KR20020086687A - 케톨 지방산 유도체 및 식물 성장조정제 - Google Patents

케톨 지방산 유도체 및 식물 성장조정제 Download PDF

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KR20020086687A
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Abstract

화학식 1의 α-케톨 불포화 지방산 유도체, 화학식 6의 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체, 이들 중 적어도 하나를 유효성분으로서 함유하는 식물 성장조정제를 제공한다.
화학식 1
위의 화학식 1에서,
R1은 탄소수 1 내지 5의 직쇄상 알킬기이며,
R2는 수소원자 등이며,
R3은 수소원자 등이며,
R4는 수소원자 등이며,
R5는 수소원자 등이며,
n은 3 내지 15의 정수이며,
A위치 및 B위치의 탄소원자의 입체 배치는 (R) 배치이거나 (S) 배치일 수 있다.
화학식 6
위의 화학식 6에서,
R7은 탄소수 1 내지 17의 알킬기 등이며,
R8은 수소원자 등이며,
R9는 α-케톨알킬렌기이며,
R10은 특정한 2가의 직쇄상 탄화수소기이다.

Description

케톨 지방산 유도체 및 식물 성장조정제{Ketol fatty acid derivatives and plant growth regulating agents}
식물 성장 조정기술을 개발하는 것은 곡물식물이나 원예식물의 공급효율을 향상시키는 데에 대단히 중요한 사항이다.
식물 성장을 조정함으로써 현재화하는 전형적인 효과로서 식물 성장의 촉진효과를 들 수 있다. 식물 성장의 속도를 정하는 인자로서는 온도, 빛, 영양분 등이 고려된다. 식물 성장을 촉진시키기 위해 목적하는 식물의 성질에 따른 온도조건이나 일조조건을 선택하는 시도는 예로부터 수행되고 있다. 이들 온도나 빛 이외의 성장 촉진기술로서는 비료 살포를 대표적인 기술로서 들 수 있으며 일정한 효과를 올리고 있다.
그러나, 비료 살포의 효과에 관해서는 스스로 한계가 있으며 사용하는 비료의 양을 많게 해도 일정 이상의 식물 성장의 촉진효과는 기대할 수 없을 뿐만 아니라 비료를 너무 많이 주면 오히려 식물 성장에 장애로 되며 나아가서는 토양을 오염시키게 될지도 모른다.
특히, 식물 성장 초기에는 비료 살포에 의한 영양장애가 일어나기 쉬우며 통상적으로는 이러한 시기에는 비료 살포를 삼가는 것이 보통이다.
따라서, 질소·인산·칼륨 등의 성분으로 이루어진 종래부터 사용되고 있는 비료와는 상이한 식물 성장 촉진효과를 나타내는 화합물이 요망되고 있다.
그리고, 이러한 식물의 성장 촉진효과는 물론, 꽃봉오리 형성의 촉진효과, 식물 노화의 억제효과, 식물의 휴면 방지효과, 건조나 고온 등의 식물 스트레스의 억제효과 등의 효과에 따라, 요구에 부응하는 식물의 성장 조정효과를 발휘시키는 수단을 찾아내어 곡물식물이나 원예식물의 공급효율을 향상시키는 것이 또한 요망되고 있다.
본 발명자들은 상기한 주제와 관련하여 특정한 케톨 지방산이 광범한 식물에 대하여 원하는 꽃봉오리 형성 촉진활성을 나타내는 것을 밝혀냈다[참조: 일본공개특허공보 제(평)11-29410호 등]. 또한, 이러한 특정 케톨 지방산이 식물의 다양한 생명현상에 깊이 관계되어 있는 것을 본 발명자들은 밝혀내고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 이러한 특정 케톨 지방산에 관한 발견을 더욱 발전시켜 상기한 주제에 대응하는 새로운 물질을 창조하여 이것을 유효성분으로 하는 신규한 식물 성장조정제로서 제공하는 것이다.
발명의 개시
본 발명자는 이러한 과제 해결을 향하여 예의 검토를 했다. 그 결과 놀랍게도 특정한 구조를 갖는 α-케톨 불포화 지방산과 카테콜아민의 하나인 노르에피네프린이 결합된 α-케톨 불포화 지방산 유도체 및 특정한 구조를 갖는 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체에 우수한 식물 성장 조정효과가 확인됨을 밝혀내어 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명자는 본원에서 하기의 발명을 제공한다.
첫째, 하기 화학식 1의 α-케톨 불포화 지방산 유도체(이하, 본 케톨 지방산 유도체 I이라고 한다)를 제공한다.
위의 화학식 1에서,
R1은 탄소수 1 내지 5의 직쇄상 알킬기이며,
R2는 수소원자, 하이드록실기, 메틸기 또는 에틸기이며,
R3은 수소원자 또는 카복실기이며,
R4는 수소원자, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, 아세틸기 또는 tert-부틸기이며,
R5는 수소원자, 하이드록실기, 메톡시기, 에톡시기, 포르밀기 또는 하이드록시메틸기이며,
결합수 n은 3 내지 15의 정수이며,
A위치 및 B위치의 탄소원자의 입체 배치는 (R) 배치이거나 (S) 배치일 수 있다.
두번째, 하기 화학식 2의 α-케톨 불포화 지방산[이하, α-케톨 불포화 지방산(2)이라고 한다]과 하기 화학식 3의 카테콜아민류 또는 이의 유도체[이하, 카테콜아민류(3)라고 한다]를 혼합하고 이러한 혼합물을 중성 내지 염기성 조건하에서 항온시켜 α-케톨 불포화 지방산의 카테콜아민 유도체를 생성시키는, 본 케톨 지방산 유도체 I의 제조방법(이하, 본 제조방법이라고 한다)을 제공한다.
위의 화학식 2에서,
R1및 n은 화학식 1에 대해 정의한 바와 동일하다.
위의 화학식 3에서,
R2내지 R5는 화학식 1에 대해 정의한 바와 동일하며,
R6은 수소원자, 직쇄상 또는 측쇄상 알킬기 또는 아실기이다.
세번째, 하기 화학식 6의 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체(이하, 본 케톨 지방산 유도체 II라고 한다)를 제공한다.
위의 화학식 6에서,
R7은 탄소수 1 내지 17의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 17의, 이중결합을 1 내지 5개 갖는(이중결합수는 전체 탄소 결합수를 초과하지 않는다) 불포화 탄화수소기이며,
R8은 수소원자 또는 α-아미노산의 측쇄이며,
R9는 α-케톨알킬렌기이며,
R10은 화학식 -(CH2)L-(HC=CH)m-(CH2)k-의 2가 직쇄상 탄화수소기(여기서, 결합수 L, m 및 k는 정수이며, 또한 m은 0 또는 1이며, L과 k의 합은 1 내지 15이다)이다.
네번째, 본 케톨 지방산 유도체 I 및/또는 II를 유효성분으로 하는 식물 성장조정제(이하, 본 식물 성장조정제라고 한다)를 제공한다. 또한, 본 식물 성장조정제는 본 케톨 지방산 유도체 I 또는 II의 식물에 대한 개별적인 작용에 착안한 제제(식물의 꽃봉오리 형성 촉진제, 식물 활성부여제, 식물 성장촉진제, 식물 노화방지제, 식물 화기(花期) 연장제, 식물 휴면 억제제, 식물 스트레스 억제제)로서의 양태를 취할 수 있는 제제이다.
본 발명에서 「식물 성장 조정」이란 어떠한 형태로 식물의 생명활동을 조정하는 것을 의미하는 것이며 식물 성장촉진, 항노화, 화기 연장, 휴면 억제, 식물에 서의 스트레스에 대한 저항성의 부여 등 식물의 활성 부여작용은 물론, 꽃봉오리 형성 촉진을 포함하는 개념이다.
또한, 「식물 성장촉진」이란 경엽(莖葉)의 확대, 괴경 괴근의 성장촉진, 착과(着果) 촉진, 과실의 성장촉진 등을 포함하는 개념이다.
본 발명자들은 상기한 α-케톨 불포화 지방산(2)이 단독 또는카테콜아민류(3)의 하나인 노르에피네프린과 조합하여 작용함으로써 광범한 식물에 대하여 꽃봉오리 형성 촉진활성을 나타내는 것 자체는 이미 밝혀내고 상기한 일본 공개특허공보 제(평)11-29410호 등에 이의 취지를 기재하고 있다. 그러나, 특정한 구조를 갖는 본 케톨 지방산 유도체 I 및 II가 우수한 식물 성장 조정작용을 나타내는 것은 전혀 예상을 뛰어넘은 것이다.
또한, 본 명세서에서는 원래 이탤릭체(밑줄쳐진 알파벳)로 표기해야 되는 것도 통상적인 알파벳으로 표기하고 있다.
본 발명은 특정한 α-케톨 지방산 유도체 및 이의 제조방법에 관한 발명이며, 또한 이러한 α-케톨 지방산 유도체의 식물 성장 조정작용에 착안한 식물 성장조정제에 관한 발명이다.
도 1은 화합물(4)과 노르에피네프린의 반응물의 HPLC 분석 챠트를 나타내는 도면이다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 각각 화합물(5), 화합물(4) 및 노르에피네프린의 흡수 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 3은 화합물(4) 및 화합물(5)의 나팔꽃에서의 꽃봉오리 형성 촉진활성을 나타내는 도면이다.
도 4는 화합물(4)과 노르에피네프린의 반응액 및 화합물(5)의 좀개구리밥에서 꽃봉오리 형성 촉진활성을 나타내는 도면이다.
