植物病害每年造成农业生产减产高达15％左右，目前大多以化学防治为主，但是随着杀菌剂的长期、大量、不合理使用，产生农药残留、环境污染、病原物抗药性等问题。因此，开发新型环境友好的生物源农药变得越来越重要和迫切。咔啉类生物碱在自然界中分布广，种类多，具有抗癌、杀虫、抑菌等生物活性。本实验以L-色氨酸为原料，通过与不同取代醛环合，合成了11个β-咔啉衍生物。并测定其对丁香假单胞菌大豆致病变种、水稻白叶枯病菌、水稻细菌性条斑病菌和枯草芽孢杆菌的抑菌活性，发现化合物B7-4对上述4种病原细菌的抑制活性最优且在对枯草芽孢杆菌和水稻黄单胞菌的MIC在5μg/mL左右，水稻黄单胞温室实验显示阳性对照硫酸链霉素处理的结果和B7-4的治疗作用基本相当，化合物B7-4具有成为研制新型农用杀菌剂的先导化合物的潜力。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言 3
1.1 实验材料 5
1.2 化合物的合成 6
1.3 β咔啉衍生物的抗细菌活性测定 7
1.3.1抑菌圈的测定 7
1.3.2 最小抑菌浓度（MIC）的测定 7
1.4 化合物B74的抗细菌活性温室实验 7
1.4.1菌种的活化 7
1.4.2 水稻叶片接种 7
1.4.3 药剂的喷施 7
2 结果与分析 7
2.1 化合物的物理参数与波谱数据 7
2.2抑制细菌活性初筛 9
2.3 化合物抑制细菌活性MIC50的测定 10
2.4 化合物抑制细菌活性温室实验 10
3 讨论 11
致谢 12
参考文献 12
β咔啉衍生物的合成及其生物活性测定
引言
引言
骆驼蓬（Peganum harmala L.）是一种生长于于荒漠地带干旱草地的蒺藜科多年生草本植物，全世界共有6种,大致分布于俄罗斯、蒙古、地中海沿岸及北美洲各处。在中国分布在西北部的新疆、甘肃、青海、宁夏、内蒙古及陕西等地区的荒漠、沙质、干旱草地等地带，有骆驼蓬、多裂 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
骆驼蓬及骆驼蒿3种，是一些少数民族已沿用很久的民族药物[1]。咔啉类生物碱是一大类生物碱，按照吡啶环氮原子所在的位置不同，可以分为 α，β，γ，δ咔啉四种（如图1），其中 β咔啉类生物碱（βcarboline alkiolds）是自然界中分布最广，目前为止研究最深且数量最多的咔啉类生物碱[2]。
β咔啉类生物碱（也就是通常所说的骆驼蓬碱类化合物）主要分为：骆驼蓬碱（Harmaline HL），去氢骆驼蓬碱（Harmine HM），去甲基骆驼蓬碱（Harmalol HOL），哈尔满（Harman）及哈尔醇（harmol）等三元杂环的咔啉结构[3]。第一个为人们所知的天然β咔啉类生物碱是1841年Gobel初次从蒺藜科（Zygophyllaceae）植物骆驼蓬（Pegmum harmala L.）中分离得到的去氢骆驼蓬碱（Harmine），据统计，天然 β咔啉类生物碱目前已经被报道的约有 350 多个[1]。


图1 咔啉的分类
哈尔满碱（Harman）是第一种从自然界中分离出的β咔啉生物碱，并且最简单的化合物哈尔满碱及其衍生物二氮卓受体的相互作用是β咔啉类（βcarbolines）生物碱的研究起源[4]。
生源途径上来源于L色氨酸的β咔啉是重要的天然产物，研究表明骆驼蓬碱具有出色的药理活性，如抗真菌、抗肿瘤、细胞毒、抗疟原、抗突变和致幻性能[5]。从二十世纪九十年代末开始，人们从多种陆生植物中分离提取大量的或简单或复杂的或饱和的或不饱和的三环系统的β咔啉衍生物。近期的研究中显示，人们对 β咔啉类生物碱在与 DNA 的互作、对神经系统的作用、与受体的互作、与酶催化系统的互作、抗肿瘤作用、抗病毒作用、抗菌作用、抗寄生虫作用、抗血栓作用等方面更感兴趣[67]。近些年来，除了陆生植物，人们也开始关注海洋生物碱的研究。从不同的海洋无脊椎动物例如水螅、苔藓虫、软珊瑚、被囊类以及各种海绵等中分离和鉴定出大量的简单或复杂的β咔啉生物碱来加以研究。
β咔啉类生物碱及其衍生物在自然界中广泛存在，最基本的β咔啉环结构是从天然产物中分离提取的，因为这类生物碱结构相对比较简单，有着广泛的药理学活性，于是β咔啉结构的合成一直是研究的热点[8]。目前β咔啉类生物碱的合成方法主要有如下两种：
合成方法一：PictetSpengler 反应。（如图3）
PictetSpengler 反应是一种合成β咔啉吲哚环和异喹啉环的重要环化反应。1911年Ame´ Pictet和 Theodor Spengler在四氢异喹啉的合成反应中，第一次利用苯乙胺和甲醛缩二甲醇为原料将PictetSpengler 反应应用到其中，此后这个反应成为四氢异喹啉的化学合成的最佳方法。1928年Tatsui以吲哚为原料利用这个反应合成了含有取代基的四氢β咔啉。
图2 PictetSpengler 环化反应
合成方法二: BischlerNapieralski 反应
另一个常用的合成β咔啉反应则是BischlerNapieralski反应（如图4），其与Pictet–Spengler 反应方法非常类似，首先是色胺及其衍生物酰化生成酰胺，然后脱水(通常用POCl3) 生成亚胺，最后氧化脱氢环合得到β咔啉化合物[8]。其中环化生成的二氢β咔啉则是此方法中常见的中间体，可进一步经过氧化脱氢完全芳构化得到β咔啉。
图3 BischlerNapieralski成环反应
β咔啉类生物碱具备广泛的生物活性，例如抗疟疾、抗肿瘤、抗病毒、抗真菌、抗炎、杀藻，具有抑制PDE5(5型磷酸二酯酶)的活性[9]，此外，这类化合物还显示出了干扰 DNA 合成和造成 DNA 损伤的能力[1012]。
研究表明β咔啉生物碱具有抑菌活性。β咔啉类生物碱的药理作用广泛，是一种很有潜力的化合物。骆驼蓬属植物主要活性成分提取物对多种不同的病原真菌都有一定的抑菌效果，其活性提取物对小麦赤霉病菌（Fusarium graminearum Schw）、茄立枯丝核菌（Rhizoctonia solani ）、番茄早疫病菌（Alternaria solani ）和苹果腐烂病菌 （Valsa mali Miyabe et Yamada）有较好的抑菌效果；种子提取物对番 茄 灰 霉 病 菌（Botrytis cinerea Pers.）、黄瓜黑星病菌（Cladosporium cucumerinum Ell. Et Arthur）、黄瓜白粉病菌（ Erysiphe cichoracearum，Sphaerotheca fuliginea ）、苹果白粉病菌（Podosphaera leucotricha (EII. et Ev.)Salm.）的孢子萌发抑制显著[1314]。

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