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1、丹皮酚偶氮类化合物抑菌活性的初步研究摘 要一直以来，研究和开发高效，低毒，广谱的抑菌剂用于植物病害的防治是众多科研工作者的目标。丹皮酚作为来源于植物的天然活性物质，因其具有广谱的抑菌活性而受到广泛关注，已有的研究表明，其衍生物也有着不同的抑菌活性。本文选取丹皮酚及10种丹皮酚偶氮类化合物，采用抑菌圈生长速率法，研究了其对玉米大斑病菌Exserohilum turcicum (Pass) Leonard et Suggs、马铃薯早疫病菌Alternaria dauci (Kuhn) Groves et Skolko f. sp、番茄叶霉病菌Cladosporium fulvum和番茄灰霉病菌Bo
2、trytis cinerea四种病原真菌的抑菌活性。实验结果表明，10种丹皮酚偶氮类化合物在浓度为0.05 mg/mL时对四种病原真菌的抑菌率均在58.23%以上；丹皮酚偶氮类化合物抑菌效果明显好于母体化合物丹皮酚，尤其是化合物3d和3j对四种病原真菌具有较高的抑菌活性，其抑菌率都在96.77%以上。本研究的开展为新型植物源抑菌剂的开发奠定了一定的理论基础。关键词：丹皮酚，偶氮类化合物，菌丝生长速率，抑菌活性A PRELIMINARY STUDY ON ANTIFUNGAL ACTIVITY OF PAEONOL AZO COMPOUNDS ABSTRACTResearch and explo
3、itation high efficient, low toxicity, broad-spectrum antifungal pesticides,and used for the plant disease prevention and control is always the key problem in agriculture. Paeonol was separated from plants, and it is widely attention because of its spectrum of antimicrobial activity. Recent study dem
4、onstrates the that paeonol derivatives also have different antifungal activity. This paper investigatesThe inhibitory effects often kinds of paeonol azo compounds andonpathogenic fungus Exserohilum turcicum (Pass) Leonard et Suggs, Alternaria dauci (Kuhn) Groves et Skolko f. Sp, Cladosporium fulvum
5、ang Botrytis cinerea were tested by adopting mycelium growth rate method. The results show that when the concentration is 0.05 mg/ml, paeonol azo compounds antifungal rate over 58.23%, and the 10 kinds of azo compounds were stronger than that of paeonol. And in particular the antifungal rates of com
6、pounds 3d and 3j are more than 96.77%. This study will provide the for the development of new plant-based antifungal pesticides. Key words: paeonol, azo compound, mycelial growth rate, antifungal activity 目 录第1章 绪论41.1 丹皮酚简介和活性4 1.1.1丹皮酚简介4 1.1.2丹皮酚活性41.2偶氮类化合物简介和活性5 1.2.1 偶氮类化合物简介5 1.2.2偶氮类化合物活性51.
7、3研究目的和意义5第2章 实验材料和方法72.1 实验材料7 2.1.1 供试菌种7 2.1.2供试化合物72.2主要仪器设备和试剂8 2.2.1 仪器与设备8 2.2.2 试剂92.3实验方法和步骤9 2.3.1 实验方法9 2.3.2 实验步骤9第3章 结果与分析113.1 抑菌活性结果113.2抑菌活性结果分析153.3结构与活性关系分析15第4章174.1 结论174.2 讨论17致 谢19参考文献20 第1章 绪论1.1 丹皮酚简介和活性1.1.1丹皮酚简介丹皮酚（Paeonol），又称为牡丹酚或芍药醇。分子式为C9H10O3，相对分子质量为166.18，化学式为2-羟基-4-甲氧基
