含酰肼結(jié)構(gòu)阿維菌素衍生物的合成及生物活性

王澤春, 魏阿蘭, 李 嬌, 徐鳳波

(南開(kāi)大學(xué) 農(nóng)藥國(guó)家工程研究中心 (天津)，南開(kāi)大學(xué) 元素有機(jī)化學(xué)研究所 化學(xué)學(xué)院，天津 300071)

天然存在的阿維菌素類(lèi)藥物由鏈霉菌Streptomyces avermitilis 發(fā)酵而來(lái)，具有驅(qū)蟲(chóng)、殺螨及殺線(xiàn)蟲(chóng)活性，是一種應(yīng)用普遍的抗生素[1]。由鏈霉菌發(fā)酵產(chǎn)物可以分離得到8 種阿維菌素類(lèi)化合物，其中包含4 對(duì)同系物 (圖式1)。

1985 年，阿維菌素B1作為殺蟲(chóng)劑和殺螨劑由先正達(dá)公司引入市場(chǎng)，現(xiàn)在市場(chǎng)售賣(mài)的阿維菌素類(lèi)藥物主要是以甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽為代表的阿維菌素B1的衍生物[2-3]。隨著阿維菌素類(lèi)藥物的上市以及長(zhǎng)期使用，害蟲(chóng)對(duì)其耐藥性不斷增強(qiáng)[4-7]。此外，在阿維菌素的生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)有20%～30%的廢渣產(chǎn)生，其主要成分是阿維菌素B2[8]。據(jù)報(bào)道，2012 年阿維菌素年產(chǎn)量高達(dá)2 500 t，產(chǎn)生的廢渣達(dá)500～750 t[9]。廢渣的產(chǎn)生增加了能源消耗并造成了環(huán)境污染，因此，將阿維菌素B2轉(zhuǎn)化為具有較高生物活性的大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)藥物，在工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)殺蟲(chóng)、綠色環(huán)保等方面均具有較高實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。酰肼是一類(lèi)應(yīng)用廣泛的含氮化合物，具有較高的化學(xué)反應(yīng)活性，可以用于制備多種醫(yī)藥或農(nóng)藥產(chǎn)品。酰肼類(lèi)衍生物在醫(yī)藥和農(nóng)藥領(lǐng)域均具有較高的應(yīng)用價(jià)值，特別是在抗腫瘤、抗病毒、抗瘧疾、殺菌、殺蟲(chóng)等方面，具有廣泛的生物及生理活性[10]。2004 年，Sheppard 等[11]在研究針對(duì)甲硫氨酸氨肽酶-2 (MetAP2) 靶點(diǎn)藥物過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)4 種含有二酰肼結(jié)構(gòu)的化合物1～4 (圖式2)，其中化合物4 具有選擇抑制MetAP2和甲硫氨酸氨肽酶-1 (MetAP1) 的活性。作為農(nóng)藥使用的酰肼類(lèi)化合物中，Rohm & Hass 公司[12-13]推出了第1 個(gè)二酰肼殺蟲(chóng)劑5-1 (圖式2)，它具有蛻皮激素拮抗作用，可以大面積用于田間。該發(fā)現(xiàn)引起了農(nóng)藥界的關(guān)注，之后人們對(duì)其進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究[14-17]，包括該類(lèi)殺蟲(chóng)劑的優(yōu)化結(jié)構(gòu)、毒性機(jī)理、構(gòu)效關(guān)系、生物生理、藥物殘留及抗藥性等，從而開(kāi)發(fā)出現(xiàn)已商品化的農(nóng)藥產(chǎn)品5～7 (圖式2)。2007 年，Zareef 等[18]以磺?；〈舳减ｋ轮械? 個(gè)?；O(shè)計(jì)合成了一類(lèi)芳磺酰肼衍生物8 (圖式2)，其中部分化合物均具有較好的殺菌活性。