도 5는 화합물(4)과 노르에피네프린 또는 이의 유연체의 반응물의 좀개구리밥에서 꽃봉오리 형성 촉진활성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 케톨 지방산 유도체(9)의 나팔꽃에 대한 꽃봉오리 형성 촉진활성을 화합물(4) 등과의 비교에서 검토한 결과를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 케톨 지방산 유도체(9)의 나팔꽃에 대한 꽃봉오리 형성 촉진활성을 이의 투여농도에 관련지어 검토한 결과를 나타내는 도면이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시 형태에 관해서 설명한다.
A.본 케톨 지방산 유도체 I에 관해서
본 케톨 지방산 유도체 I은 상기한 화학식 1의 구조의 α-케톨 불포화 지방산 유도체이다.
화학식 1에서의 R1은 상기한 바와 같이 탄소수 1 내지 5의 직쇄상 알킬기이며, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 및 펜틸기를 들 수 있다. 본 발명에서 R1은, 특히 메틸기가 적절하다.
R2는 상기한 바와 같이 수소원자, 하이드록실기, 메틸기 또는 에틸기이지만 본 발명에서는 하이드록실기가 적절하다.
R3은 상기한 바와 같이 수소원자 또는 카복실기이지만, 본 발명에서는 수소원자가 적절하다.
R4는 상기한 바와 같이 수소원자, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, 아세틸기또는 tert-부틸기이지만, 본 발명에서는 메틸기 또는 수소원자가 적절하며, 특히 수소원자가 적절하다.
R5는 상기한 바와 같이 수소원자, 하이드록실기, 메톡시기, 에톡시기, 포르밀기 또는 하이드록시메틸기이지만, 본 발명에서는 하이드록실기 또는 수소원자가 적절하며, 특히 하이드록실기가 적절하다.
또한, 상기한 바와 같이 결합수 n은 3 내지 15의 정수이지만, 본 발명에서는 5 내지 9의 정수가 적절하며, 특히 7이 적절하다.
또한, 상기한 바와 같이 A위치 및 B위치의 탄소원자의 입체 배치는 (R) 배치 또는 (S) 배치일 수 있지만, 본 발명에서는 A위치가 (S) 배치이며, 또한 B위치가 (R) 배치인 것이 적절하다.
본 케톨 지방산 유도체 I의 구체적인 예로서는 예를 들면, (9R)-11-{(2'S,8'S,10'S,11'R)-2',8'-디하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산, (9S)-11-{(2'S,8'S,10'S,11'R)-2',8'-디하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산, (9R)-11-{(2'R,8'S,10'S,11'R)-2',8'-디하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산,
(9R)-11-{(8'S,10'S,11'R)-8'-하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산, (9R)-11-{(3'S,8'S,10'S,11'R)-3'-카복시-8'-하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산, (9R)-11-{(8'S,10'S,11'R)-8'-하이드록시-4'-메틸-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산,
(9S)-11-{(3'S,8'S,10'S,11'R)-3'-카복시-8'-하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산, (9R)-11-{(3'S,10'S,11'R)-3'-카복시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.O1.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산, (9R)-11-{(2'S,8'S,10'S,11'R)-2',8'-디하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-헵테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산,
(8R)-10-{(2'S,8'S,10'S,11'R)-2',8'-디하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-8-하이드록시-9-옥소데칸산, (11R)-13-{(2'S,8'S,10'S,11'R)-2',8'-디하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-11-하이드록시-12-옥소트리데칸산, (9R)-11-{(2'S,8'S,10'S,11'R)-2',8'-디하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-헥세닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산,
(11R)-13-{(2'S,8'S,10'S,11'R)-2',8'-디하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-헥세닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-11-하이드록시-12-옥소트리데칸산, (9R)-11-{(2'S,8'S,10'R,11'R)-2',8'-디하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산, (9R)-11-{(2'S,8'S,10'R,11'S)-2',8'-디하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산 등을 들 수 있다.
이들 예시물질 중에서 (9R)-11-{(2'S,8'S,10'S,11'R)-2',8'-디하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산은 가장 적절한 본 케톨 지방산 유도체 I의 하나이다.
본 케톨 지방산 유도체 I은 천연물 또는 합성 화합물로서 아직 밝혀져 있지 않다. 또한, 이의 제조는 통상적으로 공지된 화학합성법이나 효소합성법 등을 구사해도 용이하게 달성할 수 없다.
본 케톨 지방산 유도체 I은 다양하면서, 또한 식물 성장 조정작용이 우수하며 하기하는 바와 같이 식물 성장조정제의 유효성분으로서 사용할 수 있다.
본 케톨 지방산 유도체 I은 이와 유사한 식물에 대한 활성을 갖는다고 생각되는 상기 화학식 2의 α-케톨 불포화 지방산보다 각별히 강한 활성을 갖는 것이 큰 특징이다. 구체적으로는 본 케톨 지방산 유도체 I은 α-케톨 불포화 지방산(2)의 1/10000 정도의 농도로 원하는 효과를 발휘한다.
B.본 케톨 지방산 유도체 I의 제조방법에 관해서
본 제조방법은 상기한 바와 같이, 상기 화학식 2의 α-케톨 불포화 지방산과 노르에피네프린으로 대표되는 상기 화학식 3의 카테콜아민류 또는 이의 유도체를 혼합하고 이러한 혼합물을 중성 내지 염기성 조건하에서 항온시켜 α-케톨 불포화 지방산의 카테콜아민 유도체를 생성시키는 본 케톨 지방산 유도체 I의 제조방법이다. 화학식 2에서 R1및 n은 화학식 I에 관해서 정의한 바와 동일하다. 또한, 화학식 3에서 R2내지 R5는 화학식 1에 관해서 정의한 바와 동일하며, R6은 상기한 바와 같이 수소원자, 직쇄상 또는 측쇄상 알킬기 또는 아실기이며 본 발명에서는 수소원자, 탄소수 1 내지 3의 직쇄상 또는 측쇄상 알킬기 또는 아실기가 적절하며, 특히 수소원자 또는 메틸기가 적절하다.
α-케톨 불포화 지방산(2)은 적어도 이의 일부가 동식물에서 지방산 대사물질의 중간체로서 존재하는 것은 공지되어 있다. 또한, 예를 들면, R1이 메틸기이며, 또한 n= 7의 α-케톨 불포화 지방산(2)인 9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디엔산[이하, 화합물(4)이라고 한다]에 관해서는 예를 들면, 밀에 있어서 α-리놀렌산 대사물질의 중간체로서 공지되어 있다(참조: Graveland, Lipids, 8, 606, 1973). 또한, 본 발명자들은 화합물(4)을 포함하는 α-케톨 불포화 지방산(2)이 단독 또는 카테콜아민의 하나인 노르에피네프린 등과 조합하여 작용함으로써 광범위하게 식물에서 꽃봉오리 형성 촉진작용을 갖는 것을 밝혀냈다[참조: 일본공개특허공보 제(평)11-29410호].
α-케톨 불포화 지방산(2)으로서는 9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디엔산, 7-하이드록시-8-옥소-10(Z),13(Z)-옥타데카디엔산, 9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-에이코사디엔산, 11-하이드록시-12-옥소-14(Z),17(Z)-에이코사디엔산, 7-하이드록시-8-옥소-10(Z),13(Z)-노나데카디엔산 등을 들 수 있다.
이들 α-케톨 불포화 지방산(2)은 천연물에 함유되어 있는 것에 관해서는 이러한 천연물로부터 추출 정제하는 것으로 제조할 수 있다. 또한, α-리놀렌산에 리폭시게나제 등의 효소를 식물체 내에서의 지방산 대사경로에 준하여 작용시킴으로써 원하는 α-케톨 불포화 지방산(2)을 수득할 수 있다. 또한, 통상적으로 공지된 화학합성법을 구사해도 원하는 α-케톨 불포화 지방산(2)을 수득할 수 있다.
α-케톨 불포화 지방산(2)의 제조에 대한 상세한 설명에 관해서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 제(평)11-29410호나 문헌[참조: Yokoyama et al., PlantCell Physiol., 41, 110-113, 2000]에 기재되어 있다.
본 발명에서 α-케톨 불포화 지방산(2)과 조합하여 반응시키는 카테콜아민류는 본 제조방법에서 실시되는 반응후에 상기한 화학식 1과 같은 아자트리사이클로 구조를 형성할 수 있는 것, 즉 상기 화학식 3의 카테콜아민류 또는 이의 유도체이다. 구체적으로는, 예를 들면, 노르에피네프린 이외에 에피네프린, 도파민, 노르메타네프린, 3-O-메틸도파민, 4-O-메틸도파민 등을 들 수 있다.
또한, 노르에피네프린이나 에피네프린 등의 카테콜아민류(3)는 시판하는 것을 사용하거나 천연물로부터 추출 정제해도, 또한 통상적으로 공지된 화학합성법을 구사하여 제조한 것을 사용해도 좋다.
또한, 노르에피네프린은 동물에서 교감 신경의 전달물질로서의 역할이 유명하지만 식물에서 이의 존재가 공지되어 있으며, 예를 들면, 좀개구리밥의 현탁액 중에서 발견되고 있지만[참조: Takimoto et al., Plant Cell Physiol., 30, 1017-1021, 1991] 이의 역할은 명백하지 않다.
