生物體內源性高活性物質NAE-NAPE（N-?；掖及?N-酰基磷脂酰乙醇胺）衍生物的合成及其生物活性.pdf

1、磷脂是膜的主要組成成分，對膜的結構完整、膜的離子傳輸和分子識別等功能的正常發(fā)揮以及依賴于磷脂的蛋白質系統(tǒng)的活性等都起著決定作用。磷脂還是眾多信息分子前體的儲備形勢，參與了細胞的信息傳遞過程。磷脂在磷脂酶的作用下，水解產生第二信使物質，這些第二信使作用于不同靶標，引起生物化學和生理變化，從而使得細胞調整自己的反應系統(tǒng)，適應環(huán)境的變化。植物體內廣泛存在的一種微量內源成分N-酰基乙醇胺(N-acylethanolamine,NAE)是膜磷脂N

2、-酰基磷脂酰乙醇胺(N-acylphosphatidylethanolamine，NAPE)的代謝產物，大量的實驗證據(jù)表明NAE可能是植物系統(tǒng)中的一種內源信號物質，參與了導致植物防衛(wèi)反應的信號傳導。同時實驗還表明NAE能抑制木聚糖酶引發(fā)的堿化效應，對幼苗初生根伸長、側根形成和根毛形成具有顯著的生理/形態(tài)影響，并且能有效地延長花卉的保鮮時間。但是NAE分子結構中長的脂肪鏈決定了其親脂性高、親水性差，因而NAE對植物表皮穿透能力好，而在植物

3、體內傳導能力差，從而影響了其活性的發(fā)揮。為了改善NAE的理化性質，獲得新的廣譜高效的生物活性分子，我們對NAE進行了修飾和衍生。 鑒于NAE在生物體內的前體是以磷酸酯的形式存在的，而有機磷化合物在植物生長調節(jié)方面有著廣泛的應用，我們首先將氮芥磷?；隢AE分子中，合成了O-取代苯基O-(2-硬脂酰胺)乙基N,N-二(2-氯乙基)磷酰胺系列，并對目標化合物的生物活性進行了測試。合成中發(fā)現(xiàn)DMAP對反應起著關鍵的催化作用，當加入催

4、化量的DMAP時，反應產率最高。同時還分離得到了反應的副產物N-(2-氯乙基)硬脂酰胺，并探討了反應機理。生測結果表明，目標化合物對黃瓜子葉擴張有一定的促進作用，部分化合物的殺菌活性優(yōu)于N-硬脂酰乙醇胺。 另外，由于大多數(shù)活性結構和活性化合物的磷酸酯具有優(yōu)良的活性，而且O-取代苯基磷酸酯系列具有廣泛的生物活性，因而我們合成了一系列O-乙基O-取代苯基O-(2-硬脂酰胺)乙基磷酸酯，生測結果表明，苯環(huán)上有甲基取代時，所得到的目標化

5、合物具有較好的活性，而且部分化合物與母體化合物相比，殺菌活性大幅度增長。 由于芳氧乙酸具有良好的植物生長調節(jié)活性，而其分子中的羧基限制了其穿透植物表皮的能力，因而我們將芳氧乙酸和NAE結合到同一個分子中，合成了一系列N-脂肪酰基O-芳氧乙?；掖及罚瑢ζ浠钚赃M行了測試，并與母體化合物NAE18以及2,4-D的活性進行了比較，結果發(fā)現(xiàn)大部分目標化合物的活性優(yōu)于母體化合物，特別是苯環(huán)上有氯取代的化合物活性更佳。而且目標化合物具有比N

6、AE更好的溶解性能。 NAE在生物體內的前體NAPE是一種微量膜磷脂，在生物或非生物脅迫下NAPE的合成和代謝被激活，從而起著保護細胞膜和信號傳導的作用。NAPE在生物體內含量甚微、提取困難，目前尚無NAPE的化學合成報道，因而對NAPE的化學合成研究有利于推動對其在生物體內功能、作用和代謝機制的研究。 我們以D-甘露醇為原料，合成得到了NAPE的乙酯。首先用苯甲醛和芐氯分別保護D-甘露醇上的羥基，得到的1，3∶4,6-

7、二-氧-苯亞甲基-2,5-二-氧-芐基-D-甘露醇V-2在甲醇中經硫酸催化脫保護、高碘酸裂解及保護醛基等步驟，生成甘油手性子(R)-2-氧-芐基甘油二甲基縮醛V-3。向V-3中引入月桂酰基后，脫保護并還原，制備得到的(S)-3-氧-月桂?；?2-氧-芐基甘油V-5用乙氧基磷酰二氯使其與NAE偶連，合成了O-乙基O-(2-月桂酰胺)乙基O-[(R)-2-O-芐基-3-O-月桂酰基]甘油磷酸酯V-6。V-6經氫解脫芐基和油酸?；螅蒒A

8、PE的磷酸乙酯O-乙基O-(2-月桂酰胺)乙基O-[(R)-2-O-油酰基-3-O-月桂?；视蚞磷酸酯V-8。曾嘗試用各種方法將磷上的乙氧基變?yōu)榱u基，經長時間大量實驗摸索后，發(fā)現(xiàn)中間體不穩(wěn)定而未獲得成功。 除此以外，研究表明，修飾磷脂的不同部位，其活性會隨之改變。若改變磷脂頭基，可以制得新的生物活性分子以及特定的生物兼容的表面活性劑。因此為了尋找新的活性化合物，我們使含不同長度的脂肪?；?S)-3-氧-脂肪酰基-2-氧-芐基

9、甘油V-5與烷氧基磷酰二氯進行反應，合成了八個(R)-3-O-脂肪?；?2-O-芐基甘油二烷基磷酸酯，同時還將不同取代的苯磺酰氯以及甲磺酰氯引入V-5中，制備了八個(R)-3-O-月桂?；?2-O-芐基甘油磺酸酯，并對這十六個化合物的生物活性進行了測試。 為了進一步了解NAE在植物生長過程中的生理功能，我們研究了N-月桂酰乙醇胺對香石竹切花瓶插效應以及切花衰老進程中細胞膜離子滲漏程度及膜脂過氧化產物丙二醛生成的影響。結果表明，在

10、切花發(fā)育衰老進程中，NAE(12∶0)能通過保護細胞膜完整性、降低膜脂過氧化作用而起到延衰作用，且主要是在切花初萎期前發(fā)揮作用，生物實驗結果證明切花開放期明顯延長。 綜上所述，NAE/NAPE在植物體內具有顯著的生理作用，我們以NAE/NAPE作為先導化合物，對它們進行衍生，合成了包括中間體在內的六十三個新化合物，所有新化合物均用核磁以及元素分析表征了結構。同時還對每個系列的化合物進行了生物活性測試，結果表明，經過衍生后，部分新