吡咯啉类化合物的生物活性研究进展

2022-09-21

前言

农药和医药在现代生活以及生产中发挥着越来越重要的作用, 但其在使用的过程带来了诸多问题一方面农药对生态环境造成污染, 另一方面使得防治对象的抗药性越来越明显, 因此创制高效、低毒、低残留、作用机制新颖的新型绿色农药成为亟待解决的问题。细交链格孢菌酮酸 (Tenuazonicacid, 3-乙酰基-4-羟基-5-仲丁基吡咯啉-2-酮, 交链格孢菌酮酸中烯醇结构会生成互变异构体) 。细交链孢菌酮酸是病原真菌链格孢菌 (Altemaria) 的代谢产物[1], 由Rosett从Altemariatenuls培养滤液中分离得到, Stickings完成了结构鉴定。最初人们发现其具有一定的药物活性, 对白血病细胞肿瘤和革兰阳氏细菌有抑制作用, 并具有高效的抗菌, 抗病毒生物活性。细交链格孢菌酮酸是生物源天然代谢产物, 具有较高的环境安全性[2], 对环境污染小, 残留少, 在进入土壤后, 很快分解并失去活性[3], 广泛存在于被链格孢菌感染的各种植物中 (苹果、胡椒、番茄等) , 在水稻病原真菌、爪哇酒曲霉等微生物及干木薯、番茄制品等食品中也发现了细交链格孢菌酮酸[4,5]。笔者综述了近年来国内外有关以细交链孢菌酮酸为天然骨架, 通过结构修饰和改造以及生理活性的研究进展, 旨在为国内同行系统地了解该类化合物并推动其创新研究提供参考。

一、吡咯啉类衍生物的合成与生物活性研究进展

1. 除草类

2007年, 朱有全设计合成了一类吡咯啉类化合物。通过油菜平皿法和稗草小杯法除草活性测试表明, 当浓度为100μg/m L时, 部分化合物对油菜胚根的抑制率为85%-92%, 对稗草幼苗株高的抑制率为76%-77%, 抑制活性高于对照药剂磺草酮。2009年, 黄林设计合成了含吡咯啉结构的化合物, 。生物活性测试表明, 在浓度为100μg/m L时化合物对油菜根的抑制率为74.6%, 蔬菜灰霉菌的抑制率分别为81.1%。除草活性略低于对照药剂, 杀菌活性高于对照药剂, 表现出良好的生物活性。

2. 杀菌和抗病毒类

2001年, 万佐玺等报道了从紫茎泽兰叶斑病病斑上分离纯化链格孢菌毒素的方法以及毒性的测试。在毒素的质量分数为10-3时, 用针刺法和幼苗浸渍法对紫茎泽兰叶片进行致病性测试, 结果表明在毒素的质量分数为10-3时紫茎泽兰叶片会出现典型的病斑。2007年, Muhamand等合成了吡咯啉类化合物。通过抑菌活性测试表明, 化合物对金黄色葡萄糖球菌的抑制浓度为2mg/m L.2008年, Rainer报道了吡咯啉化合物。通过抑菌活性测试表明, 该化合物脆弱拟杆菌、化脓性链球菌930的MIC分别为0.5μg/m L、3.1μg/m L。2011年, 周兵等报道了链格孢菌乙酰乙酸乙酯相代谢物对小麦赤霉、水稻稻瘟病菌、油菜菌核病菌、烟草灰霉病菌及杨树溃疡病菌5种植物病原真菌有一定的抑制作用, 在浓度为800μg/m L时, 对5种真菌的抑制率分别为38.11%、76.35%、47.81%、60.24%、57.24%。对照药剂多菌灵在浓度为800μg/m L时, 对5种真菌的抑制率分别为100%、81.16%、78.96%、72.76%、94.82%。结果表明链格孢菌乙酰乙酸乙酯相代谢物对水稻稻瘟病菌具有很好的抑制活性。

3. 杀虫除螨类

1992年, Kuhn等设计合成了N- (取代吡咯-1-基) 甲基环烷基羧酸酯吡咯类衍生物, 化合物在浓度为10μg/m L时对南方粘虫、西部马铃薯叶蝉和烟芽夜蛾幼虫致死率为100%;在浓度为300μg/m L时对有机磷抗性叶螨的致死率为100%, 对玉米叶甲也具有很好的防效。1993年, Addor等报道合成了化合物N-酰化吡咯类衍生物。通过生物活性测试表明该类化合物具有优良的杀虫杀螨活性, 部分化合物在浓度为10μg/m L时对南方粘虫、烟芽夜蛾三龄幼虫、西部马铃薯叶蝉及有机磷抗性品系的叶螨的致死率均达到100%, 对黄瓜十一星叶甲和蜚蠊也有较好的抑制活性。

二、展望

介绍了近年来国内外对吡咯啉类化合物的以及进展, 从文献报道可以得出:吡咯啉类化合物具有良好的除草、杀菌、抗病毒、杀虫、除螨以及抗癌活性。近年来吡咯啉类化合物在农药方面引起了国内外已经人员的广泛关注, 在医药方面的应用也很广泛。目前合成的吡咯啉类化合物中, 主要的对其3, 4, 5位进行修饰。随着研究的深入以及对其构效关系的探索, 有望合成出具有更高活性的吡咯啉类衍生物。

摘要：吡咯啉衍生物具有抗菌、抗炎、抗肿瘤、除草等生物活性在医药与农药创制中占有重要地位根据吡咯啉衍生物在医药与农药中的用途进行分类对其生物活性进行介绍并对其发展前景作进一步展望。

关键词：吡咯啉,生物活性,研究进展