顺-1,8-对烷二胺双酰胺杂环类衍生物的合成及抑菌活性研究

朱守记， 杨学兵， 徐士超， 赵振东*， 蒋建新

(1.中国林业科学研究院 林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室；江苏省 生物质能源与材料重点实验室，江苏 南京 210042；2.北京林业大学 材料科学与技术学院，北京 100083；3.四川省林业科学研究院，四川 成都 610066;4.中国林业科学研究院 林业新技术研究所，北京 100091)

ZHU Shouji

朱守记1，2， 杨学兵3， 徐士超1，4， 赵振东1，4*， 蒋建新2

(1.中国林业科学研究院 林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室；江苏省 生物质能源与材料重点实验室，江苏 南京 210042；2.北京林业大学 材料科学与技术学院，北京 100083；3.四川省林业科学研究院，四川 成都 610066;4.中国林业科学研究院 林业新技术研究所，北京 100091)

1 实 验

1.1 原料、试剂与仪器

1.3 目标化合物的结构表征

采用KBr压片法测定目标化合物的FT-IR；以DMSO-d6为溶剂，TMS为内标物，在300 MHz核磁共振仪上进行1H NMR分析；采用电喷雾电离源(ESI)在液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)上进行质谱分析。

1.4 抑菌活性测试

1.4.1 供试菌种 金黄色葡萄球菌(StaphylococcusaureusCMCC-26069)、肺炎克雷伯氏菌(KlebsiellapneumoniaeGIM-1.279)及白色念珠菌(CandidaalbicansATCC-10231)，中国普通微生物菌种保藏管理中心。

1.4.2 培养基配制 采用微量肉汤稀释法[13]。在250 mL三角瓶中加入2.1 g水解酪蛋白(MH)肉汤复合培养基和100 mL蒸馏水，于121 ℃灭菌30 min，作为金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌的培养基。在250 mL三角瓶中加入2.6 g马铃薯葡萄糖水复合培养基和100 mL蒸馏水，于121 ℃灭菌30 min，作为白色念珠菌的培养基。

1.4.3 样品溶液的配制 分别称取样品0.06 g，置于10 mL的无菌试管中，加入2 mL DMSO溶解，得到30 g/L的溶液，取30 μL该溶液溶于970μL含3% DMSO的无菌培养基溶液中，得到质量浓度为900 mg/L的样品溶液作为母液。

1.4.4 菌悬液的配制 挑取少量菌种到10 mL的小烧杯中，用无菌水稀释至相当于0.5麦氏比浊标准的菌悬液。取50 μL上述菌悬液，并用相应的无菌培养基稀释1 000倍，作为初始菌悬液。

1.4.5 抑菌活性测试 往96孔平板的2～11号孔中分别加入100 μL含3% DMSO的无菌培养基溶液，往1号孔和2号孔中加入100 μL已配好的母液。从2号孔中取100 μL母液到第3个孔中，从3号孔取100 μL样品溶液到4号孔，依次类推进行梯度稀释，最后弃去11号100 μL，得到1～11孔的质量浓度分别为900、450、225、112.5、56.25、28.125、14.062 5、7.031 3、3.515 6、1.757 8、0.878 9 mg/L的样品溶液，并分别加入100 μL初始菌悬液，以100 μL含3% DMSO的无菌培养基溶液和100 μL初始菌悬液的混合液作为空白对照组。金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌于37 ℃培养24 h，白色念珠菌于30 ℃培养24 h。培养结束后，与空白对照组比较，抑制80%以上细菌生长的最低药物浓度作为最小抑菌浓度。

图1 目标产物合成路线图

2 结果与讨论

2.3 抑菌活性测试结果

B1～B8的抑菌测试结果如表1所示。由表1可知目标化合物(除B2外)对白色念珠菌(真菌)具有一定的抑菌活性，但对肺炎克雷伯氏菌(革兰氏阴性菌)没有表现出明显的抑菌效果，个别化合物还对金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)具有良好的抑菌活性。其中化合物B8对白色念珠菌和金黄葡萄球菌具有较强的抑菌活性，最小抑菌浓度(MIC)均为56.25 mg/L，表明该化合物是一种极具潜力的抗真菌、抗革兰氏阳性菌化合物。构效分析结果表明，向杂环合适的位置引入Cl原子，能显著增强化合物的抑菌活性。可能的原因是Cl原子促进化合物疏水性增强，使分子的电子云分布离域化，导致化合物抑菌活性改变。

表1 目标化合物的抑菌活性

3 结 论

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Synthesis and Antibacterial Activity of Bis-alkanoyl-amines Heterocyclic Derivatives ofcis-1,8-p-Menthane Diamine

ZHU Shouji1,2, YANG Xuebing3, XU Shichao1,4, ZHAO Zhendong1,4, JIANG Jianxin2

(1.Institute of Chemical Industry of Forest Products, CAF; National Engineering Lab. for Biomass Chemical Utilization；Key and Open Lab.of Forest Chemical Engineering, SFA; Key Lab.of Biomass Energy and Material, Jiangsu Province,Nanjing 210042, China; 2. College of Material Science and Technology, Bejing Forestry University,Beijing 100083, China; 3. Sichuan Academy of Forestry, Chengdu 610066, China;4. Research Institute of Forestry New Technology， CAF, Beijing 100091, China)

Using dichloroacetonitrile as solvent, Eight bis-alkanoyl-amines heterocyclic derivatives B1-B8 were synthesized through nucleophilic addition-elimination reaction of carboxylic acid chloride containing heterocycle andcis-1,8-p-menthane diamine. And the yields of derivatives were 53%-100%. The structures of the products were characterized by FT-IR, ESI+-MS,1H NMR and13C NMR. The antibacterial activities were determined, and the results showed that some products had excellent antibacterial activities againstStaphylococcusaureusandCandidaalbicans. The minimum inhibitory concentration (MIC) of compound B8 againstS.aureusandC.albicanswere both 56.25 mg/L.

cis-1,8-p-menthane diamine; bis-alkanoyl-amines heterocyclic derivatives; synthesis; antibacterial activity

10.3969/j.issn.0253-2417.2017.02.010

2016-08-19

“十二五”国家科技支撑计划资助(2015BAD15B04)

朱守记(1985— )，男，浙江瑞安人，博士生，主要从事萜类化学与利用研究；E-mail: zsj82633829@126.com

*通讯作者：赵振东，研究员，博士生导师，主要从事萜类化学、松树病虫害化学、天然产物化学、应用化学等方面的研究与利用；E-mail:zdzhao@189.cn。

TQ35

A

0253-2417(2017)02- 0079- 06