N-卤代邻羟基苯基取代氨基酸衍生物的设计合成及抗菌活性研究

摘要

本课题以抑杀病原体特异性基因的关键结构“邻羟基苯基”、“卤代邻羟基苯基”为母核，与广泛应用于杀菌领域的氨基酸相联，设计、合成了一系列N-(邻羟基苯基)桥连氨基酸类化合物及其部分配合物并对其抑菌效果进行了测试。
　　 根据结构的不同，将化合物进行如下分类：
　　 1.以亚甲基为桥基的“邻羟基苯基”、“卤代邻羟基苯基”修饰氨基酸及其酯类化合物
　　 以水杨醛或卤代水杨醛首先与各种氨基酸及其酯类衍生物在碱性醇溶液中进行Schiff base缩合，经NaBH4还原后得到一系列的卤代邻羟基苄基氨基酸及其酯类化合物。研究表明，在反应过程中，氨基酸侧链空间位阻越小，反应速率越快。侧链上连有羧基的N-(5-氯邻羟基苄基)谷氨酸对大肠杆菌的抑菌效果较好，侧链上连有苯环或含氮杂环的N-(5-氯邻羟基苄基)苯丙氨酸和N-(5-氯邻羟基苄基)色氨酸对白色念珠菌的抑菌效果较好。谷氨酸酯类衍生物显示出对抑菌的高效性和选择性，其中N-(卤代邻羟基苄基)谷氨酸甲酯对白色念珠菌有强抑菌效果，而羧基未经酯化的N-(卤代邻羟基苄基)谷氨酸对大肠杆菌具有强抑菌效果。
　　 2.N-(5-氯邻羟基苄基)氨基酸铜配合物
　　 N-(5-氯邻羟基苄基)氨基酸和硝酸铜在水和甲醇的混合溶剂中常温下生成N-(5-氯邻羟基苄基)氨基酸铜配合物，反应时配体与铜离子的物质的量比为1:1。合成的配合物均为绿色粉末，颜色随基团的不同有深浅差异。产物难溶于水，易溶于乙醇。检测表明配体的羟基、胺基和羧基参与了配位。抑菌测试表明，此类配合物对大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌效果远远胜于其相应配体，而对金黄色葡萄球菌的抑菌效果与配体无显著差异，显示出化合物抑杀细菌的选择性。
　　 3.N-(邻羟基苯甲酰基)氨基酸类化合物
　　 以水杨酸甲酯为起始原料，经溴化、肼解后生成溴代水杨酰肼，再与乙醛酸和丙酮酸等羰基酸先发生Schiff base缩合，再经NaBH4还原，生成以甲酰胺为桥基的邻羟基苯基修饰氨基酸化合物。研究表明，苯环上有溴原子取代后，肼解反应和缩合反应的速率和转化率都有所增强。此类化合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有一定的抑菌效果，对白色念珠菌的抑菌效果较差。
　　 本文针对化合物的特性，对杀菌测试进行了实验方法的修订，进行了实验条件的探讨和中和剂的筛选。结果表明，具有抑菌效果的部分化合物也具有杀菌活性，化合物的最小杀菌浓度大于其最小抑菌浓度。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 文献综述

1.1 杀菌剂的应用及分类

1.1.1 无机系抗菌剂

1.1.2 有机系抗菌剂

1.1.3 天然系抗菌剂

1.2 氨基酸衍生物在抑菌方面的应用

1.2.1 氨基酸(酯)类衍生物在抑菌方面的应用

1.2.2 氨基酸席夫碱及其配合物在抑菌方面的应用

1.2.3 肽类物质在抑菌方面的应用

1.3 常用抗菌检测方法

1.3.1 灭菌、杀菌、抑菌的含义

1.3.2 文献中常用的抗菌检测方法

1.4 课题的主要研究思路和内容

第二章 实验部分

2.1 实验药品和仪器

2.2 化合物的合成与表征

2.2.1 N-(5-氯-邻羟基苄基)氨基酸类化合物(Ⅰ)的合成

2.2.2 N-(卤代邻羟基苄基)谷氨酸(酯)类化合物(Ⅱ)的合成

2.2.3 N-(卤代邻羟基苄基)甘氨酸乙酯(Ⅲ)的合成

2.2.4 N-(5-氯-邻羟基苄基)氨基酸铜配合物(Ⅳ)的合成

2.2.5 邻羟苯甲酰胺基甘氨酸(Ⅴ)的合成

2.3 测试方法

2.4 化合物的抗菌活性测试

2.4.1 实验原料

2.4.2 抑菌实验的实验方法

2.4.3 杀菌实验的实验方法

2.4.4 中和剂鉴定试验

第三章 结果与讨论

3.1 氨基酸类衍生物的schiff base缩合及还原反应

3.1.1 N-(5-氯-邻羟基苄基)氨基酸类化合物(Ⅰ)的合成

3.1.2 N-(卤代邻羟基苄基)谷氨酸(酯)类化合物(Ⅱ)的合成

3.1.3 N-(卤代邻羟基苄基)甘氨酸乙酯(Ⅲ)的合成

3.1.4 邻羟苯甲酰胺基甘氨酸(Ⅴ)的合成

3.1.5 产物的后处理

3.2 氨基酸酯的合成

3.2.1 L-谷氨酸-5-甲酯的合成

3.2.2 甘氨酸酯类衍生物的合成

3.3 中间体溴代水杨酰肼的制备

3.4 N-(5-氯-邻羟基苄基)氨基酸铜配合物(Ⅳ)的合成

3.4.1 配合物与配体红外谱图比较

3.4.2 配体与配合物紫外-可见光谱的比较

3.5 化合物谱图的解析与讨论

3.6 化合物的抑菌活性与构效关系

3.6.1 抑菌杀菌性能评价指标

3.6.2 测试结果及构效关系

3.7 化合物的杀菌活性结果与讨论

第四章 结论

4.1 化合物的合成

4.2 化合物的抑菌活性

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢

附 录