苯并[c]啡啶类生物碱的全合成及其衍生物活性研究

摘要

苯并[c]啡啶类生物碱是一类异喹啉类生物碱，具有广谱生物活性，主要包括抗癌、杀菌、消炎、杀虫等。本文第一部分综述了这类生物碱的生物活性、生物来源、以及合成的最新研究情况，其中重点讲述了天然苯并[c]啡啶类生物碱的全合成研究。第二部分基于以我国研制的植物源农药的活性成分血根碱为先导化合物，对其进行结构改造与修饰，共合成了43种不同结构类型的目标化合物，它们的结构均经1H、13C NMR和HRMS验证，所合成的化合物具有较好的杀菌、杀虫、抗癌活性，结构与活性之间存在一定的构效关系，为今后的工作打下了一定的基础。其内容如下：
　　 第一部分系统介绍了以氮杂苯并降冰片二烯和邻碘苯甲酸为原料构筑苯并[c]啡啶类生物碱骨架，完成这类生物碱的全合成研究。
　　 针对当前构筑苯并[c]啡啶类生物碱骨架的不足，尤其是分步由两个小分子片段构筑这类生物碱，提出了金属催化的偶联开环关环(metal-catalyzednng-opening coupling and cyclization)反应一步构筑了苯并[c]啡啶类生物碱的骨架。利用不同取代的邻碘苯甲酸甲酯与氮杂苯并降冰片二烯进行偶联开环、关环反应，经N-甲基化、氧化脱氢、还原反应分别合成了天然的苯并[c]啡啶类生物碱血根碱、白屈菜红碱、两面针碱、avicme和取代的苯并[c]啡啶类生物碱。成功探索出一条高效通用合成苯并[c]啡啶类生物碱的合成路线，为深入研究该类生物碱的活性构效关系提供了便利条件。Benzo[c]phenanthridine alkcaloids第二部分以我国研制的植物源农药的主要成分血根碱为先导化合物对血根碱骨架进行改造与修饰，研究开发新型的杀虫、杀菌剂及抗癌药物等。
　　 主要考查了不同取代基对苯并[c]啡啶环N(5)=C(6)键的加成产物对生物活性的影响，共合成了40多个目标化合物，发现部分化合物具有较好的杀菌、杀虫和抗癌活性，在50ug-mL-1甚至20μg·mL-1的剂量下对水稻纹枯的抑制率可以达到100.0％，在50μg·mL-1的剂量下对黄瓜灰霉和马铃薯晚疫都有较好的抑制作用。另外，该类化合物还具有强烈的抗癌活性，抑制大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞的IC50能达到1.33μg·mL-1。这些化合物具有进一步开发或作为先导化合物继续研究的价值。