CN101691368A - 喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物及制备方法与应用 - Google Patents

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本发明涉及一种喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物及制备方法和应用，制备时先在菌种培养基中对海洋真菌进行菌种培养，再在发酵培养基中发酵培养，将所得发酵液过滤，得到菌体，将所得菌体用有机溶剂提取；提取液浓缩后进行色谱分离，将所得洗脱液浓缩，得黄色粉末，即为2-吡咯基-3-羧基-4-喹啉酮；在溶有2-吡咯基-3-羧基-4-喹啉酮的丙酮溶液中，加入甲基化试剂和催化剂，反应后得到喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物。本发明的化合物具有很强的杀死棉蚜、小菜蛾和烟芽夜蛾的作用，可用作微生物农药杀虫剂，并且原料可以进行大规模生产，应用前景广阔。

Description

喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物及制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种从海洋内生真菌的菌体中提取的喹啉酮生物碱衍生物(2-吡咯基-3-羧基-4-喹啉酮)的脱水甲基化产物penicinotam及其制备方法和作为微生物农药杀虫剂的应用。
背景技术
自从1929年从真菌中制备出青霉素以来，真菌的代谢产物已成为药物的丰富来源，绝大多数临床应用的抗生素都来源于真菌和细菌。真菌的代谢产物还有其他的药用价值，如抗肿瘤，治疗心血管疾病，酶抑制剂等。由于海洋环境的特殊性和微生物在生态***的功能，海洋微生物已发展出独特的代谢方式，也提供了陆生微生物无法提供的代谢产物，人们对从海洋微生物中寻找新的特效药物寄于极大希望。然而到目前为止，尚未见到由海洋真菌获得有药用价值的微生物农药杀虫剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种来源于海洋真菌的喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物及其制备方法与作为微生物农药的应用，它能满足现有技术的上述需求。
一种喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物，其特征在于分子式为C15H10N2O2，结构式为
Figure G2009100183213D0000011
上述喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物的制备方法，其特征在于先在菌种培养基中对海洋真菌进行菌种培养，再在发酵培养基中发酵培养，将所得发酵液过滤，得到菌体，将所得菌体用有机溶剂提取；提取液浓缩后进行色谱分离，将所得洗脱液浓缩，得黄色粉末，即为2-吡咯基-3-羧基-4-喹啉酮；在溶有2-吡咯基-3-羧基-4-喹啉酮的丙酮溶液中，加入甲基化试剂和催化剂，反应后得到喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物。
上述的喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物在制备微生物农药杀虫剂中的应用。
本发明的喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物具有很强的杀死棉蚜、小菜蛾和烟芽夜蛾的作用，可用作微生物农药杀虫剂，并且原料可以进行大规模生产，应用前景广阔。
具体实施方式
制备本发明的化合物时，采取下述各步骤：
(1)先在菌种培养基中对海洋真菌(Penicillium sp.ZZF32#)进行菌种培养，所用的培养基含有葡萄糖1.0％(重量百分数，下同)、酵母膏0.1％、蛋白胨0.2％、琼脂1.0％、氯化钠0.3％，其余为水。使用时将其制成试管斜面培养基，上述真菌菌株在30℃下培养5天。
所述的菌种培养基含有葡萄糖0.1％-5.0％、酵母膏0.01％-1％、蛋白胨0.01％-1％、琼脂0.1％-3.0％、氯化钠0.05％-5％，其余为水。培养温度为15-35℃，培养时间为3-10天。
(2)上述培养所得的真菌菌种进行发酵培养，所用的发酵培养基含有葡萄糖1.0％、酵母膏0.1％、蛋白胨0.2％、氯化钠0.3％，其余为水，真菌菌株于28℃培养30天。
所述的发酵培养基含有葡萄糖0.1％-5.0％、酵母膏0.01％-1％、蛋白胨0.01％-1％、氯化钠0.05％-5％，其余为水。培养温度为15-35℃，培养时间为7-40天。
(3)化合物2-吡咯基-3-羧基-4-喹啉酮的提取分离
将前一步骤所得发酵液过滤，得到菌体；菌体用有机溶剂甲醇提取5次，将所得提取液合并浓缩后，进行柱层析或薄层色谱分离，将洗脱液浓缩得黄色粉末，即为2-吡咯基-3-羧基-4-喹啉酮。
所述的有机溶剂甲醇可改用正丁醇、氯仿、乙醇或乙酸乙酯。
(4)2-吡咯基-3-羧基-4-喹啉酮的脱水甲基化产物penicinotam的制备
将0.05mol干燥的2-吡咯基-3-羧基-4-喹啉酮溶解在25mL干燥的丙酮中，加入0.25g干燥的碳酸钾，室温下将0.20mol碘甲烷逐渐滴加到反应溶液中，在室温条件下搅拌24小时后，用TLC检测原料消耗完全后，向反应物中加入冰水终止反应，用氯仿进行萃取，萃取液浓缩后，用硅胶柱层析方法进行分离，用乙酸乙酯作为洗脱剂，分离后得到化合物penicinotam。
所述的丙酮可改用氯仿或乙酸乙酯；所述的碳酸钾可改用吡啶、二乙胺、三乙胺、咪唑、4-氨基吡啶、4-二甲氨基吡啶、哌嗪、吗啉、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化钙；所述的甲基化试剂碘甲烷可改为硫酸二甲酯。
所得化合物penicinotam的波谱数据和单晶数据
Penicinotam：a yellow needle crystal；mp 323-325℃；UV(CH3OH)λmax(logε)191.1(5.4)，213.4(4.20)，287.6(3.30)，339.8(1.90)nm；IR(KBr)vmax 2930，2872，1737，1674，1608，1544，1496，1458，1403，1377，1232，1094，763cm-1；1H NMR(DMSO-d6，500MHz)δ8.20(1H，dd，J＝8.0，1.6Hz，H-5)，7.89(1H，dd，J＝8.0，1.6Hz，H-8)，7.78(1H，ddd，J＝8.0，8.0，1.6Hz，H-7)，7.51(1H，ddd，J＝8.0，8.0，1.6Hz，H-6)，7.47(1H，dd，J＝3.0，1.0Hz，H-5’)，7.09(1H，dd，J＝3.5，1.0Hz，H-3’)，6.43(1H，dd，J＝3.5，3.0Hz，H-4’)，3.99(3H，s，1’-NCH3)；13C NMR(DMSO-d6，125MHz)δ169.9(C，C-4)，159.5(C，3-CONH)，153.8(C，C-2)，140.4(C，C-9)，132.7(CH，C-7)，128.7(C，C-10)，125.9(CH，C-5)，125.6(CH，C-6)，125.6(C，C-2’)，120.2(CH，C-5’)，117.7(CH，C-8)，116.6(CH，C-3’)，111.6(CH，C-4’)，104.3(C，C-3)，36.6(CH3，1’-NCH3)；EIMS(pos.)m/z 250[M]+，222，194，166，140，80；HREIMS m/z 250.0733(calcd for C15H10N2O2，250.0737).Crystallizes in monoclinic，space group P2(1)/n with a＝7.3216(16)
Figure G2009100183213D0000041
b＝22.498(5)
Figure G2009100183213D0000042
c＝14.536(3)α＝90°，β＝103.416(3)°，γ＝90°，C15H10N2O2，Mr＝250.07，V＝2329.1(9)
Figure G2009100183213D0000044
Z＝4，Dc＝1.476g/cm3，F(000)＝1076，μ＝0.103mm-1，the final R＝0.1380 and wR＝0.3376 for 4332 observed reflections(I＞2σ(I)).The paragraph crystallographic data for 1a have been deposited at theCambridge Crystallographic Data Centre(CCDC No.734744).
本实施例制得的penicinotam化合物的结构式为：
Figure G2009100183213D0000045
化合物penicinotam的单晶结构式为：
Figure G2009100183213D0000046
本发明的化合物在制备微生物农药杀虫剂中的应用
本发明的化合物的杀虫活性试验
杀虫活性实验平行测试三次，测试的病害虫分别为棉蚜虫(Aphis gossypii)、小菜蛾幼虫(Plutella xylost)和烟芽夜蛾幼虫(Heliothis virescens)。三种测试样品的起始浓度均为1000ppm，测试时均用水稀释为500ppm，将各样品分别加入到96孔板中，各幼虫均培养5-9天。将本发明的penicinotam用水稀释成1000ppm的浓度，分别向上述孔板加入0.5ml，测定结果表明，对棉蚜虫的致死率均为100％，对烟芽夜蛾幼虫也显示强的致死活性；将本发明的penicinotam用水稀释成500ppm的浓度，对小菜蛾幼虫具有100％的致死活性。
实验表明，本发明的2-吡咯基-3-羧基-4-喹啉酮的脱水甲基化产物对棉蚜虫、小菜蛾幼虫和烟芽夜蛾幼虫具有很明显的致死活性，因此可作为微生物农药杀虫剂，并且原料可以进行大规模生产，应用前景广阔。