본 제조방법에서는 α-케톨 불포화 지방산(2)과 카테콜아민류(3)를 중성 내지 염기성 조건하에서 항온시킴으로써 원하는 본 유도체를 제조할 수 있다.
중성 내지 염기성 조건하란, 이러한 용어로부터 상정되는 폭넓은 영역의 pH 범위의 것을 나타내는, 구체적으로는 pH 6.0 정도 이상이지만 pH 8 내지 9 정도의 약염기성 조건하를 선택하는 것이 바람직하다.
항온 시간은 특별히 한정되지 않지만, 1시간 내지 200시간 정도 사이에서 선택되는 것이 바람직하다. 항온 온도도 특별히 한정되지 않지만, 4 내지 40℃ 정도사이에서 선택되는 것이 적절하다.
또한, α-케톨 불포화 지방산(2)과 카테콜아민류(3)를 항온시킬 때의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않지만 중량비로 대략 1:10 내지 10:1이 바람직하며 1:1로 항온시키는 것이 가장 적절하다.
또한, 반응용매는 물이 적절하지만 함수율 80질량% 이상 정도의 함수 용매일 수 있다. 수중에 공존할 수 있는 다른 종류의 용매로서는, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 아세톤 등을 들 수 있다.
이와 같이 본 제조방법에 따라 항온을 실시한 반응물에서 본 케톨 지방산 유도체 I의 검출은 본 케톨 지방산 유도체 I이 300nm 부근에 흡수를 갖는다는 점으로부터 이의 검출에는 UV 검출기를 사용할 수 있다. 그리고, 이러한 검출과 HPLC 등의 특정 물질의 단리수단을 구사하여 반응물로부터 본 케톨 지방산 유도체 I을 단리 정제할 수 있다.
또한, 통상적으로 공지된 방법을 사용하여 반응물로부터 단리 정제할 수 있으며, 예를 들면, 용매 추출이나 각종 크로마토그래피 등을 사용하여 실시할 수 있다.
C.본 케톨 지방산 유도체 II에 관해서
본 케톨 지방산 유도체 II는 상기한 화학식 6의 구조의 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체이다.
화학식 6에서 R7은 상기한 바와 같이 탄소수 1 내지 17의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 17의, 이중결합을 1 내지 5개 갖는(이중결합수는 전체 탄소결합수를 초과하지 않는다) 불포화 탄화수소기이다.
R7이 취할 수 있는 탄소수 1 내지 17의 알킬기 중에서 직쇄상 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 헥실기, 옥틸기, 데실기, 도데실기, 테트라데실기, 펜타데실기 등을 들 수 있다. 또한, 동일하게 측쇄상 알킬기로서는, 예를 들면, 2-메틸데실기, 4-에틸헥실기, 10-메틸도데실기, 3,5-디에틸도데실기, 3,6,9-트리메틸데실기, 2,2-이소프로필-3-메틸부틸기 등을 들 수 있다.
또한, R7이 취할 수 있는 탄소수 2 내지 17의, 이중결합을 1 내지 5개 갖는(이중결합수는 전체 탄소결합수를 초과하지 않는다) 불포화 탄화수소기 중에서 직쇄상 불포화 탄화수소기로서는, 예를 들면, 2-헥세닐기, 2-펜테닐기, 4-옥테닐기, 2,5-헵타디에닐기, 3,5-옥타디에닐기, 3,6,11-도데카트리에닐기, 1,3,6,8-헥사데카테트라에닐기, 3,5,8,10,12-헵타데카펜타에닐 등을 들 수 있다. 또한, 동일하게 측쇄상 불포화 탄화수소기로서는, 예를 들면, 3-에틸-2-옥테닐기, 4-메틸-3-헥세닐기, 7-메틸-2,5-데카디에닐기, 2-에틸-5,7-도데카디에닐기, 6-(1-프로페닐)-8-이소프로필-1,4,9-데카트리에닐기 등을 들 수 있다.
본 케톨 지방산 유도체 II에서 R7은 화학식 R11-HC=CH-CH2-의 알케닐기(여기서, R11은 탄소수 1 내지 7의 직쇄상 알킬기이지만 탄소수 2의 에틸기인 것이 바람직하다)가 적절하다.
화학식 6에서 R8은 상기한 바와 같이 수소원자 또는 α-아미노산의 측쇄이다. R8이 α-아미노산의 측쇄인 경우에 α-아미노산의 종류는 특별히 한정되지 않으며 글리신, 알라닌, 로이신, 이소로이신, 트립토판, 티로신, 글루타민, 글루탐산, 아스파라긴, 아스파라긴산, 라이신, 알기닌, 히스티딘, 시스테인, 메티오닌, 세린, 페닐알라닌, 발린, 프롤린 또는 트레오닌 등을 L형, D형, 라세미체와 관계없이 들 수 있다. 특히, 이들 α-아미노산 중에서도 L형의 중성 아미노산, 구체적으로는 L-알라닌, L-발린, L-로이신, L-이소로이신, L-페닐알라닌 등이 적절하며 이중에서도 L-이소로이신이 적절하다.
화학식 6에서 R9는 상기한 바와 같이 α-케톨알킬렌기, 즉 하기 화학식 7 또는 화학식 8의 2가 기이며 화학식 7의 것, 즉 R9의 아미드 결합측의 탄소원자가 하이드록실기와 결합되어 있는 탄소원자가 적절하다.
화학식 6에서 R10은 상기한 바와 같이 화학식 -(CH2)L-(HC=CH)m-(CH2)k-의 2가의 직쇄상 탄화수소기이다. 상기식에서, 결합수 L, m 및 k는 정수이며, 또한 m은 0 또는 1이며 L과 k의 합은 1 내지 15이지만, m이 0이며, 또한 L과 k의 합이 3 내지 10인 것이 바람직하며, 특히 L과 k의 합이 7인 것이 적절하다.
또한, 본 케톨 지방산 유도체 II의 이중결합은 시스형 이중결합이 적절하다. 구체적으로는 R7이 화학식 R11-HC=CH-CH2-인 경우의 이중결합과 결합수 m이 1인 경우에 R10에 존재하는 이중결합, 또한 본 케톨 지방산 유도체 II의 화학식 R7-HC=CH-CH2-에서의 이중결합은 시스형 이중결합인 것이 바람직하다.
본 케톨 지방산 유도체 II에는 복수의 부제탄소가 존재하지만 이들 부제탄소에 유래하는 입체이성체는 전부 본 케톨 지방산 유도체 II의 범주이며 본 케톨 지방산 유도체 II는 분할된 광학이성체 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
본 케톨 지방산 유도체 II의 구체적인 예로서는, 예를 들면, N-[9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-L-이소로이신, N-[9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-L-세린, N-[9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-L-아스파라긴, N-[9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-L-로이신, N-[9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-L-
히스티딘, N-[9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-글리신, N-[9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-D-이소로이신, N-[9-하이드록시-10-옥소-12(Z)-옥타데카에노일]-L-이소로이신, N-[13-하이드록시-12-옥소-9(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-L-발린, N-[13-하이드록시-12-옥소-9(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-D-알라닌, N-[9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-에이코사디에노일]-L-이소로이신, N-[9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-헥사데카디에노일]-L-이소로이신, N-[9-하이드록시-10-옥소-6(Z),12(Z)-옥타데카디에노일]-L-로이신, N-[9-하이드록시-10-옥소-12(E),15(E)-옥타데카디에노일]-L-이소로이신, N-[9-하이드록시-10-옥소-12(E),15(E)-옥타데카디에노일]-D-로이신, N-[9-하이드록시-10-옥소-6(Z),12(Z),15(Z)-옥타데카트리에노일]-L-이소로이신, N-[9-하이드록시-17-메틸-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-L-이소로이신, N-[9-하이드록시-17-메틸-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-D-아스파라긴산, N-[15,17-디메틸-9-하이드록시-10-옥소-12(Z)-옥타데카에노일]-L-이소로이신 등을 들 수 있다.
예시한 이들 본 케톨 지방산 유도체 II 중에서도 상기 적절한 조건을 가장 만족시키는 N-[9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-L-이소로이신은 가장 적절인 본 케톨 지방산 유도체 II의 양태의 하나이다.
본 케톨 지방산 유도체 II는 다양하면서, 또한 우수한 식물 성장 조정작용을 갖고 있으며 하기하는 바와 같이 식물을 활성화하기 위한 식물 성장조정제의 유효성분으로서 사용할 수 있다.
본 케톨 지방산 유도체 II는 이와 유사한 식물에 대한 활성을 갖는다고 생각되는 상기 화학식 6 중의 아미노산 부분(-NH-CHR8-COOH)이 하이드록실기(-OH)로 되는 α-케톨 불포화 지방산[일본 공개특허공보 제(평)11-29410호], 즉 α-케톨 불포화 지방산(2)보다 강한 활성을 갖는 것이 큰 특징이다.
또한, 본 케톨 지방산 유도체 II는 천연물 또는 합성 화합물로서도 아직 발견되어 있지 않다.
본 케톨 지방산 유도체 II는 원하는 유도체의 구체적인 구조에 따른 방법으로 제조할 수 있다. 구체적으로는 α-케톨 불포화 지방산(2)의 1위치의 카복실기에 α-아미노산의 아미노기를 결합시켜 본 케톨 지방산 유도체 II를 제조할 수 있다.