文獻(xiàn)研究表明，阿維菌素分子結(jié)構(gòu)中羥基的活性順序?yàn)?-OH＞4″-OH＞23-OH，阿維菌素衍生物的研究主要在5-OH 和4″-OH 進(jìn)行[19]。在本研究中，我們成功地保護(hù)了阿維菌素B2a中的5-OH和4″-OH，將23-OH 氧化成羰基后與吡啶甲酰肼、苯磺酰肼、溴代苯甲酰肼以及肼基甲酸甲酯反應(yīng)，合成了6 個(gè)新的酰肼類(lèi)阿維菌素B2a衍生物，并對(duì)其殺蟲(chóng)、殺螨活性進(jìn)行了測(cè)定，以期篩選到低抗、低毒高效、綠色環(huán)保的先導(dǎo)化合物。目標(biāo)化合物的合成路線(xiàn)見(jiàn)圖式3。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

BRUKER Avance 400 MHz 型核磁共振儀 (以DMSO-d6和CDCl3為溶劑，TMS 為內(nèi)標(biāo))；X-6 顯微熔點(diǎn)測(cè)試儀 (河南予華儀器廠，溫度未校正)；Varian 7.0T FTMS 傅里葉變換高分辨質(zhì)譜儀；BRUKER AutoflexIII TOF/TOF 200 飛行時(shí)間質(zhì)譜質(zhì)譜儀；PE-2000 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 (上海亞榮生化儀器廠)；循環(huán)水式真空泵 (鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司)。100～200/200～300 目柱層層析硅膠 (青島海洋化工分廠)；GF254薄層層析硅膠 (青島海洋化工有限公司)；所用試劑及原料均為市售分析純。

1.2 目標(biāo)化合物的合成[20-23]

1.2.1 化合物2 的合成 取19.59 g 阿維菌素B2a(22 mmol) 和150 mL 二氯甲烷于250 mL 四口圓底燒瓶中，降溫至 -5 ℃，緩慢滴加氯甲酸烯丙酯3.25 g (27 mmol) 和四甲基乙二胺3.95 g (34 mmol)的二氯甲烷溶液，-5 ℃下反應(yīng)8～12 h，再緩慢滴加氯甲酸烯丙酯4.94 g (41 mmol) 和四甲基乙二胺4.53 g(39 mmol) 的二氯甲烷溶液，控溫反應(yīng)2 h，薄層層析 (TLC) 監(jiān)測(cè) (展開(kāi)劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 1 : 1) 至原料點(diǎn)消失后，加入50 mL 飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)，再用3 × 20 mL 二氯甲烷萃取，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鎂干燥后，減壓濃縮，硅膠柱層析 (洗脫劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 4 : 1) 純化得到淡黃色固體產(chǎn)物，熔點(diǎn)110～112 ℃，產(chǎn)率78%。

1.2.2 化合物3 的合成 氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在150 mL四口圓底燒瓶中加入4.25 g 中間體2 (4 mmol) 和50 mL 二氯甲烷，攪拌后加入吡啶1.9 g (24 mmol)和Dess-Martin 氧化劑1.7 g (4 mmol)，室溫反應(yīng)30 min。TLC 監(jiān)測(cè) (展開(kāi)劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 1 : 1)反應(yīng)完成后，加入50 mL 混合液 [V(飽和碳酸氫鈉溶液) : V(飽和硫代硫酸鈉溶液) = 1 : 1]淬滅反應(yīng)，再用3 × 20 mL 二氯甲烷萃取，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鎂干燥，減壓濃縮，硅膠柱層析 (洗脫劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 4 : 1) 純化得到淡黃色固體產(chǎn)物，熔點(diǎn)106～108 ℃，產(chǎn)率99%。

