58(d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.47 (d, J = 12.0 Hz, 1H, -CH-),4.10 (s, 1H, -OH), 4.00-4.05 (m, 1H, CH3-CH-), 3.89 (d, J =2.8 Hz, 1H, -C=C-CH-OH), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H,-CH-CH-), 3.64 (d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.56-3.63(m, 1H, CH3-CH-), 3.54-3.56 (m, 1H, CH3-CH-O-), 3.51-3.54(m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.36 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -CHCH-CH-), 3.33 (s, 3H, -O-CH3), 3.32 (s, 3H, -O-CH3), 3.19-3.27 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.12 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -C-CHCH-), 3.07 (d, J = 14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-), 2.91 (dd,J = 14.8, 8.8 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.83 (m, 1H, -CH2-CHCH2-), 2.61-2.72 (m, 1H, -CH-CH3), 2.51 (dd, J = 3.6 Hz, 1H,-CH-CH-CH-), 2.43-2.61 (m, 2H, -CH2-C=N-), 2.26-2.39 (m,2H, -C=CH-CH2-CH-), 1.85-2.15 (m, 2H, -CH-CH2-), 1.73-2.18 (m, 4H, -CH-CH2-CH-), 1.68-1.99 (m, 2H, -CH-CH2-CH-),1.62-1.68 (m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.49-1.59 (m, 2H, -CHCH2-CH3), 1.30-1.48 (m, 6H, -CH3), 1.09-1.20 (m, 12H,-CH3), 0.84-0.94 (m, 6H, -CH3). HRMS 測量值 (計算值),1 086.467 1 (1 086.466 4，[M+])。

2.2 殺蟲活性

2.2.1 對小菜蛾的殺蟲活性 由 (表1) 可以看出：6 個目標化合物4a～4f 在200 μg/mL 時對小菜蛾的致死率為100%；化合物4a、4c、4d、4e 和4f 在100 μg/mL 時對小菜蛾的致死率均超過90%，略低于甲維鹽；在1 μg/mL 時，殺蟲活性順序為4f＞4e＞4d＞4a＞4c＞4b，其中化合物4f，即23-間溴苯甲酸酰肼阿維菌素B2a對小菜蛾致死率達75%，而4b 已不具有殺蟲活性。

表1 化合物4a～4f 對小菜蛾的殺蟲活性Table1 Insecticidal activity of compounds 4a-4f against diamondback moth

對比引入的酰肼結構的種類和殺蟲活性數據可以發現，在阿維菌素B2a的23 位引入的酰肼結構取代基對殺小菜蛾的活性有一定影響，殺蟲活性隨取代基的變化而不同，活性順序為間溴苯酰基＞吡啶酰基＞甲氧酰基＞苯磺酰基。從中可以看出，引入負電性基團和位阻更大的基團更有利于增強化合物的殺小菜蛾活性。

2.2.2 對蚜蟲的殺蟲活性 結果 (表2) 表明：阿維菌素B2a及其衍生物殺蚜蟲的活性效果一般，在10 μg/mL 時，殺蚜蟲活性順序為4f＞4d＞4a =4e＞4b，化合物4f 的作用效果最好且與阿維菌素B2a相同，4c 的致死率為零。當濃度再降低至1 μg/mL時，4f 的殺蚜蟲活性降低為阿維菌素B2a的1/2，而其他酰肼類衍生物已沒有殺蚜蟲活性。

表2 化合物4a～4f 對蚜蟲的殺蟲活性Table2 Insecticidal activity of compounds 4a-4f against aphid

2.2.3 對朱砂葉螨的殺螨活性 由表3 數據可以看出：在100 μg/mL 時，目標化合物4c、4d、4e 和4f 對朱砂葉螨成螨的殺螨活性與阿維菌素B2a一致；在10 μg/mL 時，殺螨活性順序為4d＞4b = 4f＞4c = 4e＞4a，活性低于母體化合物，說明在阿維菌素B2a的23 位引入酰肼結構對其殺螨活性提高不大。

表3 化合物4a～4f 對朱砂葉螨的殺螨活性Table3 Insecticidal activity of compounds 4a-4f against vermilion leaf mites

3 結論

通過在大環內酯類化合物阿維菌素B2a的23 位引入酰肼結構，考慮取代基位阻和正負電性不同，合成設計了6 個未見文獻報道的阿維菌素B2a酰肼類衍生物，并進行了結構的表征和生物活性測定。生物測定結果表明：阿維菌素B2a酰肼類衍生物具有較好的殺小菜蛾活性，結合殺蟲活性數據和所引入酰肼結構的理化性質可以看出，引入負電性基團和位阻更大的基團更有利于增強化合物的對小菜蛾的殺蟲活性；阿維菌素B2a酰肼類衍生物對蚜蟲的殺蟲活性和對朱砂葉螨的殺螨活性一般。在本研究基礎上，利用3D-QSAR 進一步研究新化合物的殺蟲活性和引入基團的理化性質之間的構效關系，可指導合成具有高活性的先導化合物。