본 케톨 지방산 유도체 II를 제조하는 출발물질로 될 수 있는 α-케톨 불포화 지방산(2)은 적어도 이의 일부가 동식물에서 지방산 대사물질의 중간체로서 존재하는 것은 공지되어 있다. 또한, 추가로 본 발명자들은 9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디엔산 등의 상기한 α-케톨 불포화 지방산(2)이 꽃봉오리 형성 촉진작용을 갖는 것을 밝혀냈다[참조: 일본 공개특허공보 제(평)11-29410호].
α-케톨 불포화 지방산(2)으로서는 9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디엔산, 7-하이드록시-8-옥소-10(Z),13(Z)-옥타데카디엔산, 9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-에이코사디엔산, 11-하이드록시-12-옥소-14(Z),17(Z)-에이코사디엔산, 7-하이드록시-8-옥소-10(Z),13(Z)-노나데카디엔산 등을 들 수 있다.
이들 α-케톨 불포화 지방산(2)은 천연물에 함유되어 있는 것에 관해서는 이러한 천연물로부터 추출 정제하는 것으로 제조할 수 있다. 또한, α-리놀렌산에 리폭시게나제 등의 효소를 식물체 내에서 지방산 대사경로에 준하여 작용시킴으로써 원하는 α-케톨 불포화 지방산을 수득할 수 있다. 또한, 통상적으로 공지된 화학합성법을 구사해도 원하는 α-케톨 불포화 지방산을 수득할 수 있다.
α-케톨 불포화 지방산(2)의 제조의 상세에 관해서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 제(평)11-29410호나 문헌[참조: Yokoyama et al., Plant Cell Physiol., 41, 110-113, 2000]에 기재되어 있다.
α-케톨 불포화 지방산(2)의 1위치의 카복실기에서 α-아미노산의 아미노기의 결합반응은 통상적으로 공지된 수법으로 실시할 수 있다. 예를 들면, 「실험화학 강좌 22, 유기합성 IV. 산·아미노산·펩타이드 pp259-271(일본화학회편, 마루젠, 1992)」이나 「펩타이드 합성의 기초와 실험, 이즈미야 노부오 등 저, pp89-125(마루젠, 1985)」 등에 기재되어 있는 바와 같이 축합법, 활성 에스테르법, 아지드법, 혼합산 무수물법 등을 구사하여 실시할 수 있다.
축합법을 실시할 때에는, 예를 들면, 디사이클로헥실카보디이미드(DCC), 디이소프로필카보디이미드(DIPC), 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드(WSC) 및 이의 염산염, 벤조트리아졸-1-일-트리스(디메틸아미노)포스포늄헥사플루오로 인화물염(BOP), 디페닐포스포릴아지드(DPPA) 등을 축합제로서 사용할 수 있으며 이때에 필요에 따라 1-하이드록시벤조트리아졸(HOBt), N-하이드록시석신이미드(HONSu), 3-하이드록시-4-옥소-3,4-디하이드로-1,2,3-벤조트리아진(HOObt) 등을 혼화제로서 사용할 수 있다.
예를 들면, α-케톨 불포화 지방산(2)과 α-아미노산을 DMF 등의 용매에 용해시키며 축합제 또는 축합제와 혼화제의 존재하에 반응시켜 반응액을 농축·세정함으로써 목적물을 수득할 수 있다.
활성 에스테르화법을 실시할 때에는 p-니트로페놀, N-하이드록시석신이미드, 펜타플루오로페놀 등을 사용할 수 있다. 즉, α-케톨 불포화 지방산의 p-니트로페닐에스테르(ONp), N-하이드록시석신이미드에스테르(ONSu), 펜타플루오로페닐 에스테르(OPfp) 등을 형성시켜 다시 이것과 원하는 아미노산과 축합시킴으로써 목적물을 수득할 수 있다.
아지드법을 실시할 때에는 하이드라진, 무수 하이드라진 등을 사용할 수 있다. 이때에 α-케톨 불포화 지방산의 하이드라지드를 수득할 수 있다. 이어서, 아질산부틸 또는 아질산 tert-부틸 등을 사용하여 아지드를 수득하여 다시 이것과 원하는 아미노산을 축합시킴으로써 목적물을 수득할 수 있다.
혼합산 무수물법을 실시할 때에는 염화이소부틸옥시카보닐, 염화디에틸아세틸, 염화트리메틸아세틸 등을 사용할 수 있다. 이때에 α-케톨 불포화 지방산의 산 무수물을 형성시킨 다음, 이것과 원하는 아미노산을 축합시킴으로써 목적물을 수득할 수 있다.
또한, 상기한 본 케톨 지방산 유도체 II의 생성반응을 실시할 때에는 필요에 따라 보호기의 도입과 제거를 실시할 수 있다.
이와 같이 다양하면서, 또한 우수한 식물성장 조정작용을 갖는 본 케톨 지방산 유도체 II를 제조할 수 있다.
D.본 식물 성장조정제에 관해서
본 식물 성장조정제는 이것을 식물에 사용함으로써 조정할 수 있다.
이러한 「식물 성장 조정」의 내용을 하기에 예시한다.
(a) 꽃봉오리 형성 촉진작용에 관해서
본 식물 성장조정제는 이것을 투여함으로써 식물의 꽃봉오리의 형성을 촉진시킬 수 있다. 즉, 본 식물 성장조정제를 사용함으로써, 식물 개화의 전제로 되는 꽃봉오리의 형성을 촉진할 수 있다.
이러한 의미에서 본 발명은 「식물의 꽃봉오리 형성 촉진」이라는 보다 구체적인 효과를 나타내는 제제도 제공한다(꽃봉오리 형성 촉진제).
본 식물 성장조정제를 꽃봉오리 형성 촉진제로서 사용하는 경우의 투여는 꽃봉오리가 형성되기에 적당한 시기 이전이면 특별히 한정되지 않지만 이것을 사용하는 대상으로 되는 식물의 성질에 따른 처리를 수행하면서 투여하는 것이 적절하다. 예를 들면, 나팔꽃 등의 단일 식물의 경우에는 일정한의 암처리(暗處理)를 실시하면서 본 식물 성장조정제를 투여하는 것이 바람직하다.
(b) 식물의 활성 부여작용에 관해서
본 식물 성장조정제는 이것을 투여함으로써 식물의 생명활동을 활성화하는 활성 부여작용을 발휘시킬 수 있다.
이러한 식물에 대한 작용을 발휘할 수 있는 식물 활성부여제는 구체적으로는 식물 성장촉진제, 항노화제, 휴면 억제제, 항 스트레스제 등으로서의 양태를 채용할 수 있는 제제이다.
(b)-1: 식물 성장 촉진작용
본 식물조정제를 식물 활성부여제로서 사용하는 경우, 식물 성장속도를 빠르게 하며 수확 효율 등을 향상시키는 식물 성장촉진제로서 사용할 수 있다(상기한 바와 같이 경엽의 확대, 괴경 괴근의 성장촉진, 착과 촉진, 과실의 성장촉진 등을 기대할 수 있다). 이러한 의미에서 본 발명은 「식물의 성장촉진」이라는 보다 구체적인 효과를 나타내는 제제를 제공한다(식물 성장촉진제).
본 식물 성장조정제를 식물의 활성을 부여시킬 목적으로 사용하면 지금까지 비료로서는 성장촉진이 곤란했던 발아후 초기의 식물 성장을 특히 촉진시킬 수 있다.
따라서, 본 식물 성장조정제를, 식물 활성부여제를 식물 성장촉진을 목적으로 사용하는 경우의 투여는 파종시 내지 발아후의 생육 초기단계에 하는 것이 바람직하다.
즉, 본 식물 성장조정제를 발아후의 생육 초기에 분무 등에 의해 투여하는 것만으로 식물 성장의 촉진이 확인되며, 또한 이러한 성장 촉진효과에는 지속성이 확인된다. 또한, 상기한 바와 같이 본 식물 성장조정제를 과잉으로 사용해도 비료 살포를 과잉으로 실시하는 경우와 같은 식물의 생육 장애가 거의 확인되지 않으며 사용량을 별로 걱정하지 않고 사용할 수 있다.
원예 내지 농업 분야에서는 납품후에 취급이 번거로운 종자가 아닌 모종에 의한 유통이 주류가 되고 있다. 특히, 화훼 산업에서는 일반 애호가는 이미 거의 모종을 구입하고 있다. 본 식물 성장조정제를 모종의 유통전에 사용함으로써 판매시에 모종을 크게 할 수 있다.
또한, 상기한 본 식물 성장조정제의 성질은 시금치, 상치, 양배추 등의 소위 잎 채소 농작물의 수확을 증대하기 위한 이용에 적합하다.
(b)-2: 항노화작용
본 식물 성장조정제는 이것을 투여함으로써 당해 식물의 노화를 억제함으로써 활성을 부여하는 식물 활성부여제로서 사용할 수 있다. 구체적으로는 화기를 연장하여 꽃을 감상하는 기간이나 수분(受粉) 기간을 연장시킬 수 있다(이러한 개별적인 화기 연장효과에 착안한 「화기 연장제」도 본 발명에서 제공한다). 또한, 본 식물 성장조정제의 투여에 의해 식물주당 꽃수를 증가시킬 수 있다.
본 식물 성장조정제를 화기를 연장시키는 식물 활성부여제로서 사용하는 경우의 투여는 식물의 화기 전반에 걸쳐 실시할 수 있으며 구체적으로는 종자의 수침(水浸) 시기 또는 발아후일 수 있다.
또한, 1년초 등에서도 보이는 바와 같이 주가 쇠약하여 고사(枯死)가 다가오는 시기에도 본 식물 성장조정제를 투여함으로써 쇠약(노화)를 늦출 수 있다.