Claims (6)

1.一种喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物，其特征在于分子式为C15H10N2O2，
结构式为
Figure F2009100183213C0000011
2.权利要求1所述的喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物的制备方法，其特征在于先在菌种培养基中对海洋真菌进行菌种培养，再在发酵培养基中发酵培养，将所得发酵液过滤，得到菌体，将所得菌体用有机溶剂提取；提取液浓缩后进行色谱分离，将所得洗脱液浓缩，得黄色粉末，即为2-吡咯基-3-羧基-4-喹啉酮；在溶有2-吡咯基-3-羧基-4-喹啉酮的丙酮溶液中，加入甲基化试剂和催化剂，反应后得到喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的菌种培养基含有葡萄糖0.1％-5.0％、酵母膏0.01％-1％、蛋白胨0.01％-1％、琼脂0.1％-3.0％、氯化钠0.05％-5％，其余为水。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的发酵培养基含有葡萄糖0.1％-5.0％、酵母膏0.01％-1％、蛋白胨0.01％-1％、氯化钠0.05％-5％，其余为水。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为氯仿、乙酸乙酯、丙酮、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、甲醇或乙醇；所述的甲基化试剂为硫酸二甲酯或碘甲烷；所述的催化剂为吡啶、二乙胺、三乙胺、咪唑、4-氨基吡啶、4-二甲氨基吡啶、哌嗪、吗啉、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化钙。
6.权利要求1所述的喹啉酮生物碱衍生物的脱水甲基化产物在制备微生物农药杀虫剂中的应用。
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