吲哚衍生物的生物活性研究

黄冠楠

【摘要】吲哚由邻氨基乙苯催化脱氢制得，它作为一种香料广泛存在于自然界中，随着科技的不断进步，合成了诸多吲哚衍生物，并且经研究表明其具有重要的生物活性，比如抗肿瘤，抗菌，抗病毒等，部分天然活性吲哚类衍生物已经被应用于医疗和农业行业。随着市场需求的扩大，吲哚衍生物作为环保的天然产物，已经成为生命科学界和化学界的研究热点。本文对吲哚衍生物的生物活性展开探究，以期最大程度的发挥出其对真菌的抑制作用，扩大应用范围。

【关键词】吲哚衍衍生物生物活性吲哚并吡咯

分类号：R285;R284.3

随着人类社会的发展，科技给人类带来便利的同时，也给自然造成了严重的破坏，化学药剂的滥用导致靶标植物病原菌和病虫产生了耐药性，化学药剂随着生物链的逐级积累危害到人类本身。经研究发现，吲哚具备良好的生物活性，这种含氮苯并吡咯类生物碱成为了目前研究的热点。

一、一般吲哚衍生物的生物活性

许多植物体内都有吲哚结构，主要存在于夹竹桃科、腊梅科、马苋科等植物当中，在低等海洋生物当中，也发现含有多种天然吲哚衍生物，其主要的结构如下：

吲哚衍生物具有极强的生物活性：

1、抑菌活性

在蜡梅科植物中发现的蜡梅碱类化合物对于玉米小斑病菌有较强的抑制作用，半数效应浓度值达29.3mg/mL。以Tryptophan为原料合成的吲哚衍生物，发现对黄萎病菌和尖孢镰刀菌有较好的抑制作用，其半数效应浓度值为77.39µg/mL和58.27µg/mL。E构型的3-芳亚甲基吲哚-2-酮类化合物对油菜菌核病菌有较强的抑制活性，最小抑制浓度值为62.5μg/mL。1，3-二对氟苄基-2-氧代-3-吲哚乙腈对番茄灰霉病菌和烟草赤星病菌有较强的抑制作用，其半数效应浓度值为28.06µg/mL，31.36µg/mL。N'-（（2-吗啉基-1-丙基-1H-吲哚-3-基）亚甲基）-4-硝基苯甲酰肼对水稻白叶枯病菌有较强的抑制作用，半数效应浓度值为38.54µg/mL。

2、抗肿瘤活性

1，3-二氮杂苯拼接3-C=C氧化吲哚类化合物对肺癌细胞，白血病细胞具有较强的抑制活性，拮抗剂半抑制浓度为均在30μmol/L以下。吲哚[3，2-a]咔唑类化合物能够抑制人乳腺癌细胞，人黑色素细胞和人前列腺癌细胞的增长活性，拮抗剂半抑制浓度位于在4μmol/L以下。3-季碳吲哚衍生物能够抑制鼠类移植瘤细胞及人类肿瘤细胞，拮抗剂半抑制浓度为在4μM以下。

3、抗病毒活性

C8H7N-2，3-二酮类化合物对三大病毒HIV病毒，DNA病毒和SARS病毒都有良好的抑制作用，特别是对SARS病毒抑制效果良好，拮抗剂半抑制浓度值不足1μmol/L。

4、防污活性

经研究发现， C8H7N-3-甲醛类化合物中溴原子对化合物活性有影响，并在对海胆幼虫的实验当中表现良好。

二、吲哚类化合物的合成和活性测试

1、合成

实验基于失电子的作用，引入烃基以及取代烃基，降低氧化数和RCOZ+SH → RCOS+HZ ，模拟合成吲哚并吡咯的骨架，并且有目的优化筛选，研究设计路线如下：

实验合成了80个化合物：二十二个A-1系列，1，31，3相同取代基C8H9Br;二十二个A-2系列，1，3位1，3相同取代基C7H6BrF;十二个A-3系列，1，3位1，3相同取代基2 C8H9Br;六个A-4系列，1，3位1，3相同取代基3C8H9Br;十八个A-5系列，1，3位1，3相同取代基C8H6BrF3。

2、活性测试

实验菌种选取埃希氏菌、嗜肉菌、绿脓杆菌等，根据不同的菌种选择不同的培养基培育，后用无菌生理盐水洗下，使用改良的MTT孔板测量法，对所合成的吲哚类化合物进行了抑菌性的检测。测试结果如下：A-1-6化合物对植物病原菌（大丽轮枝菌）的活性明显高于阳性对照（百菌清） ，其最小抑制浓度值为15.63µg/mL;A-1-16化合物与三种阳性对照（卡布地平、氯沙菌清、两性霉素B）相比，对植物病原菌（镰刀菌）的活性显著，其最小抑制浓度值为15.63µg/mL;A-5-7化合物对植物病原菌（黄曲霉）活性高于阳性对照（两性霉素 B），其最小抑制浓度值为15.63µg/mL;A-2-2化合物对植物病原菌（Pythium Spp.）的活性显著高于两个阳性对照（两性霉素B和百菌清）， 活性与阳性对照（多菌灵）相似，其最小抑制浓度值为31.25µg/mL。A-1-8，A-1-9，A-1-13，A-2-6，A-2-13，A-2-17百菌清对大丽轮枝菌的抑菌活性与百菌清相当，其最小抑制浓度值为31.25µg/mL;A-1-1化合物对植物病原菌（桔青霉）和革兰氏阴性菌（大肠杆菌）的活性与两个阳性对照（两性霉素B和链霉素）相当，其最小抑制浓度值为31.25µg/mL;A-5-1化合物对植物病原菌（黄曲霉）的活性与阳性对照（两性霉素B）相似，其最小抑制浓度值为31.25µg/mL。

3、构效关系

所有系列化合物对植物病原真菌黄曲霉菌都具有活性;A-1，A-2，A-3，A-4對植物病原真菌核桃腐霉菌都具有活性而化合物A-5系列基本没有活性，说明1，3位相同取代时取代基上含氟的数量增多时化合物活性下降;化合物A-1-16对植物病原真菌棉花枯萎菌活性最为显著，而同系类其它化合物的活性很低甚至无活性，说明当化合物的R基团上含有苯环时化合物的活性增强;化合物A-1-6对植物病原菌棉花黄萎菌活性显著而化合物A-1-7，A-1-8，A-1-9的活性明显降低，说明化合物的R基团上的碳链增长化合物的活性下降;A-1系列化合物对植物病原真菌（棉花黄萎，棉花枯萎）和革兰氏阴性细菌（铜绿假单胞菌，茄科罗尔斯通氏菌）表现出较好的生物活性，而且当化合物R基团为长碳链时明显比短碳链的化合物生物活性显著。

结束语

随着人类社会的进步和科技的发展，以吲哚核心的科学研究越来越多，也取得了诸多傲人的成果，吲哚因其自身的特性成为了生命科学界与化学界的研究热点。吲哚类衍生物具备极佳的抑菌性和抗肿瘤细胞的增长活性，因此被广泛应用于农药杀虫和抗癌药物的研究，再加上吲哚类衍生物对自然界的破坏较小，绿色环保，因此具备广阔的应用前景。

参考文献

[1]AmadorT.A，VerottaL，S.NunesDandElisabetskyE.AntinociceptiveProfileofHodgkinsine[J].PlantaMed，2000，66，70-772.

基金项目：安徽省教育厅自然科学重点项目（KJ2020A1003）

2667501705399