이와 같이 본 식물 성장조정제는 「화기의 연장」이나 「고사의 지연」이라는 효과가 확인되며 말하자면 「식물의 노화억제」라는 효과를 발휘하여 식물에게 활성을 부여할 수 있는 제제이다.
즉, 본 발명은 「식물의 노화억제」라는 식물 활성 부여효과를 나타내는 제제를 제공한다(식물 항노화제).
(b)-3: 휴면 억제작용
본 식물 성장조정제는 이것을 투여함으로써 식물의 휴면을 방지하는 것으로 식물에 활성을 부여할 수 있다. 즉, 본 식물 성장조정제를 식물 활성부여제로서 사용함으로써 식물이 일정기간 생육환경의 악화에 따라 성장을 중단하는 「휴면 기간」을 단축시키거나 종료시키거나 할 수 있다.
이러한 의미에서 본 발명은 「식물의 휴면 억제」라는 보다 구체적인 효과를 나타내는 제제를 제공한다(식물휴면 억제제).
본 식물 성장조정제를 식물의 휴면을 억제하는 식물 활성부여제로서 사용하는 경우의 투여는 식물 발아후의 빠른 시기로 하는 것으로 식물의 휴면을 예방할 수 있다. 또한, 이미 휴면한 식물에 투여하여 당해 식물의 휴면을 종료시킬 수 있다.
(b)-4: 항 스트레스작용
본 식물 성장조정제는 이것을 투여함으로써 식물에서 다양한 스트레스, 구체적으로는 건조 스트레스, 고온 스트레스, 저온 스트레스, 침투압 스트레스 등에 대한 저항성을 부여하는 것으로 식물에 활성을 부여할 수 있다. 즉, 본 식물 성장조정제에 의해 재배식물의 수율을 저하시키는 원인으로도 되는 기후 변동, 종자의 발아 유도작업 등에 따르는 스트레스의 식물에 대한 영향을 경감시키는 것으로 식물에 활성을 부여할 수 있다.
이러한 의미에서 본 발명은 「식물에 대한 스트레스의 억제」라는 보다 구체적인 효과를 나타내는 제제를 제공한다(식물 스트레스 억제제).
본 식물 성장조정제를 식물의 스트레스를 억제하는 식물 활성부여제로서 사용하는 경우의 투여는 식물의 종자를 발아시킬 때나 발아후에 실시하는 것으로 식물에 스트레스에 대한 저항성을 부여할 수 있다.
본 식물 성장조정제의 유효성분인 본 케톨 지방산 유도체 I 또는 II의 식물에 대한 투여량의 상한은 특별히 한정되지 않는다. 즉, 본 식물 성장조정제에 의해 본 케톨 지방산 유도체 I 또는 II를 다량으로 투여해도 성장 억제 등의 식물에 대한 마이너스 효과는 거의 확인되지 않는다. 이것은 종래부터 사용되고 있는 식물 호르몬제를 과잉 투여하면 식물에 대한 마이너스 효과가 현저하게 나타나며 이들의 사용에서는 과잉 투여가 이루어지지 않도록 각별한 배려를 하지 않으면 안되는 것과 비교하면 본 식물 성장조정제는 대단히 우수하다고 할 수 있다.
또한, 상기한 본 케톨 지방산 유도체 I 또는 II의 식물에 대한 투여량의 하한은 식물 개체의 종류나 크기에 따라 상이하지만 1개의 식물 개체에 대하여 1회의 투여당 본 케톨 지방산 유도체 I의 경우, 0.1nM 정도 이상, 또한 본 케톨 지방산 유도체 II의 경우, 0.01μM 정도 이상이 일단 표준이다.
본 식물 성장조정제에서 본 케톨 지방산 유도체 I 또는 II의 배합량은 이의 사용 양태나 사용 대상이 되는 식물의 종류, 또한 본 식물 성장조정제의 구체적인 제형 등에 따라서 선택할 수 있다. 본 식물 성장조정제의 양태로서 본 케톨 지방산 유도체 I 또는 II를 그대로 사용할 수 있지만 상기한 본 케톨 지방산 유도체 I 또는 II의 투여 표준 등을 감안하면 본 케톨 지방산 유도체 I의 경우, 대략 제제 전체에 대하여 O.1ppb 내지 1ppm 정도가 바람직하며, 보다 바람직하게는 1ppb 내지 100ppb 정도이며, 또한 본 케톨 지방산 유도체 II의 경우, 대략 제제 전체에 대해10ppb 내지 100ppm 정도가 바람직하며, 보다 바람직하게는 100ppb 내지 10ppm 정도이다.
본 식물 성장조정제의 제형으로서는, 예를 들면, 액제, 고형제, 분제, 유제, 저상(底床) 첨가제 등의 제형을 들 수 있으며 이의 제형에 따라서 제제학상 적용할 수 있는 공지된 담체 성분, 제제용 보조제 등을 본 발명의 소기의 효과인 식물의 성장 촉진작용이 손상되지 않는 한도에서 적절하게 배합할 수 있다. 예를 들면, 담체 성분으로서는 본 식물 성장조정제가 저상 첨가제 또는 고형제인 경우에는 대개 활석, 점토, 버미큘라이트, 규조토, 고령토, 탄산칼슘, 수산화칼슘, 백토, 실리카 겔 등의 무기질이나 밀분, 전분 등의 고체 담체; 또한 액제인 경우에는 대개 물, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류, 에탄올, 에틸렌 글리콜 등의 알콜류, 아세톤 등의 케톤류, 디옥산, 테트라하이드로푸란 등의 에테르류, 디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 아세토니트릴 등의 액체 담체가 담체 성분으로서 사용된다. 또한 제제용 보조제로서는, 예를 들면, 알킬 황산 에스테르류, 알킬설폰산염, 알킬아릴설폰산염, 디알킬설포석신산염 등의 음이온 계면활성제, 고급 지방족 아민의 염류 등의 양이온 계면활성제, 폴리옥시에틸렌 글리콜 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 글리콜 아실 에스테르, 폴리옥시에틸렌 글리콜 다가 알콜 아실 에스테르, 셀룰로스 유도체 등의 비이온 계면활성제, 젤라틴, 카제인, 아라비아 검 등의 증점제, 증량제, 결합제 등을 적절하게 배합할 수 있다.
또한 필요에 따라 일반적인 식물 성장조절제나 벤조산, 니코틴산, 니코틴산아미드, 피페콜산 등을 상기한 본 발명의 소기의 효과를 손상하지 않는 한도에서본 식물 성장조정제 중에 배합할 수 있다.
본 식물 성장조정제는 이의 제형에 따른 방법으로 각종 식물에 투여될 수 있는다. 예를 들면, 본 발명에서는 식물 성장점 뿐만 아니라 줄기나 잎을 비롯한 식물체의 일부 또는 전체에 액제나 유제로서 살포, 적가 도포 등으로 하는 것이나 고형제나 분제로서 서식지 중에서 뿌리에 흡수시키는 등을 할 수 있다. 또한, 성장 촉진을 도모하는 식물이 개구리밥 등의 수초의 경우에는 저상 첨가제로서 뿌리부터 흡수시키거나 고형제를 수중에서 서서이 용해시키는 등도 할 수 있다.
본 식물 성장조정제의 식물에 대한 투여 빈도는 식물 개체의 종류나 투여목적 등에 따라 상이하지만 기본적으로는 단지 1회의 투여에 의해서도 원하는 효과를 수득할 수 있다. 복수회 투여하는 경우에는 1주간 이상의 투여 간격을 두는 것이 효율적이다.
본 식물 성장조정제를 적용할 수 있는 식물의 종류는 특별히 한정되지 않으며 피자식물(쌍자엽 식물·단자엽 식물) 이외에 균류, 지의류, 소태(蘇苔)류, 양치류 및 나자 식물에 대하여 본 식물 성장조정제는 효과적이다.