8、苯乙酮,是从毛茛科植物牡丹根皮和萝科植物徐长卿Pyc-nostelma Paniculatum (Bunge) K.Schum干燥根或全草中分离得到的主要活性物质1。牡丹(Paeonia suffruticosa Andr）是芍药科、芍药属，多年生的小灌木2。牡丹是我国特有的木本花卉，在河北柏山、陕西汉中、河南洛阳、山东荷泽、安徽铜陵等地均有大面积种植，有调查显示，我国牡丹的种植面积已超过100万亩。我国有着大量的牡丹植物资源，是丹皮酚的自然资源宝库，而且，目前对丹皮酚也有了多种提取技术，并且可以得到较高的提取率，现在通常用水蒸汽蒸馏法、溶剂法、02超临界流体萃取法等方法分离提取丹皮酚3-5；
9、同时，还有文献报道了5种丹皮酚人工合成途径，例如汪秋安以间苯二酚和冰醋酸作为原料，通过进行傅-克酰基化反应，甲基化反应得到丹皮酚，产率可达到84%6；Ramesh等人通过微波辐射，以2,4-二甲氧基苯乙酮为原料,合成丹皮酚,产率为75%7。1.1.2丹皮酚活性牡丹皮始载于神农本草经，是一味常用的药材，其性微寒，味略苦。常用来活血化癖，清热凉血。临床药理学方面的研究表明丹皮具有非常广的药理活性，例如在抗菌、抗炎、抗病毒、还有对心血管系统、中枢神经系统等都有一定的作用。在临床上牡丹经常用来对多种顽固皮肤病、跌打损伤等病症的治疗，是一味重要中药。由于丹皮酚结构简单，结构式见图1.1，却有明显的生物活
10、性，受到国内外科研人员的广泛关注，同时因为易挥发、水溶性差等缺点在应用方面受到限制8。目前，对丹皮酚有着非常广泛的研究和应用，在对其结构修饰和改造也有大量的研究和相关文献，包括合成了一系列的丹皮酚衍生物，并对其进行相关活性的研究。但是对丹皮酚的研究主要集中在临床应用和日化产品方面，还未见到关于丹皮酚偶氮类化合物抑菌活性的相关文献。图1.1 丹皮酚结构式1.2偶氮类化合物简介和活性1.2.1 偶氮类化合物简介偶氮类化合物（AZO）是指偶氮基N=N与两个基团相连接的一类化合物，化学通式为RN=NR。目前主要通过重氮盐的偶联反应途径来合成偶氮类化合物，例如方治坤等人用多钼酸氧化合成偶氮苯并噻唑9。现
11、在偶氮类化合物被广泛应用于化学染料，化学指示剂，食品着色剂等方面。1.2.2偶氮类化合物活性目前大量研究表明一些具有生物活性的物质通过偶联反应生成偶氮类化合物后，会具有更好的生物活性。例如曹阳等人对丹皮酚与对氨基苯胂酸进行偶联反应，合成了丹皮酚偶氮化合物，并采用合成的丹皮酚偶氮化合物对人体肝癌细胞株（Hep G2细胞）进行了抑制活性试验，研究表明其合成化合物作用明显强于母体化合物丹皮酚和阿散酸的单独作用10。吕春霞等人以8-羟基喹啉为母体化合物合成了8种偶氮类化合物，并采用抑制菌丝生长速率法对所合成的一系列偶氮化合物进行了抑菌活性测试。研究结果表明在供试化合物浓度为0.05 mg/ml时，8种
12、供试化合物中有2种具有良好的抑制活性11。1.3研究目的和意义我国作为一个农业大国和人口大国，要用全世界约7%的耕地和约6%的淡水资源来供养全世界约22%的人口。在现代农业的发展中农药的使用是维持农作物高产的重要因素之一，化学农药由于价格低廉、抑菌杀菌效果好而被广泛使用，有统计显示，全世界每年使用近200万吨农药，其中我国就占了占33.4万吨12-13。随着近年来化学农药在农业中的大规模使用，化学农药不仅对环境造成了严重的破坏，而且严重的危险到了人类和许多动物的健康。同时由于化学农药的长期使用，许多生物都产生了不同程度的抗药性，人们只能增加农药的使用频率和剂量来达到杀菌效果，从而形成了使用量和
13、使用频率逐年增加的恶性循环。近年来研究报道表明众多的化学农药对人体有着致畸、致癌的副作用，所以目前科研学者把研究方向转向无毒或低毒的生物源杀菌剂的研发和利用上14。因此研发一种低成本，低毒，高效，低残留和易降解的生物源农药对农业发展、人类健康和环境保护有着重要的意义。本研究采用的是天然产物丹皮酚及其丹皮酚偶氮类化合物，与化学农药相比生物源药物一般具有无毒或毒性小、易降解、对环境更友好、在人体和动物体内无富集等优点，但是由于天然提取药物一般具有稳定性差、提取成本高、成分复杂、检测难等原因而使其使用受到限制。本文对丹皮酚和丹皮酚偶氮类化合物的活性进行研究，一方面可以探究这10种化合物的抑菌活性，另
14、一方面为新型植物源抑菌药剂的研发奠定了一定的理论基础，而且为深入研究其构效与抑菌活性的关系，确定药效最佳的化学结构模型，为发现活性更佳、更有应用开发前景的抑菌类植物源药物。第2章 实验材料和方法2.1 实验材料2.1.1 供试菌种4种供试病植物原真菌见表2.1，病原真菌由北方民族大学实验室课题小组提供。表2.1 供试菌种名称编号供试菌株中文名供试菌株拉丁文名A玉米大斑病菌Exserohilum turcicum（Pass.）Leonard et SuggsB马铃薯早疫病菌Alternaria dauci (Kuhn) Groves et Skolko f. spC番茄叶霉病菌Cladosporium fulvumD番茄灰霉病菌Botrytis cinerea 2.1.2供试化合物供试化合物由北方民族大学实验室课题小组提供，通过丹皮酚与2，4-二硝基苯胺，邻甲氧基苯胺，对甲苯胺，对甲氧基苯胺，3-硝基苯胺，对硝基苯胺，2-硝基苯胺，4-溴苯胺，苯胺，邻氯苯胺，邻甲苯胺，对氯苯胺的偶联反应，合成10种丹皮酚偶氮类化合物，偶联反应路线见图2.1，10种供试化合物3a-3j的分子结构见图2.2。图2.1 偶氮类化合物合成路线图 目标产物3a 目标产物3b 目标产物3c 目标产物3d 目标产物3e 目标
