肉桂醛類化合物的合成、抑菌活性及定量構(gòu)效關(guān)系.pdf

1、定量構(gòu)效關(guān)系QSAR是表示化合物結(jié)構(gòu)與其活性之間關(guān)系的模型，通過QSAR，可以幫助我們理解化合物分子結(jié)構(gòu)與生物活性之間的關(guān)系，探求他們之間的相互作用規(guī)律。QSAR計(jì)算已在化學(xué)、環(huán)境、醫(yī)藥等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，并有很強(qiáng)的生命力。肉桂醛類化合物具有廣泛的生物學(xué)效用，已被大量應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、食品、飼料、木材防腐等領(lǐng)域。通過定量計(jì)算研究肉桂醛類化合物構(gòu)效關(guān)系，獲得對(duì)分子活性貢獻(xiàn)最大的結(jié)構(gòu)信息，可以為結(jié)構(gòu)修飾提出目標(biāo)建議，并指導(dǎo)某種特定活性的肉桂醛類

2、化合物的設(shè)計(jì)與合成。本文采用Ampac和Codessa軟件計(jì)算獲得了7個(gè)最佳定量關(guān)系模型，涉及木材腐朽菌、木材霉變真菌、細(xì)菌三大類;運(yùn)用所得模型設(shè)計(jì)合成2種化合物，并進(jìn)行了生物活性驗(yàn)證。本文具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)分別以肉桂油、對(duì)甲氧基肉桂醛、對(duì)氯肉桂醛為原料，與乙二胺反應(yīng)合成出N，N-二肉桂醛-1，2-乙二胺希夫堿，N，N-二對(duì)甲氧基肉桂醛-1，2-乙二胺希夫堿和N，N-二對(duì)氯肉桂醛-1，2-乙二胺希夫堿三種化合物。分別利

3、用FTIR和1H-NMR對(duì)化合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，證明目標(biāo)產(chǎn)物已合成。
　　(2)采用濾紙片法測定了N，N-二肉桂醛-1，2-乙二胺希夫堿，N，N-二對(duì)甲氧基肉桂醛-1，2-乙二胺希夫堿和N，N-二對(duì)氯肉桂醛-1，2-乙二胺希夫堿三種化合物對(duì)白腐菌彩絨革蓋菌（Trametes versicolor）、褐腐菌密粘褶菌（Gloeophyllun trabeum）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus），大腸桿菌（E

4、scherichia coli）和枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）5種菌的抑菌活性，并與肉桂油抑菌性能進(jìn)行對(duì)照分析。結(jié)果表明，合成產(chǎn)物對(duì)供試菌種都有抑制作用，且隨著藥液濃度增大對(duì)菌種的抑制作用增強(qiáng);與肉桂醛的抑菌效果相比較，三種合成化合物在較低濃度時(shí)即表現(xiàn)出一定的抑菌效果，但是隨著濃度的增加抑菌效果變化沒有肉桂醛變化明顯。其中對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌效果與肉桂醛相當(dāng)，對(duì)其它4種菌的抑菌效果要弱于肉桂醛
　　(3)采用

5、Chemdraw軟件將化合物結(jié)構(gòu)畫出，然后通過Ampac軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，將最優(yōu)結(jié)構(gòu)的文本數(shù)據(jù)輸入Codessa軟件中，計(jì)算可以得到化合物的結(jié)構(gòu)描述符，再將化合物生物活性數(shù)據(jù)錄入Codessa軟件中，進(jìn)行最佳多元線性回歸可以得到一系列模型，通過轉(zhuǎn)折點(diǎn)方法選擇其中最佳模型。本研究共得到肉桂醛類化合物對(duì)彩絨革蓋菌、密粘褶菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢菌、黑曲霉、桔青霉抑菌活性的7個(gè)最佳模型。通過內(nèi)部檢驗(yàn)法和外部檢驗(yàn)法來檢驗(yàn)所得到的模

6、型，所得模型的R2均大于0.9。
　　(4)為了檢驗(yàn)肉桂醛類化合物在木材防腐和防霉方面的實(shí)際應(yīng)用效果，參照林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做了室內(nèi)木材的防腐和防霉實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，肉桂醛類化合物對(duì)木材腐朽菌彩絨革蓋菌和密粘褶菌均具有較好的抑制作用。肉桂醛類化合物對(duì)木材霉菌黑曲霉和桔青霉也具有較好的抑制作用，能夠有效的防止木材發(fā)生霉變。
　　(5)在保留肉桂醛原有活性基團(tuán)的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)修飾，合成亮氨酸對(duì)甲氧基肉桂醛希夫堿和亮氨酸對(duì)氯肉

7、桂醛希夫堿兩種化合物，對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行FTIR、1H-NMR表征，證明產(chǎn)物已合成。濾紙片法抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，合成化合物對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、黑曲霉、桔青霉均有很好的抑菌性能。
　　運(yùn)用所得模型對(duì)合成化合物的抑菌活性進(jìn)行預(yù)測，并與實(shí)驗(yàn)值LogAR進(jìn)行比較分析，結(jié)果表明:兩種化合物對(duì)黑曲霉和桔青霉抑菌活性LogAR計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值絕對(duì)誤差較小，模型對(duì)兩種化合物抑菌活性的預(yù)測能力較好。相比較黑曲霉和桔青霉兩種模型，兩種化合物對(duì)大腸桿菌