1.2.3 目標(biāo)化合物4a～4f 的合成 氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將2.12 g 中間體3 (2 mmol) 和1.12 g (3 mmol) 苯磺酰肼溶于50 mL 甲醇，室溫?cái)嚢?6 h。TLC 監(jiān)測(cè) (展開(kāi)劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 1 : 3) 至原料反應(yīng)完全，將反應(yīng)液減壓除去溶劑后溶解于5 mL 四氫呋喃中，于8 h 內(nèi)分4 批加入氰基硼氫化鈉0.63 g (10 mmol)，室溫?cái)嚢?2 h，TLC 監(jiān)測(cè)(展開(kāi)劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 1 : 3) 反應(yīng)完全后，將反應(yīng)溶劑減壓除去，并用20 mL 混合溶液 (V(醋酸異丙酯) : V(無(wú)水乙醇) = 7 : 3) 重新溶解，降溫至 -5 ℃，加入四 (三苯基膦) 鈀0.005 8 g(0.005 mmol)，緩慢加入硼氫化鈉0.076 g (2 mmol)，恒溫 -5 ℃反應(yīng)2 h。TLC 監(jiān)測(cè) (展開(kāi)劑為V(石油醚) : V(乙酸乙酯) = 1 : 3) 反應(yīng)完成后，加入50 mL飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應(yīng)，混合液用3 × 20 mL二氯甲烷萃取，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鎂干燥，過(guò)濾，減壓濃縮，硅膠柱層析 (洗脫劑為V(石油醚) :V(乙酸乙酯) = 1 : 1) 分離純化得到淡黃色固體，熔點(diǎn)122～124 ℃，產(chǎn)率為37 %。

同樣的方法得到目標(biāo)化合物4b～4f。

1.3 生物活性測(cè)試

供試害蟲(chóng)：小菜蛾、蚜蟲(chóng)和朱砂葉螨成螨。

參考文獻(xiàn)方法[24-25]采用浸葉法測(cè)試目標(biāo)化合物對(duì)小菜蛾的殺蟲(chóng)活性，采用浸蟲(chóng)浸葉法測(cè)試其殺蚜蟲(chóng)活性，采用植株浸漬法測(cè)試其殺螨活性。測(cè)試濃度分別為200、100、10 和1 μg/mL 4 個(gè)梯度，對(duì)照藥劑分別為甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽 (甲維鹽) 和母體化合物阿維菌素B2a。測(cè)試結(jié)果為3 次測(cè)定平均值，并為校正死亡率。

2 結(jié)果與討論

2.1 目標(biāo)化合物的理化數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)表征

根據(jù)上述合成方法，合成了2 個(gè)中間體和6 個(gè)含酰肼結(jié)構(gòu)的阿維菌素類(lèi)衍生物，其結(jié)構(gòu)通過(guò)1H NMR 和高分辨質(zhì)譜進(jìn)行確認(rèn)。

化合物2 (4″,5-二 (烯丙氧基羰基氧)-阿維菌素B2a)：淡黃色固體，產(chǎn)率，78%；m.p. 110-112 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz), δ: 5.90-6.00 (m, 2H, -CH2-CH=CH-), 5.84(dd, J = 14.8, 12.4 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.74 (dd, J = 16.0,12.0 Hz, 1H, -CH-CH=C-C=C-), 5.57 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H,-C=CH-C=C), 5.35-5.42 (m, 4H, -CH=CH2), 5.29 (dd, J =12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.26 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -CH-),4.97 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.77 (dd, J = 4.6, 0.8 Hz, 1H,-CH-CH-CH-), 4.76-4.84 (m, 1H, -CH-O-C=O-), 4.70 (t, J =3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.66 (d, J = 4.0 Hz, 4H, -O-CH2-CH=CH2), 4.58 (d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.10 (s, 1H, -OH), 4.08(s, 1H, -OH), 3.97-4.06 (m, 1H, CH3-CH-), 3.95 (d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H, -CH-CH-),3.55-3.59 (m, 1H, CH3-CH-), 3.55-3.58 (m, 2H, -CH-O-),3.51-3.55 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.38 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz,1H, -CH-CH-CH-), 3.32 (s, 3H, -O-CH3), 3.31 (s, 3H, -OCH3), 3.24-3.29 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.13 (d, J = 8.0 Hz,1H, -C-CH-CH-), 3.08 (d, J = 14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-),2.90 (dd, J = 14.8, 8.8 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.64-2.70 (m,1H, -CH-CH3), 2.51 (dd, J = 3.6 Hz,1H, -CH-CH-CH-), 2.43-2.62 (m, 2H, -CH2-C=N-), 2.21-2.39 (m, 2H, -C=CH-CH2-CH-), 1.83-2.15 (m, 2H,-CH-CH2-), 1.72-2.19 (m, 4H, -CHCH2-CH-), 1.63-2.00 (m, 2H, -CH-CH2-CH-), 1.56-1.65 (m,1H, CH3-CH-CH-), 1.50-1.54 (m, 2H, -CH-CH2-CH3), 1.31-1.44 (m, 6H, -CH3), 1.08-1.22 (m, 12H, -CH3), 0.87-0.96 (m,6H, -CH3). MALDI-TOF 測(cè)量值 (計(jì)算值), 1 081.320 7 (1 081.535 0，[M+Na+])。