피자식물 중에서 쌍자엽 식물로서는, 예를 들면, 나팔꽃속 식물(나팔꽃), 메꽃속 식물(메꽃, 애기메꽃, 갯메꽃, 군대메꽃), 고구마속 식물(고구마), 근무갈속 식물(근무갈, 실새삼)이 포함되는 메꽃과 식물, 패랭이꽃속 식물, 별꽃속 식물, 나도개미자리속 식물, 점나도나물속 식물, 개미자리속 식물, 벼룩이자리속 식물, 개벼룩속 식물, 나도개별꽃속 식물, 갯별꽃속 식물, 양별꽃속 식물, 소금 개미자리속 식물, 술패랭이속 식물, 홍매동자꽃속 식물, 장구채속 식물, 덩굴별꽃속 식물 등의패랭이꽃과 식물을 비롯하여 목마황과 식물, 약모밀과 식물, 후추과 식물, 죽절초과 식물, 버드나무과 식물, 산복숭아과 식물, 호도과 식물, 자작나무과 식물, 너도밤나무과 식물, 느릅나무과 식물, 뽕나무과식물, 쐐기풀과 식물, 천태초과 식물, 산담팔수과 식물, 보로보로노키과 식물, 백단향과 식물, 겨우살이과 식물, 마령초과 식물, 노초과 식물, 토조금과 식물, 여뀌과 식물, 명아주과 식물, 비름과 식물, 분꽃과 식물, 대화초과 식물, 산우엉과 식물, 번행초과 식물, 활견초과 식물, 목련과 식물, 산층층이꽃과 식물, 침나무과 식물, 수련과 식물, 솔잎말과 식물, 미나리아재비과 식물, 으름덩굴과 식물, 암나무과 식물, 방기과 식물, 생강나무과 식물, 녹나무과 식물, 양귀비과 식물, 풍접초과 식물, 유채과 식물, 끈끈이주걱과 식물, 벌레잡이통풀과 식물, 꿩의 비름과 식물, 범의귀과 식물, 섬음나무과 식물, 만작과 식물, 버즘나무과 식물, 장미과 식물, 콩과 식물, 작창초과 식물, 풍로초과 식물, 아마과 식물, 남가새과 식물, 귤과 식물, 소태나무과 식물, 멀구슬 나무과 식물, 애기풀과 식물, 등대풀과 식물, 별이끼과 식물, 참회양목과 식물, 시로미과 식물, 독공목과 식물, 옻나무과 식물, 감탕나무과 식물, 화살나무과 식물, 고추나무과 식물, 흑룡갈과 식물, 단풍나무과 식물, 칠엽수과 식물, 모감주 나무과 식물, 합다리 나무과 식물, 물봉숭과 식물, 흑매의 나무과 식물, 포도과 식물, 올리브과 식물, 피나무과 식물, 아욱메풀과 식물, 청오동과 식물, 다래 나무과 식물, 동백 나무과 식물, 물레나물과 식물, 물벼룩이자리과 식물, 어류과 식물, 제비꽃과 식물, 반동나무과 식물, 오배자과 식물, 시계초과 식물, 추해당과 식물, 선인장과 식물, 침정화과 식물, 수유나무과 식물, 부처꽃과 식물, 석류나무과 식물, 질목과 식물, 박쥐나무과 식물, 들모란과 식물, 마름과 식물, 바늘꽃과 식물, 개미탑과 식물, 쇠뜨기말과 식물, 오갈피과 식물, 미나리과 식물, 층층나무과 식물, 암매과 식물, 까치수염꽃나무과 식물, 노루발풀과 식물, 진달래과 식물, 자금우과 식물, 앵초과 식물, 갯질경과 식물, 감나무과 식물, 회나무과 식물, 때죽나무과 식물, 물푸레나무과 식물, 등공목과 식물, 용담과 식물, 협죽도과 식물, 박주가리과 식물, 꽃고비과 식물, 지치과 식물, 마편초과 식물, 차조기과 식물, 가지과 식물, 현삼과 식물, 능소화과 식물, 참깨과 식물, 열당과 식물, 바위담배과 식물, 통발과 식물, 쥐꼬리망초과 식물, 갯침정과 식물, 파리독초과 식물, 질경이과 식물, 꼭두서니과 식물, 인동초과 식물, 연복초과 식물, 마타리과 식물, 송충초과 식물, 참외과 식물, 도라지과 식물, 국화과 식물 등을 예시할 수 있다.
또한, 동일하게 단자엽 식물로서는, 예를 들면, 개구리밥속 식물(개구리밥) 및 좀개구리밥속 식물(좀개구리밥, 품자조)이 포함되는 개구리밥과 식물, 카토레아속 식물, 신비디움속 식물, 덴돌로븀속 식물, 파레노프시스속 식물, 반다속 식물, 파피오페디람속 식물, 온시디움속 식물 등이 포함되는 난과 식물, 부들과 식물, 흑삼릉과 식물, 가래과 식물, 큰마디말과 식물, 장지채과 식물, 벗풀과 식물, 자라풀과 식물, 본향초과 식물, 벼과 식물, 방동사니과 식물, 야자과 식물, 토란과 식물, 별풀과 식물, 닭의장풀과 식물, 수계과 식물, 골풀과 식물, 백부과 식물, 나리과 식물(아스파라가스 등), 꽃무릇과 식물, 참마과 식물, 붓꽃과 식물, 파초과 식물, 생강과 식물, 칸나과 식물, 추석장과 식물 등을 예시할 수 있다.
이하, 실시예로 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 단, 이들 실시예 등에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것이 아니다.
[실시예 1](9R)-11-{(2'S,8'S,10'S,11'R)-2',8'-디하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.0 1.5 ]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산[이하, 화합물(5)이라고 한다]의 제조, 단리 정제 및 구조해석
화합물(4) 100mg을 500mL의 물에 용해시키고, 여기에 주석산수소 (R)-(-)-노르에피네프린 수화물(와코쥰야쿠) 111.3mg과 1M 트리스 완충액(pH 8.0) 16.1mL를 가한 다음, 25℃에서 102시간 동안 항온시킨다. 반응액을 감압 농축시킨 다음, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피(와코 겔 C-200)로 분획한다. 클로로포름:메탄올:물= 10:3:1에서 용출시키며 HPLC로 다시 분획을 실시한다(칼럼: 캡슐 팩 C-18 UG120, 4.6×250mm, 용매: 25% 아세토니트릴+0.1% 트리플루오로아세트산, 유속: 1mL/min, 파장: 300nm). HPLC로 분석한 결과를 도 1에 도시한다. 제일 큰 피크(유지시간 26.8분)에 관해서 칼럼 크기를 크게 하여(캡슐 팩 C-18 UG120.10×250mm) 분취(分取) 및 동결건조를 실시하고 화합물(5)을 황색 결정(4.5mg)으로서 수득한다.
각종 기기분석에 의해 화합물(5)의 구조해석을 실시한다. 선광도(旋光度)는 SEPA-300 디지털 선광계(호리바세이사쿠쇼), 흡수 스펙트럼은 UV-2200 분광광도계(시마즈세이사쿠쇼), IR 스펙트럼은 FT/IR-5300(니혼분코), 고분해 FAB-MS는 MAT 95Q(Finnigan MAT사),1H- 및13C-NMR은 ECP-400(JEOL)을 사용하여 측정한다. 또한, 200nm 내지 600nm의 흡수 스펙트럼을 도 2[도 2a: 화합물(5)의 흡수 스펙트럼,도 2b: 화합물(4)의 흡수 스펙트럼, 도 2c: 노르에피네프린의 흡수 스펙트럼, 횡축은 측정 파장(nm)이며 종축은 흡광도이다]에 도시한다.
선광도: [α]D 25+40.5°(c=0.2, MeOH)
고분해 FAB-MS: 494.27789(M+H)+
UV λmax(MeOH): 292nm(ε=12000), 205nm(ε=3500)
IR(KBr, cm -1 ): 3400, 1695, 1685, 1630
1 H-NMR(400MHz, CD 3 OD): δ 1.03 (3H, t, J=7.3, 5"-H3), 1.11-1.32 (8H, 4, 5, 6, 7-H2), 1.22 (1H, m, 3-H2), 1.59 (1H, t, J=12.0, 3-H), 1.44 (1H, m, 11'-H), 1.48, 1.66 (둘 다 1H, m, 8-H2), 2.00, 2.10 (둘 다 1H, d, J=12.0, 12'-H2), 2.11, 2.65 (둘 다 1H, m, 1"-H2), 2.17 (2H, m, J=7.3, 4"-H2), 2.26 (2H, t형, J=7.3, 2-H2), 2.56 (1H, dd, J=7.8, 17.0, 11-H), 2.86 (1H, dd, J=5.0, 17.0, 11-H), 3.43 (1H, d, J=13.0, 3'-H), 3.85 (1H, dd, J=3.4, 13.0, 3'-H), 3.98 (1H, dd, J=4.0, 7.7, 9-H), 4.29 (1H, d, J=3.4, 2'-H), 4.58 (1H, m, 10'-H), 5.25 (1H, m, 2"-H), 5.36 (1H, m, 3"-H), 5.42 (1H, s, 6'-H).
13 C-NMR(100MHz, CD 3 OD): 15.0 (C-5"), 22.7 (C-4"), 25.7(C-1"), 26.3, 26.4 (C-3, 4), 31.0, 31.0, 31.0 (C-5, 6, 7), 33.6 (C-12'), 34.9 (C-8), 35.7 (C-2),41.5 (C-11'), 42.9 (C-11), 56.1 (C-3'), 59.5 (C-1'), 72.6 (C-10'), 74.2 (C-2'), 79.0 (C-9), 95.0 (C-6'), 95.8 (C-8'), 131.0 (C-2"), 134.2 (C-3"), 177.3 (C-5'), 178.5 (C-1), 189.0 (C-7'), 213.1 (C-10).
상기 양성자 및 탄소의 귀속은 DIFCOSY, HMQC 및 HOHAHA 스펙트럼 등의 2차원 NMR 스펙트럼을 측정하여 실시한다. 수득된 데이터를 화합물(4)의 데이터[일본 공개특허공보 제(평)11-29410호 및 문헌[참조: Yokoyama et al., Plant Cell Physiol., 41, 110-113, 2000)에 기재]와 비교한 바, 화합물(4)의 12위치 cis-올레핀의 시그널이 소실되며 당해 부분에 어떠한 화합물이 부가된 구조라고 생각된다.
