順-1,8-對(duì)烷二胺雙酰胺雜環(huán)類衍生物的合成及抑菌活性研究

朱守記， 楊學(xué)兵， 徐士超， 趙振東*， 蔣建新

(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所；生物質(zhì)化學(xué)利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室；國(guó)家林業(yè)局 林產(chǎn)化學(xué)工程重點(diǎn)開放性實(shí)驗(yàn)室；江蘇省 生物質(zhì)能源與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210042；2.北京林業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100083；3.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川 成都 610066;4.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 林業(yè)新技術(shù)研究所，北京 100091)

ZHU Shouji

朱守記1，2， 楊學(xué)兵3， 徐士超1，4， 趙振東1，4*， 蔣建新2

(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所；生物質(zhì)化學(xué)利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室；國(guó)家林業(yè)局 林產(chǎn)化學(xué)工程重點(diǎn)開放性實(shí)驗(yàn)室；江蘇省 生物質(zhì)能源與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210042；2.北京林業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100083；3.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川 成都 610066;4.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 林業(yè)新技術(shù)研究所，北京 100091)

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 原料、試劑與儀器

1.3 目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)表征

采用KBr壓片法測(cè)定目標(biāo)化合物的FT-IR；以DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo)物，在300 MHz核磁共振儀上進(jìn)行1H NMR分析；采用電噴霧電離源(ESI)在液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(LC-MS)上進(jìn)行質(zhì)譜分析。

1.4 抑菌活性測(cè)試

1.4.1 供試菌種 金黃色葡萄球菌(StaphylococcusaureusCMCC-26069)、肺炎克雷伯氏菌(KlebsiellapneumoniaeGIM-1.279)及白色念珠菌(CandidaalbicansATCC-10231)，中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心。

1.4.2 培養(yǎng)基配制 采用微量肉湯稀釋法[13]。在250 mL三角瓶中加入2.1 g水解酪蛋白(MH)肉湯復(fù)合培養(yǎng)基和100 mL蒸餾水，于121 ℃滅菌30 min，作為金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌的培養(yǎng)基。在250 mL三角瓶中加入2.6 g馬鈴薯葡萄糖水復(fù)合培養(yǎng)基和100 mL蒸餾水，于121 ℃滅菌30 min，作為白色念珠菌的培養(yǎng)基。

1.4.3 樣品溶液的配制 分別稱取樣品0.06 g，置于10 mL的無(wú)菌試管中，加入2 mL DMSO溶解，得到30 g/L的溶液，取30 μL該溶液溶于970μL含3% DMSO的無(wú)菌培養(yǎng)基溶液中，得到質(zhì)量濃度為900 mg/L的樣品溶液作為母液。

1.4.4 菌懸液的配制 挑取少量菌種到10 mL的小燒杯中，用無(wú)菌水稀釋至相當(dāng)于0.5麥?zhǔn)媳葷針?biāo)準(zhǔn)的菌懸液。取50 μL上述菌懸液，并用相應(yīng)的無(wú)菌培養(yǎng)基稀釋1 000倍，作為初始菌懸液。

1.4.5 抑菌活性測(cè)試 往96孔平板的2～11號(hào)孔中分別加入100 μL含3% DMSO的無(wú)菌培養(yǎng)基溶液，往1號(hào)孔和2號(hào)孔中加入100 μL已配好的母液。從2號(hào)孔中取100 μL母液到第3個(gè)孔中，從3號(hào)孔取100 μL樣品溶液到4號(hào)孔，依次類推進(jìn)行梯度稀釋，最后棄去11號(hào)100 μL，得到1～11孔的質(zhì)量濃度分別為900、450、225、112.5、56.25、28.125、14.062 5、7.031 3、3.515 6、1.757 8、0.878 9 mg/L的樣品溶液，并分別加入100 μL初始菌懸液，以100 μL含3% DMSO的無(wú)菌培養(yǎng)基溶液和100 μL初始菌懸液的混合液作為空白對(duì)照組。金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌于37 ℃培養(yǎng)24 h，白色念珠菌于30 ℃培養(yǎng)24 h。培養(yǎng)結(jié)束后，與空白對(duì)照組比較，抑制80%以上細(xì)菌生長(zhǎng)的最低藥物濃度作為最小抑菌濃度。

圖1 目標(biāo)產(chǎn)物合成路線圖

2 結(jié)果與討論

2.3 抑菌活性測(cè)試結(jié)果

B1～B8的抑菌測(cè)試結(jié)果如表1所示。由表1可知目標(biāo)化合物(除B2外)對(duì)白色念珠菌(真菌)具有一定的抑菌活性，但對(duì)肺炎克雷伯氏菌(革蘭氏陰性菌)沒有表現(xiàn)出明顯的抑菌效果，個(gè)別化合物還對(duì)金黃色葡萄球菌(革蘭氏陽(yáng)性菌)具有良好的抑菌活性。其中化合物B8對(duì)白色念珠菌和金黃葡萄球菌具有較強(qiáng)的抑菌活性，最小抑菌濃度(MIC)均為56.25 mg/L，表明該化合物是一種極具潛力的抗真菌、抗革蘭氏陽(yáng)性菌化合物。構(gòu)效分析結(jié)果表明，向雜環(huán)合適的位置引入Cl原子，能顯著增強(qiáng)化合物的抑菌活性?？赡艿脑蚴荂l原子促進(jìn)化合物疏水性增強(qiáng)，使分子的電子云分布離域化，導(dǎo)致化合物抑菌活性改變。

表1 目標(biāo)化合物的抑菌活性

3 結(jié) 論

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Synthesis and Antibacterial Activity of Bis-alkanoyl-amines Heterocyclic Derivatives ofcis-1,8-p-Menthane Diamine

ZHU Shouji1,2, YANG Xuebing3, XU Shichao1,4, ZHAO Zhendong1,4, JIANG Jianxin2

(1.Institute of Chemical Industry of Forest Products, CAF; National Engineering Lab. for Biomass Chemical Utilization；Key and Open Lab.of Forest Chemical Engineering, SFA; Key Lab.of Biomass Energy and Material, Jiangsu Province,Nanjing 210042, China; 2. College of Material Science and Technology, Bejing Forestry University,Beijing 100083, China; 3. Sichuan Academy of Forestry, Chengdu 610066, China;4. Research Institute of Forestry New Technology， CAF, Beijing 100091, China)

Using dichloroacetonitrile as solvent, Eight bis-alkanoyl-amines heterocyclic derivatives B1-B8 were synthesized through nucleophilic addition-elimination reaction of carboxylic acid chloride containing heterocycle andcis-1,8-p-menthane diamine. And the yields of derivatives were 53%-100%. The structures of the products were characterized by FT-IR, ESI+-MS,1H NMR and13C NMR. The antibacterial activities were determined, and the results showed that some products had excellent antibacterial activities againstStaphylococcusaureusandCandidaalbicans. The minimum inhibitory concentration (MIC) of compound B8 againstS.aureusandC.albicanswere both 56.25 mg/L.

cis-1,8-p-menthane diamine; bis-alkanoyl-amines heterocyclic derivatives; synthesis; antibacterial activity

10.3969/j.issn.0253-2417.2017.02.010

2016-08-19

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助(2015BAD15B04)

朱守記(1985— )，男，浙江瑞安人，博士生，主要從事萜類化學(xué)與利用研究；E-mail: zsj82633829@126.com

*通訊作者：趙振東，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事萜類化學(xué)、松樹病蟲害化學(xué)、天然產(chǎn)物化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)等方面的研究與利用；E-mail:zdzhao@189.cn。

TQ35

A

0253-2417(2017)02- 0079- 06