化合物3 (4″,5-二 (烯丙氧基羰基氧)-23-羰基阿維菌素B2a)：淡黃色固體，產(chǎn)率，99%；m.p. 106-108 ℃;1H NMR(CDCl3, 400 MHz)，δ: 5.90-6.00 (m, 2H, -CH2-CH=CH-),5.84 (dd, J = 14.8, 12.4 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.74 (dd, J =16.0, 12.0 Hz, 1H, -CH-CH=C-C=C-), 5.57 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H,-C=CH-C=C), 5.35-5.42 (m, 4H, -CH=CH2), 5.29 (dd, J =12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.26 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -CH-),4.97 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.77 (dd, J = 4.6, 0.8 Hz,1H, -CH-CH-CH-), 4.76-4.84 (m, 1H, -CH-O-C=O-), 4.70 (t,J = 3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.66 (d, J = 4.0 Hz, 4H, -OCH2-CH=CH2), 4.58 (d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.08 (s,1H,-OH), 3.97-4.06 (m, 1H, CH3-CH-), 3.95 (d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H, -CH-CH-), 3.55-3.59 (m, 1H, CH3-CH-), 3.55-3.58 (m, 1H, -CH-O-), 3.51-3.55(m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.38 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -CHCH-CH-), 3.32 (s, 3H, -O-CH3), 3.31 (s, 3H, -O-CH3), 3.24-3.29 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.13 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -C-CHCH-), 3.08 (d, J = 14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-), 2.90 (dd,J = 14.8, 8.8 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.64-2.70 (m, 1H, -CHCH3), 2.51 (dd, J = 3.6 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.43-2.62 (m,2H, -CH2-C=N-), 2.21-2.39 (m, 2H, -C=CH-CH2-CH-), 1.83-2.15 (m, 2H, -CH-CH2-), 1.72-2.19 (m, 4H, -CH-CH2-CH-),1.63-2.00 (m, 2H, -CH-CH2-CH-), 1.56-1.65 (m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.50-1.54 (m, 2H, -CH-CH2-CH3), 1.31-1.44 (m,6H, -CH3), 1.08-1.22 (m, 12H, -CH3), 0.87-0.96 (m, 6H, -CH3). HRMS 測(cè)量值 (計(jì)算值), 1 079.286 2 (1 079.520 1，[M+Na+])。

