6-酮螺甾类化合物的合成及其BRs生理活性的测定

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油菜甾醇类植物激素(BRs)对植物生长具有显著的促进作用,是公认的广谱、无毒的植物生长调节剂。虽然其广泛存在在植物体内,但含量极微、难于提取、化学结构不稳定性且人工合成复杂,很大程度地限制了其在农业方面的应用。螺甾类化合物具有与油菜甾醇类植物激素相似的化学结构,在促进种子萌发与幼苗生长、愈伤组织形成及根的分化方面都具有良好的效果(I.-A.M.A et al.2002M;Nú?ez et al.2004)。某些的6-酮型螺甾类化合物活性甚至优于BRs。为了得到一种具有类似促进植物生长活性,同时结构稳定、廉价易得的植物生长调节剂,本试验以薯蓣皂苷元为原料,通过化学合成的方法得到一系列6-酮型螺甾类化合物,测定了各化合物在促进植物生长方面的生理活性,从中筛选出具有较高活性的物质。为开发新型植物源生长调节剂提供物质前提,也为扩大6-酮型螺甾类化合物在农业生产方面的应用奠定基础。通过Jones试剂的氧化反应,特异性的使仲醇氧化为酮,而不影响结构中的双键和三键,再利用硼氢化钠的还原性将结构中的羰基还原成羟基,以还原产物为原料通过N,N-二甲基甲酰胺的选择性使得6位羟基在酸性条件下被氧化成羰基最终得到了四个目标产物和两个中间产物。通过硅胶柱色谱、薄层色谱法TLC、核磁共振NMR、低分辨质谱(ESI-MS)、硫酸乙醇和碘蒸气等方法对各产物进行分离纯化、结构鉴定,产物分别为:3,6-二羰基螺甾烷(化合物1)、3,6-二羰基-4-烯螺甾烷(化合物8)、3,6-二羟基螺甾烷(化合物2)、拉肖皂苷元(化合物3)、4-羟基薯蓣皂苷元(化合物4)、3,4,6-三羰基螺甾烷(化合物5)。利用萝卜胚轴伸长法对各产物进行活性筛选,测定各化合物在不同浓度下对萝卜下胚轴增粗率、伸长率和子叶增重率的影响状况,以蒸馏水作为对照组进行比较。结果显示:所有化合物活性均高于对照组。其中,化合物1对萝卜胚轴增粗和伸长均具有明显促进作用,同时化合物2和8有利于子叶的生长。化合物1在浓度为10-10mg/mL时活性最高,在促进萝卜下胚轴增粗率达到19%和胚轴伸长率达85%方面与对照组相比差异显著(P<0.05)。
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