CN104402792A - 一种吲哚-3-甲醛类化合物的制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吲哚-3-甲醛类化合物及其制备方法和应用。本发明对echinulin类生物碱通过retro-aldol反应制备得到异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物(式(I)所示)，并首次发现该类化合物具有铜绿假单胞菌抑制活性和较强卤虫致死活性。传统化学合成异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物，需要通过金属催化偶联等多步反应制备，本发明所提供的制备方法，相比于传统化学合成，步骤简洁，操作简单，毒性低，高产率，高选择性，对开发活性良好且来源途径便捷的杀虫抗菌药物具有重要意义。

Description

一种吲哚-3-甲醛类化合物的制备方法和应用
技术领域：
本发明属于医学领域，具体涉及一种吲哚-3-甲醛类化合物的制备方法和应用。
背景技术：
虫害是制约农作物稳产、高产的重要因素，全世界由虫害造成的损失约占农作物收成的13％，损失每年达千亿美元。化学防治是目前防治作物病、虫、草、鼠害的主要措施,但长时期无节制地使用化学农药使环境污染与食品健康的弊端日趋严重。1992年在巴西里约热内卢召开的世界环境与发展大会提出“在全球范围内控制化学农药的销售、使用，使2000年生物农药的用量要占60％”的号召。在我国，《国家中长期科学与技术发展规划纲要》和《生物产业发展规划》也都明确将农业生物药物列为优先发展主题。生物农药以其防效高、杀虫谱广、毒性低、对环境影响小等优点逐渐成为全球农作物抗虫的趋势，寻找活性良好且来源途径便捷的杀虫抗生素将具有重要的意义。
发明内容：
本发明的第一个目的是提供一种具有较强卤虫致死活性和抑菌活性的如式(I)结构所示的异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物或其药用盐的制备方法。
本发明的异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物或其药用盐，其结构如式(I)所示：
本发明的如式(I)所示的异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物的制备方法，其特征在于，以式(Ⅱ)所示的化合物作为反应原料，经retro-aldol反应制备得到式(Ⅲ)所示的异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物，其反应式为：
通式(Ⅱ)和(Ⅲ)中：
R1＝H、R2＝H、R3＝CH2，CH3或O；
或R2＝H、R3＝CH2，CH3或O。
所述的retro-aldol反应，其反应条件为KOH/MeOH,NaOH/MeOH,CH3ONa/CH3OH等碱性条件。
本发明的第二个目的是提供如式(I)所示的异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物或其药用盐在制备杀卤虫药物或抗菌药物中的应用。
所述的抗菌药物优选为抗铜绿假单胞菌的药物。
本发明对echinulin类生物碱通过retro-aldol反应制备得到异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物，并首次发现该类化合物具有铜绿假单胞菌抑制活性和较强卤虫致死活性。传统化学合成异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物，需要通过金属催化偶联等多步反应制备，本发明所提供的制备方法，相比于传统化学合成，步骤简洁，操作简单，毒性低，高产率，高选择性，对开发活性良好且来源途径便捷的杀虫抗菌药物具有重要意义。
用于本发明的海洋放线菌Eurotium amstelodami SCSIO 151次级代谢产物echinulin生物碱(neoechinulin B、isoechinulin B和variecolorin G)，已经在文献中公开记载(参考文献：(1)Wang,W.-L.；Lu,Z.-Y.；Tao,H.-W.；Zhu,T.-J.；Fang,Y.-C.；Gu,Q.-Q.；Zhu,W.-M.J.Nat.Prod.,2007,70,1558-1564；(2)Nagasawa,H.；Isogai,A.；Suzuki,A.；Tamura,S.Tetrahedron Lett.1976,17,1601-1604；(3)Marchelli,R.；Dossena,A.；Pochini,A.；Dradi,E.J.Chem.Soc.Perkin 1.1977,7,713-717.)
具体实施方式：
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
实施例1：异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物的制备：