化合物4a (23-脫氧-23-對(duì)甲苯磺酰肼阿維菌素B2a)：淡黃色晶體，產(chǎn)率，29%；m.p. 122-124 ℃;1H NMR(DMSO-d6, 400 MHz)，δ: 7.20 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ph-H),7.12 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ph-H), 5.88 (dd, J = 14.8, 12.4 Hz,1H, -C=CH-C=C), 5.74 (dd, J = 16.0, 12.0 Hz, 1H, -CHCH=C-C=C-), 5.60 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.36 (s, 1H,-OH), 5.24 (dd, J = 12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.10 (br,1H, -OH), 5.07 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.75-4.81 (m,1H, -CH-O-C=O-), 4.67 (t, J = 3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.60(d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.45 (d, J = 12.0 Hz, 1H, -CH-),4.07 (s, 1H, -OH), 4.00-4.05 (m, 1H, CH3-CH-), 3.89 (d, J =2.8 Hz, 1H, -C=C-CH-OH), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H,-CH-CH-), 3.61 (d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.56-3.57(m, 1H, CH3-CH-), 3.53-3.55 (m, 1H, CH3-CH-O-), 3.50-3.53(m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.37 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -CHCH-CH-), 3.32 (s, 3H, -O-CH3), 3.30 (s, 3H, -O-CH3), 3.23-3.27 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.17 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -C-CHCH-), 3.07 (d, J = 14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-), 2.89 (dd,J = 14.8, 8.8 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.83 (m, 1H, -CH2-CH-CH2-),2.62-2.70 (m, 1H, -CH-CH3), 2.51 (dd, J = 3.6 Hz, 1H, -CHCH-CH-), 2.31-2.51 (m, 2H, -CH2-C=N-), 2.21-2.31 (m, 5H, -C=CH-CH2-CH-), 1.85-2.14 (m, 2H, -CH-CH2-), 1.71-2.17(m, 4H, -CH-CH2-CH-), 1.82-1.99 (m, 2H, -CH-CH2-CH-),1.59-1.64 (m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.50-1.53 (m, 2H,-CH-CH2-CH3), 1.33-1.47 (m, 6H, -CH3), 1.08-1.19 (m, 12H,-CH3), 0.88-0.96 (m, 6H, -CH3). HRMS 測(cè)量值 (計(jì)算值),1 059.538 7 (1 059.545 8，[M+H+])。

化合物4b (23-脫氧-23-苯磺酰肼阿維菌素B2a)：淡黃色晶體，產(chǎn)率，41%；m.p. 123-125 ℃;1H NMR (DMSO-d6,400 MHz)，δ: 7.27-1.38 (m,5H,Ph-H), 5.88 (dd, J = 14.8, 12.4 Hz,1H, -C=CH-C=C), 5.76 (dd, J = 16.0, 12.0 Hz, 1H, -CHCH=C-C=C-), 5.61 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -C=CH-C=C),5.37 (s, 1H, -OH), 5.25 (dd, J = 12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CHCH2-), 5.10 (br, 1H, -OH), 5.08 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-),4.75-4.86 (m, 1H, -CH-O-C=O-), 4.69 (t, J = 3.2 Hz, 2H, -OCH-CH2-), 4.57 (d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.46 (d, J = 12.0 Hz, 1H,-CH-), 4.08 (s, 1H, -OH), 4.00-4.04 (m, 1H, CH3-CH-), 3.88(d, J = 2.8 Hz, 1H, -C=C-CH-OH), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz,1H, -CH-CH-), 3.62 (d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.57-3.59 (m, 1H, CH3-CH-), 3.54-3.55 (m, 1H, CH3-CH-O-), 3.51-3.54 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.35 (dd, J = 14.4,9.6 Hz, 1H,-CH-CH-CH-), 3.32 (s, 3H, -O-CH3), 3.31 (s, 3H, -O-CH3),3.23-3.29 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.13 (d, J = 8.0 Hz,1H, -C-CH-CH-), 3.07 (d, J = 14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-),2.89 (dd, J = 14.8, 8.8 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.83 (m, 1H,-CH2-CH-CH2-), 2.61-2.63 (m, 1H,- CH-CH3), 2.51 (dd, J =3.6 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.43-2.59 (m, 2H, -CH2-C=N-),2.21-2.39 (m, 2H, -C=CH-CH2-CH-), 1.84-2.15 (m, 2H,-CHCH2-), 1.72-2.18 (m, 4H, -CH-CH2-CH-), 1.67-1.96 (m, 2H,-CH-CH2-CH-), 1.53-1.59 (m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.47-1.50(m, 2H, -CH-CH2-CH3), 1.37-1.44 (m, 6H, -CH3), 1.08-1.17(m, 12H, -CH3), 0.79-0.96 (m, 6H, -CH3). HRMS 測(cè)量值 (計(jì)算值), 1 044.523 0 (1 044.522 9，[M+])。