또한, 무수 아세트산/피리딘을 사용하는 아세틸화에 의해 화합물(5)의 테트라아세테이트 유도체가 수득되므로 4개의 활성 양성자의 존재가 명백해진다. 또한, 테트라아세테이트 유도체의1H-NMR 데이터를 화합물(5)의 데이터와 비교한 바, 9위치, 2'위치, 3'위치의 양성자가 저자장 이동하며 10'위치의 양성자는 이동하지 않는 점으로부터 10'위치는 에테르 결합을 하고 있는 것으로 생각된다. 이들 결과 및 HMBC 스펙트럼의 상세한 해석에 의해 3환성 구조를 가지는 것이 명백해진다. 또한 화합물(5)의 NOESY 및 GOESY 스펙트럼을 측정한 바, 11'위치 양성자와 2',3',10'위치 양성자 간, 10'위치 양성자와 6'위치 양성자간, 12'위치의 축을 이루는(axial) 양성자와 1"위치 양성자 간 등에 NOE가 관측되며 환상 부분의 입체 배치가 명백해진다.
본 화합물(5)의 9위치의 절대 배치를 해석하기 위해 우선 효소 합성하여 수득한 화합물(4)의 9위치의 절대 배치의 해석을 실시한다. 화합물(4)의 메틸에스테르 환원체에 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드 하이드로클로라이드 및 4-디메틸아미노피리딘 존재하에 (R)-(+)- 또는 (S)-(-)-2-메톡시-2-트리플루오로메틸페닐아세트산(MTPA)을 반응시켜 각각 (R)-,(S)-MTPA 에스테르를 수득한다. 이들 MTPA 에스테르체에 개량된 모셔(Mosher)법[참조: Ohtani et al., J. Am. Chem. Soc., 113, 4092-4096, 1991]을 적용한 결과, 효소 합성한 화합물(4)은 70%의 (9R)체와 30%의 (9S)체의 혼합물인 것이 명백해진다.
다음에 키랄 칼럼을 사용하여 분취한 (9R)- 및 (9S)-의 화합물(4)을 사용하여 노르에피네프린과의 반응을 실시한다. 그 결과, (9R)-의 화합물(4)로부터 화합물(5)이 생성되는 것이 판명됐다.
이상의 데이터에서 화합물(5)의 구조를 하기와 같이 결정한다.
[실시예 2]나팔꽃에서 화합물(4) 및 화합물(5)의 꽃봉오리 형성 촉진활성의 측정
9g의 나팔꽃(품종명: 무라사키)의 종자에 진한 황산 처리를 20분 동안 실시하고 다음에 유수하에 밤새 방치한다. 이어서, 종자의 배꼽 부분을 위로 하여 습기찬 바다모래 위에 24시간 동안 놓고 발근시킨다. 이들 발근된 종자를 바다모래 중에 1.5 내지 2.0cm 정도의 깊이로 심고 연속광 하에 배양한다(5일 정도).
이러한 배양에 의해 개엽(開葉)한 나팔꽃의 전체 식물체를 배양액[KNO3(250mg), NH4NO3(250mg), KH2PO4(250mg), MgSO4·7H2O(250mg). MnS04·4H2O(1mg), Fe-시트레이트 하이드레이트(6mg). H3BO3(2mg), CuSO4·5H2O(0.1mg), ZeSO4·7H2O(0.2mg), Na2Mo04·2H2O(0.2mg), Ca(H2PO4)2·2H2O(250mg)/1000mL 증류수]에 옮겼다.
화합물(4) 또는 화합물(5)을 나팔꽃의 어린 잎에 8개체에 대하여 2mL의 비율로 분무하고, 암처리(14시간의 암처리)를 실시한 다음, 26℃에서 14일 동안 연속광으로 육성하며 14일째의 꽃봉오리의 수를 관찰 확인한다.
도 3에 그 결과를 도시한다. 대조군은 증류수를 분무한 그룹이며 100μM의 화합물(4) 또는 0.001μM 내지 100μM 농도로 화합물(5)을 분무한다.
화합물(5)은 화합물(4)과 비교하며 훨씬 저농도에서 꽃봉오리 형성 촉진활성을 나타내며 화합물(5) 0.01μM에서 화합물(4) 100μM과 동등한 활성을 나타낸다.
[실시예 3]좀개구리밥에서 화합물(5)의 꽃봉오리 형성 촉진활성의 측정
화합물(5)의 꽃봉오리 형성 촉진작용을 좀개구리밥 P151주를 모델 식물로서 이의 화성(花成)률(%)(꽃봉오리 형성이 확인된 엽상(葉狀)체수/전체의 엽상체수×100)로 조사한다.
화합물(4) 0.155mg을 0.15mL의 물에 용해시키고 여기에 10mM의 주석산수소 (R)-(-)-노르에피네프린 수화물 용액 50μL와 0.5M의 트리스 완충액(pH 8.0) 25μL를 가한다. 이러한 용액을 25℃에서 6시간 동안 항온시킨다.
다음에 소정량의 항온시킨 용액 또는 실시예 1에서 조제한 화합물(5)을 플라스크 중의 평가분석 배지(자당 무첨가의 1/10 E배지+1μM 벤질아데닌) 10mL 중에 각각 첨가한다.
상기 평가분석 배지 위에 P151의 콜로니를 1개씩 심어 24 내지 25℃에서 주광(晝光)색 형광등으로 계속적으로 조사를 하면서(Hitachi FL20 SSD로 식물에 대하여 약 5W/m2의 비율로 조사) 7일 동안 배양하여 화성률을 구한다(도 4).
화합물(5)의 첨가에 의해 화합물(4)과 노르에피네프린의 반응액보다 약간 낮지만 활성이 확인된다. 단독의 물질이 좀개구리밥의 꽃봉오리 형성을 유도하는 것을 밝혀내기 시작한 것은 처음이다.
[실시예 4]좀개구리밥에서 화합물(4)과 노르에피네프린 또는 이의 유연체의 반응물의 꽃봉오리 형성 촉진활성의 측정
화합물(4)과 노르에피네프린(L-노르에피네프린) 또는 이의 유연체의 반응물의 꽃봉오리 형성 촉진작용을 좀개구리밥 P151주를 모델 식물로서 이의 화성률(%)(꽃봉오리 형성이 확인된 엽상체수/전체의 엽상체수×100)로 조사한다.
노르에피네프린의 유연체로서는 L-에피네프린, 도파민, DL-노르메타네프린,3-O-메틸도파민, 4-O-메틸도파민, 호모바닐린산 및 바닐로일만델산을 사용한다.
화합물(4) 0.155mg을 0.092mL의 물에 용해시키고 여기에 10mM의 주석산수소 (R)-(-)-노르에피네프린 수화물 용액 또는 각종 유연체 용액 50μL와 0.5M의 트리스 완충액(pH 8.0) 25μL를 가한다. 이러한 용액을 25℃에서 24시간 동안 항온시킨다.
다음에 항온시킨 용액 10μL 또는 1/10 희석 용액 10μL를 플라스크 중의 평가분석 배지(자당 무첨가의 1/10 E배지+1μM 벤질아데닌) 10mL 중에 각각 첨가한다.
상기 평가분석 배지 위에 P151의 콜로니를 1개씩 심어 24 내지 25℃에서 주광색 형광등으로 계속적으로 조사를 하면서(Hitachi FL2O SSD로 식물에 대하여 약 10W/m2의 비율로 조사) 7일 동안 배양하여 화성률을 구한다(도 5).
노르에피네프린 이외에 도파민 및 4-O-/메틸도파민의 반응물에 관해서 높은 꽃봉오리 형성 촉진활성을 에피네프린, DL-노르메타네프린 및 3-O-메틸도파민의 반응물에 관해서도 어느 정도의 꽃봉오리 형성 촉진활성이 확인된다. 한편, 호모바닐린산 및 바닐로일만델산의 반응물에는 꽃봉오리 형성 촉진활성이 확인되지 않는다.
[실시예 5]N-[9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-L-이소로이신
[이하, 본 케톨 지방산 유도체(9)라고 한다]의 합성
9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디엔산[화합물(4): 일본 공개특허공보 제(평)11-29410호의 단락 번호 0046 내지 0065에 기재되어 있는 「효소법」에 의해 제조한다](14.7mg, 0.0474mmol)을 DMF-H2O(9:1) 혼합액(5mL)에 용해시킨다. 이러한 용액에 WSC(8.17mg, 0.9등량), HOBt(6.52mg, 0.9등량) 및 N-메틸모르폴린(52.1μL, 10등량)을 가하며 실온에서 20분 동안 교반한다. 반응액에 L-이소로이신의 리튬염(13.0mg, 2등량)을 가하고 다시 2시간 동안 교반한다. 이러한 반응액을 직접 HPLC[Capcellpak C18 UG 120A, 5μm, 10mm×25Omm: 용매(CH3CN(0.085% TFA 함유)-H2O(0.1% TFA 함유)= 1:1)]로 분리 정제하고 본 케톨 지방산 유도체(9)(3.0mg)를 수득한다.
본 케톨 지방산 유도체(9)의 구조를1H- 및13C-NMR로 확인한다.
1 H-NMR(400MHz, CD 3 OD): 0.92 (3H, t, J=7.3, 5'-H3), 0.96 (3, t, J=7.3, 18-H3), 0.98 (3H, d, J=7.3, 6'-H3), 1.18, 1.54 (2H, 둘 다 m, 4H'-H2), 1.20-1.50 (모두 8H, m, 4, 5, 6, 7-H2), 1.52, 1.93 (2H, 둘 다 m, 8-H2), 1.60 (2H, m, 3-H2), 1.83 (1H, m, 3'-H), 2.08 (2H, m, 17-H2), 2.23 (2H, t형, J=7.3, 2-H2), 2.78 (2H, t형, J=7.0, 14-H2), 3.28 (2H, t형, J=6.8, 11-H2), 4.23 (1H, m, 2'-H), 4.55 (1H, m, 9-H), 5.29 (1H, m, 15-H), 5.44 (1H, m, 16-H), 5.56 (1H, m,13-H), 5.61 (1H, m, 12-H).