取100mL烧瓶，加入echinulins生物碱(neoechinulin B)150mg和50mL甲醇，然后在0℃下加入10mL质量分数20％的KOH水溶液，维持低温搅拌30分钟，再逐渐升至室温反应15小时。将20mL饱和氯化铵水溶液加入反应烧瓶中稀释反应液，并用100mL乙酸乙酯萃取两次，合并有机相，有机相经无水硫酸钠干燥后，减压蒸干，用硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯1/2)，浓缩得到白色固体粉末(化合物1)75mg。1H NMR(500MHz,MeOD)δ10.32(s,1H),8.20(dd,J＝3.0,7.0,1H),7.47(dd,J＝1.5,6.0,1H),7.24-7.19(m,2H),6.34(dd,J＝10.5,17.5,1H),5.23(dd,J＝10.5,17.5,2H),1.69(s,6H).ESI-HRMS calcd.for C14H15NO([M+H]+)214.1226；found 214.1235.经文献查阅，数据比对显示与报道的波谱数据一致(Tomita,K.,Terada,A.,Tachikawa,R.Heterocycles,1976,4,733-737.)，故鉴定为化合物1.
取100mL烧瓶，加入echinulins生物碱(isoechinulin B)150mg和50mL甲醇，然后在0℃下加入10mL质量分数20％的KOH水溶液，维持低温搅拌30分钟，再逐渐升至室温反应15小时。将20mL饱和氯化铵水溶液加入反应烧瓶中稀释反应液，并用100mL乙酸乙酯萃取两次，合并有机相，有机相经无水硫酸钠干燥后，减压蒸干，用硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯1/2)，浓缩得到白色固体粉末(化合物2)80mg。经文献查阅，数据比对显示与报道的波谱数据一致(Kuttruff,C.A.；Mayer,P.；Trauner,D.Eur.J.Org.Chem.2012,5151.)，故鉴定为化合物2。
由此得到异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物1和2，结构如下式所示：
实施例2：
对分离纯化得到的异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物1-2进行卤虫致死活性测试。
具体步骤：取适量盐卤虫卵置于陈海水中，在28℃下孵育24h后用于测试。取96孔细胞培养板，每孔加入4μL待测液(异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物1-2分别溶于水中形成溶液)，同时加入含50-70头盐卤虫的200μL海水，以不含待测液的海水为对照。于28℃下培养24h,统计盐卤虫的死亡率，每处理重复4次。
实验结果见表1：
表1：化合物1-2的卤虫致死活性研究(LC50，μg/mL)
结果显示，异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物1-2具有较强的卤虫致死活性。
实施例3：
对分离纯化得到的异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物1-2采用滤纸片法进行铜绿假单胞菌抑制活性的试验。
吸取冻存于甘油中的铜绿假单胞菌液10μL至LB液体培养基中于37℃培养15h，然后将活化的该菌液均匀涂在固体LB平板培养基表面(1mL培养基加入1μL菌液)，再将直径7mm的圆形滤纸片若干粘贴到固体LB平板培养基表面。
将各抗菌药物化合物1-2配制成0.5mg/mL的甲醇溶液，分别吸取3μL加到固体LB平板培养基滤纸片上，同时另取3μL甲醇加到1个滤纸片上作为空白对照。将平板密封后置37℃培养箱中培养12h,然后根据抑菌圈的大小来判断对铜绿假单胞菌的抑制活性。
结果显示，化合物1-2对铜绿假单胞菌具有抑制活性，抑菌圈直径分别为10.2mm,10.5mm。
本发明的异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物具有卤虫致死和铜绿假单胞菌抑制活性，利用retro-aldol反应可高效、简洁制备这类化合物，对开发活性良好且来源途径便捷的杀虫抗生素具有重要意义。

Claims (4)

1.一种如式(I)所示的异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物的制备方法，其特征在于，以式(Ⅱ)所示的化合物作为反应原料，经retro-aldol反应制备得到式(Ⅲ)所示的异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物，
其反应式为：
通式(Ⅱ)和(Ⅲ)中：
R1＝H、R2＝H、R3＝CH2，CH3或O；
或R2＝H、R3＝CH2，CH3或O。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的retro-aldol反应，其反应条件为KOH/MeOH,NaOH/MeOH或CH3ONa/CH3OH碱性条件。
3.如式(I)所示的异戊烯基取代的吲哚-3-甲醛类化合物或其药用盐在制备杀卤虫药物或抗菌药物中的应用；
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的抗菌药物为抗铜绿假单胞菌的药物。
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