化合物4c (23-脫氧-23-甲酸甲酰肼阿維菌素B2a)：白色晶體，產(chǎn)率，22%；m.p. 117-119 ℃;1H NMR (DMSO-d6,400 MHz)，δ: 5.87 (dd,J = 14.8, 12.4 Hz, 1H, -C=CH-C=C),5.74 (dd, J = 16.0, 12.0 Hz, 1H, -CH-CH=C-C=C-), 5.61 (dd, J= 14.4, 9.6 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.34 (s, 1H, -OH), 5.24 (dd,J = 12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.10 (br, 1H, -OH), 5.04(d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.75-4.80 (m, 1H, -CH-O-C=O-),4.70 (t, J = 3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.59 (d, J = 16.0 Hz,1H, -CH-), 4.45 (d, J = 12.0 Hz, 1H, -CH-), 4.07 (s, 1H, -OH),4.00-4.06 (m, 1H, CH3-CH-), 3.90 (d, J = 2.8 Hz, 1H,-C=C-CH-OH), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H, -CH-CH-), 3.61(d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.57-3.59 (m, 1H, CH3-CH-),3.55-3.56 (m, 1H, CH3-CH-O-), 3.51-3.54 (m, 1H, -CH-CHCH2-), 3.45 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 3.32 (s,3H, -O-CH3), 3.30 (s, 3H, -O-CH3), 3.23- 3.27 (m, 1H, -CHCH-CH2-), 3.12 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -C-CH-CH-), 3.08 (d, J =14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-), 2.89 (dd, J = 14.8, 8.8 Hz,1H, -CH-CH-CH-), 2.83 (m, 1H, -CH2-CH-CH2-), 2.61-2.67(m, 1H, -CH-CH3), 2.50 (dd, J = 3.6 Hz, 1H, -CH-CH-CH-),2.38-2.54 (m, 2H, -CH2-C=N-), 2.27-2.36 (m, 2H, -C=CHCH2-CH-), 2.13 (s, 3H, -C=O-CH3), 1.85-2.23 (m, 2H,-CH-CH2-), 1.71-2.19 (m, 4H, -CH-CH2-CH-), 1.66-1.99 (m,2H, -CH-CH2-CH-), 1.53-1.63 (m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.50-1.53 (m, 2H, -CH-CH2-CH3), 1.31-1.47 (m, 6H, -CH3), 1.01-1.19 (m, 12H, -CH3), 0.90-1.00 (m, 6H, -CH3). HRMS 測(cè)量值(計(jì)算值), 985.525 3 (985.524 4，[M+Na+])。

