聚乙二醇芳氧乙酸酯及其環(huán)糊精包合物的合成與生物活性研究.pdf

1、超分子化學(xué)是研究?jī)煞N及兩種以上的化學(xué)物種通過(guò)非共價(jià)相互作用結(jié)合在一起而形成的具有特定結(jié)構(gòu)和功能的超分子體系的化學(xué)。環(huán)糊精(CD)作為多聚(準(zhǔn))輪烷重要的主體化合物之一,其與大分子間的組裝以選擇性、可調(diào)控性和生物相容性等優(yōu)勢(shì)引起了廣泛關(guān)注。
　　芳氧乙酸及其衍生物,如酯、酰胺、酰肼,季銨鹽和堿金屬鹽等,由于其價(jià)格低廉、容易制備,是一類廣泛使用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。它們對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育都具有強(qiáng)烈的生理活性,微量施于農(nóng)作物上能刺激植物生長(zhǎng),

2、且增產(chǎn)作用顯著。
　　聚乙二醇[poly(ethylene glycol), PEG]具有良好的的水溶性,生物相容性,無(wú)毒無(wú)害,且分子量范圍很寬,使之與其它物質(zhì)鍵合后能將其優(yōu)點(diǎn)充分展現(xiàn),同時(shí)用聚乙二醇(PEG)處理作物種子,可提高種子發(fā)芽率和幼苗活力,這對(duì)早出苗、培育壯苗、增加產(chǎn)量有重要意義。但是PEG端羥基反應(yīng)活性較低,通常需要將其功能化。我們根據(jù)活性子疊加原理,將兩個(gè)或多個(gè)活性單元連接在一個(gè)分子中時(shí),其生物活性往往會(huì)加強(qiáng)或者導(dǎo)

3、致新的生物活性產(chǎn)生。利用聚乙二醇對(duì)多種生物活性化合物修飾后可為探尋新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑提供更多的選擇對(duì)象。本文選擇了一簡(jiǎn)單而又研究得較為成熟的主客體系—β-環(huán)糊精和聚乙二醇的超分子體系,采用不同的方法,改變聚乙二醇的端基,設(shè)計(jì)由芳氧乙酸和聚乙二醇合成高分子化合物聚乙二醇芳氧乙酸酯,再與β-環(huán)糊精包結(jié),形成這三個(gè)有效成分組合的高分子超分子聚合物,用紅外光譜、核磁共振、差熱分析對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步的表征,同時(shí)也對(duì)客體及包合物對(duì)油菜籽的植物生長(zhǎng)調(diào)

4、節(jié)性能做了初步的研究。主要內(nèi)容包括以下三部分:
　　1.聚乙二醇-600芳氧乙酸酯的合成與表征及生物活性研究
　　我們利用氯乙酰氯和聚乙二醇-600反應(yīng)生成聚乙二醇-600雙氯乙酸酯,再將不同的酚類物質(zhì)與聚乙二醇-600雙氯乙酸酯,在丙酮中經(jīng)氧烷基化反應(yīng)合成了一系列聚乙二醇-600芳氧乙酸酯。通過(guò)對(duì)不同溶劑的考察,發(fā)現(xiàn)丙酮作為該反應(yīng)的溶劑價(jià)廉且易得。初步的生物活性試驗(yàn)表明,由于兼?zhèn)浞佳跻宜帷⒕垡叶純煞N活性單元,具有活性子疊

5、加的功效,該系列部分化合物在一定濃度時(shí)對(duì)油菜籽的生根發(fā)芽有明顯的促進(jìn)作用,并且好于吲哚乙酸,其中聚乙二醇-600對(duì)氯苯氧乙酸酯在濃度0.01mg/L時(shí),對(duì)油菜幼苗的促進(jìn)作用最好,促進(jìn)率達(dá)到386％,其活性高、毒性低、環(huán)境相容性好,可作為一種新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。
　　2.聚乙二醇-6000芳氧乙酸酯的合成與表征及生物活性研究
　　我們采用不同的方法,以芳氧乙酰氯和聚乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng),方便快捷高產(chǎn)率的合成了聚乙二醇-6000芳

6、氧乙酸酯,并結(jié)合第一系列的方法,探究了它對(duì)油菜籽的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)性。生物活性實(shí)驗(yàn)表明:在濃度0.1~0.001mg/L時(shí),聚乙二醇-6000鄰甲基苯氧乙酸酯(2b),聚乙二醇-6000間甲基苯氧乙酸酯(2c),生物活性分別較好于原料鄰甲基苯氧乙酸(1b),間甲基苯氧乙酸(1c),及聚乙二醇-6000,吲哚乙酸。
　　3.基于環(huán)糊精的包合物的合成,表征及生物活性研究
　　我們用主體分子β-環(huán)糊精與客體分子聚乙二醇-6000芳氧乙

7、酸酯,在乙醇/水溶液中發(fā)生相互作用,制備了一系列β-環(huán)糊精-聚乙二醇芳氧乙酸酯固體包合物。包合物既保持了環(huán)糊精緩釋、增效、促進(jìn)植物增產(chǎn)的功效,又兼具較好的穩(wěn)定性和化學(xué)可調(diào)性等,同時(shí)使溶解度也大有改善。初步的生物活性試驗(yàn)表明,包合物在一定濃度時(shí)對(duì)油菜籽的生根發(fā)芽有明顯的促進(jìn)作用,其效果優(yōu)于聚乙二醇芳氧乙酸酯及β-CD,在濃度0.1~0.001mg/L時(shí),包合物(IC-2g、IC-2h)對(duì)油菜根長(zhǎng)的促進(jìn)作用明顯好于2g、2h及β-CD,促進(jìn)