13 C-NMR(100MHz, CD 3 OD): 12.4 (C-5'), 15.4 (C-18), 17.0(C-6'), 22.3 (C-17), 26.8, 27.1 (C-3, 4), 27.5, 27.8 (C-4', 14), 31.0, 31.1, 31.2 (C-5, 6, 7), 34.5 (C-8), 35.8 (C-2), 37.6 (C-3'), 39.2 (C-11), 77.6 (C-2'), 78.6 (C-9), 123.0 (C-12), 127.7 (C-15), 129.2 (C-13), 134.6 (C-16), 174.0 (C-1'), 176.6 (C-1), 203.9 (C-10).
[실시예 6]본 케톨 지방산 유도체 II의 나팔꽃에 대한 꽃봉오리 형성 촉진활성의 검토
9g의 나팔꽃(품종명: 무라사키)의 종자에 진한 황산 처리를 20분 동안 실시한 다음, 유수하에 밤새 방치한다. 이어서, 종자의 배꼽 부분을 위로 하여 습기찬 바다모래 위에 24시간 동안 놓고 발근시킨다. 이들 발근된 종자를 바다모래 중에 1.5 내지 2.0cm 정도의 깊이로 심고 연속광 하에 배양한다(5일 정도).
이러한 배양에 의해 개엽(開葉)한 나팔꽃의 전체 식물체를 배양액[KNO3(250mg), NH4NO3(250mg), KH2PO4(250mg), MgSO4·7H2O(250mg).MnS04·4H2O(1mg), Fe-시트레이트 n-하이드레이트(6mg). H3BO3(2mg), CuSO4·5H2O(0.1mg), ZeSO4·7H2O(0.2mg), Na2Mo04·2H2O(0.2mg), Ca(H2PO4)2·2H2O(250mg)/1000mL 증류수]에 옮겼다.
이러한 배양 시스템에 실시예 1에서 수득한 본 케톨 지방산 유도체(9)와 화합물(4) 등의 시험품을 직접 나팔꽃의 어린 잎에 분무하면서 암처리를 한 다음, 26℃에서 16일 동안 연속광으로 육성하며 16일째의 꽃봉오리의 수를 관찰 확인한다(각 그룹 8 예).
암처리는 밤새(14시간의 암처리)실시한다.
도 6에서 횡축의 (a)는 대조군(증류수를 분무한 그룹)이며 (b)는 본 케톨 지방산 유도체(9)를 1μM 분무 투여한 그룹이며 (c)는 화합물(4)과 L-이소로이신을 각각 1μM 투여한 그룹이며 (d)는 L-이소로이신을 1μM 투여한 그룹이며 (e)는 화합물(4)을 1μM 투여한 그룹이며 (f)는 화합물(4)을 100μM 투여한 그룹을 나타내고 있다. 종축은 꽃봉오리 형성 촉진활성[대조군을 100으로 한 각 그룹의 주당 꽃봉오리수(%)]이다.
도 6에 도시된 결과에 의해 본 케톨 지방산 유도체(9)는 화합물(4)보다 저농도에서 동등 이상의 꽃봉오리 형성 촉진효과를 나타내는 것이 명백해진다. 또한, 이러한 효과는 L-이소로이신 단독 투여군(d)에는 확인되지 않으며 본 케톨 지방산 유도체(9)와 같은 아미드 유도체로서 처음으로 발휘되어 얻는 효과인 것이 분명해졌다.
도 7은 본 케톨 지방산 유도체(9)의 최적 투여농도를 검토한 결과를 도시한 도면이다. 도 7의 횡축에 도시된 바와 같이 0μM(대조군), 0.1μM, 1μM, 5μM, 10μM, 50μM 및 100μM의 본 케톨 지방산 유도체(9)(각 그룹 8 내지 24 예)를 상기한 바와 같이 하여 나팔꽃에 분무 투여한 경우의 꽃봉오리 형성 촉진활성(%)을 검토하였다.
도 7에 도시된 결과에 의해 본 케톨 지방산 유도체(9)의 최적 투여농도는 1μM 부근인 것이 분명해졌다.
본 발명에 따라 식물의 성장 조정작용이 우수한 물질 및 이러한 물질의 제조방법이 제공되며, 또한 이러한 물질을 유효성분으로 하는 식물 성장조정제가 제공된다.

Claims (25)

  1. 하기 화학식 1의 α-케톨 불포화 지방산 유도체.
    화학식 1
    위의 화학식 1에서,
    R1은 탄소수 1 내지 5의 직쇄상 알킬기이며,
    R2는 수소원자, 하이드록실기, 메틸기 또는 에틸기이며,
    R3은 수소원자 또는 카복실기이며,
    R4는 수소원자, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, 아세틸기 또는 tert-부틸기이며,
    R5는 수소원자, 하이드록실기, 메톡시기, 에톡시기, 포르밀기 또는 하이드록시메틸기이며,
    결합수 n은 3 내지 15의 정수이며,
    A위치 및 B위치의 탄소원자의 입체 배치는 (R) 배치이거나 (S) 배치일 수 있다.
  2. 제1항에 있어서, R1이 메틸기인 α-케톨 불포화 지방산 유도체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 결합수 n이 7인 α-케톨 불포화 지방산 유도체.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, A 위치의 탄소원자의 입체 배치가 (S) 배치이며, 또한 B 위치의 탄소원자의 입체 배치가 (R) 배치인 α-케톨 불포화 지방산 유도체.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, R5가 하이드록실기인 α-케톨 불포화 지방산 유도체.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, R2가 하이드록실기이며, 또한 R3및 R4가 수소원자인 α-케톨 불포화 지방산 유도체.
  7. 제1항에 있어서,(9R)-11-{(2'S,8'S,10'S,11'R)-2',8'-디하이드록시-7'-옥소-11'-[(Z)-2-펜테닐]-9'-옥사-4'-아자트리사이클로[6.3.1.01.5]도데카-5'-엔-10'-일}-9-하이드록시-10-옥소운데칸산인 α-케톨 불포화 지방산 유도체.
  8. 하기 화학식 2의 α-케톨 불포화 지방산과 하기 화학식 3의 카테콜아민류 또는 이의 유도체를 혼합하고 이러한 혼합물을 중성 내지 염기성 조건하에서 항온시켜 α-케톨 불포화 지방산의 카테콜아민 유도체를 생성시키는, 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 α-케톨 불포화 지방산 유도체의 제조방법.
    화학식 2
    위의 화학식 2에서,
    R1및 n은 화학식 1에 대해 정의한 바와 동일하다.
    화학식 3
    위의 화학식 3에서,
    R2내지 R5는 화학식 1에 대해 정의한 바와 동일하며,
    R6은 수소원자, 직쇄상 또는 측쇄상 알킬기 또는 아실기이다.
  9. 하기 화학식 6의 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체.
    화학식 6
    위의 화학식 6에서,
    R7은 탄소수 1 내지 17의 알킬기 또는 탄소수 2 내지 17의, 이중결합을 1 내지 5개 갖는(이중결합수는 전체 탄소 결합수를 초과하지 않는다) 불포화 탄화수소기이며,
    R8은 수소원자 또는 α-아미노산의 측쇄이며,
    R9는 α-케톨알킬렌기이며,
    R10은 화학식 -(CH2)L-(HC=CH)m-(CH2)k-의 2가 직쇄상 탄화수소기(여기서, 결합수 L, m 및 k는 정수이며, 또한 m은 0 또는 1이며, L과 k의 합은 1 내지 15이다)이다.
  10. 제9항에 있어서, 결합수 m이 0이며, 또한 L과 k의 합이 3 내지 10인 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 결합수 L과 k의 합이 7인 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체.
  12. 제9항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, R7이 화학식 R11-HC=CH-CH2-(여기서, R11은 탄소수 1 내지 7의 직쇄상 알킬기이다)인 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체.
  13. 제12항에 있어서, R11이 에틸기인 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체.
  14. 제9항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 이중결합이 시스형 이중결합인 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체.
  15. 제9항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, R9의 아미드 결합측의 탄소원자가 하이드록실기와 결합하고 있는 탄소원자인 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체.
  16. 제9항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서, R9가 L형 중성 α-아미노산의 측쇄인 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체.
  17. 제9항에 있어서, N-[9-하이드록시-10-옥소-12(Z),15(Z)-옥타데카디에노일]-L-이소로이신인 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체.
  18. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 α-케톨 불포화 지방산 유도체 및/또는 제9항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 따르는 α-케톨 불포화 지방산의 아미드 유도체를 유효성분으로 하는 식물 성장조정제.
  19. 제18항에 있어서, 꽃봉오리 형성촉진제인 식물 성장조정제.
  20. 제18항에 있어서, 식물 활성부여제인 식물 성장조정제.
  21. 제20항에 있어서, 식물 활성부여제가 식물 성장촉진제인 식물 성장조정제.
  22. 제20항에 있어서, 식물 활성부여제가 식물 휴면억제제인 식물 성장조정제.
  23. 제20항에 있어서, 식물 활성부여제가 식물 노화억제제인 식물 성장조정제.
  24. 제23항에 있어서, 식물 노화억제제가 화기 연장제인 식물 성장조정제.
  25. 제20항에 있어서, 식물 활성부여제가 식물 스트레스 억제제인 식물 성장조정제.
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