化合物4d (23-脫氧-23-煙酸酰肼阿維菌素B2a)：白色晶體，產(chǎn)率，28%；m.p. 111-113 ℃;1H NMR (DMSO-d6,400 MHz)，δ: 9.14 (s, 1H, Py-H), 8.86 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Py-H), 8.35 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Py-H), 7.61 (dd, J = 8.0, 5.2 Hz,1H, Py-H), 5.88 (dd, J = 14.8, 12.4 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.77 (dd,J = 16.0, 12.0 Hz, 1H, -CH-CH=C-C=C-), 5.61 (dd,J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.39 (s, 1H, -OH), 5.26(dd, J = 12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.11 (br, 1H, -OH),5.07 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.76-4.84 (m, 1H, -CH-OC=O-), 4.70 (t, J = 3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.58 (d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.47 (d, J = 12.0 Hz, 1H, -CH-), 4.08 (s, 1H,-OH), 3.97-4.06 (m, 1H, CH3-CH-), 3.89 (d, J = 2.8 Hz, 1H,-C=C-CH-OH), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H, -CH-CH-), 3.63(d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.55-3.59 (m, 1H, CH3-CH-),3.55-3.58 (m, 1H, CH3-CH-O-), 3.51-3.55 (m, 1H, -CH-CHCH2-), 3.38 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 3.32 (s,3H, -O-CH3), 3.31 (s, 3H, -O-CH3), 3.24-3.29 (m, 1H, -CHCH-CH2-), 3.13 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -C-CH-CH-), 3.08 (d, J =14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-), 2.90 (dd, J = 14.8, 8.8 Hz,1H, -CH-CH-CH-), 2.83 (m, 1H, -CH2-CH-CH2-), 2.64-2.70(m, 1H, -CH-CH3), 2.51 (dd, J = 3.6 Hz, 1H, -CH-CH-CH-),2.43-2.62 (m, 2H, -CH2-C=N-), 2.21-2.39 (m, 2H, -C=CHCH2-CH-), 1.83-2.15 (m, 2H, -CH-CH2-), 1.72-2.19 (m, 4H, -CH-CH2-CH-), 1.63-2.00 (m, 2H, -CH-CH2-CH-), 1.56-1.65(m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.50-1.54 (m, 2H, -CH-CH2-CH3),1.31-1.44 (m, 6H, -CH3), 1.08-1.22 (m, 12H, -CH3), 0.87-0.96(m, 6H, -CH3). HRMS 測(cè)量值 (計(jì)算值), 1 032.541 1 (1 032.540 3，[M+Na+])。

化合物4e (23-脫氧-23-異煙酸酰肼阿維菌素B2a)：淡黃色固體，產(chǎn)率，23%；m.p. 112-115 ℃;1H NMR (DMSOd6, 400 MHz)，δ: 8.02 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Py-H), 7.91 (d, J =8.0 Hz, 1H, Py-H), 7.42 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Py-H), 7.27 (d, J =8.0 Hz, 1H, Py-H), 5.88 (dd, J = 14.8, 12.4 Hz, 1H, -C=CHC=C), 5.77 (dd, J = 16.0, 12.0 Hz, 1H, -CH-CH=C-C=C-),5.61 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.39 (s, 1H,-OH), 5.26 (dd, J = 12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.11 (br,1H, -OH), 5.07 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.76-4.84 (m,1H, -CH-O-C=O-), 4.70 (t, J = 3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.58(d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.47 (d, J = 12.0 Hz, 1H, -CH-),4.08 (s, 1H, -OH), 3.97-4.06 (m, 1H, CH3-CH-), 3.89 (d, J =2.8 Hz, 1H, -C=C-CH-OH), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H, -CH-CH-), 3.63 (d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.55-3.59 (m,1H, CH3-CH-), 3.55-3.58 (m,1H, CH3-CH-O-), 3.51-3.55 (m,1H, -CH-CH-CH2-), 3.38 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -CH-CHCH-), 3.32 (s, 3H, -O-CH3), 3.31 (s, 3H,-O-CH3), 3.24-3.29(m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.13 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -C-CH-CH-),3.08 (d, J = 14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-), 2.90 (dd, J =14.8, 8.8 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.83 (m, 1H, -CH2-CH-CH2-),2.64-2.70 (m, 1H, -CH-CH3), 2.51 (dd, J = 3.6 Hz, 1H, -CHCH-CH-), 2.43-2.62 (m, 2H, -CH2-C=N-), 2.21-2.39 (m, 2H, -C=CH-CH2-CH-), 1.83-2.15 (m, 2H, -CH-CH2-), 1.72-2.19(m, 4H, -CH-CH2-CH-), 1.63-2.00 (m, 2H, -CH-CH2-CH-),1.56-1.65 (m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.50-1.54 (m, 2H,-CH-CH2-CH3), 1.31-1.44 (m, 6H, -CH3), 1.08-1.22 (m, 12H,-CH3), 0.87-0.96 (m, 6H, -CH3). HRMS 測(cè)量值 (計(jì)算值),1 032.541 0 (1 032.540 3，[M+Na+])。

化合物4f (23-脫氧-23-間溴苯甲酸酰肼阿維菌素B2a)：淡黃色晶體，產(chǎn)率，8%；m.p. 121-123 ℃;1H NMR(DMSO-d6, 400 MHz)，δ: 8.06 (s, 1H, Ph-H), 8.00 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Ph-H), 7.90 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Ph-H), 7.53 (dd, J =12.0, 8.0 Hz, 1H, Ph-H), 5.88 (dd, J = 14.8, 12.4 Hz, 1H,-C=CH-C=C), 5.78 (dd, J = 16.0, 12.0 Hz, 1H, -CH-CH=CC=C-), 5.62 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -C=CH-C=C), 5.36 (s,1H, -OH), 5.25 (dd, J = 12.0, 9.2 Hz, 1H, -C=CH-CH2-), 5.11(br, 1H, -OH), 5.05 (d, J = 4.0 Hz, 1H, -CH=C-), 4.75-4.87 (m,1H, -CH-O-C=O-), 4.67 (t, J = 3.2 Hz, 2H, -O-CH-CH2-), 4.58(d, J = 16.0 Hz, 1H, -CH-), 4.47 (d, J = 12.0 Hz, 1H, -CH-),4.10 (s, 1H, -OH), 4.00-4.05 (m, 1H, CH3-CH-), 3.89 (d, J =2.8 Hz, 1H, -C=C-CH-OH), 3.75 (dd, J = 9.2, 6.4 Hz, 1H,-CH-CH-), 3.64 (d, J = 4.4 Hz, 1H, -CH-CH-O-), 3.56-3.63(m, 1H, CH3-CH-), 3.54-3.56 (m, 1H, CH3-CH-O-), 3.51-3.54(m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.36 (dd, J = 14.4, 9.6 Hz, 1H, -CHCH-CH-), 3.33 (s, 3H, -O-CH3), 3.32 (s, 3H, -O-CH3), 3.19-3.27 (m, 1H, -CH-CH-CH2-), 3.12 (d, J = 8.0 Hz, 1H, -C-CHCH-), 3.07 (d, J = 14.4 Hz, 1H, -C=O-CH-CH=C-), 2.91 (dd,J = 14.8, 8.8 Hz, 1H, -CH-CH-CH-), 2.83 (m, 1H, -CH2-CHCH2-), 2.61-2.72 (m, 1H, -CH-CH3), 2.51 (dd, J = 3.6 Hz, 1H,-CH-CH-CH-), 2.43-2.61 (m, 2H, -CH2-C=N-), 2.26-2.39 (m,2H, -C=CH-CH2-CH-), 1.85-2.15 (m, 2H, -CH-CH2-), 1.73-2.18 (m, 4H, -CH-CH2-CH-), 1.68-1.99 (m, 2H, -CH-CH2-CH-),1.62-1.68 (m, 1H, CH3-CH-CH-), 1.49-1.59 (m, 2H, -CHCH2-CH3), 1.30-1.48 (m, 6H, -CH3), 1.09-1.20 (m, 12H,-CH3), 0.84-0.94 (m, 6H, -CH3). HRMS 測(cè)量值 (計(jì)算值),1 086.467 1 (1 086.466 4，[M+])。

2.2 殺蟲(chóng)活性

2.2.1 對(duì)小菜蛾的殺蟲(chóng)活性 由 (表1) 可以看出：6 個(gè)目標(biāo)化合物4a～4f 在200 μg/mL 時(shí)對(duì)小菜蛾的致死率為100%；化合物4a、4c、4d、4e 和4f 在100 μg/mL 時(shí)對(duì)小菜蛾的致死率均超過(guò)90%，略低于甲維鹽；在1 μg/mL 時(shí)，殺蟲(chóng)活性順序?yàn)?f＞4e＞4d＞4a＞4c＞4b，其中化合物4f，即23-間溴苯甲酸酰肼阿維菌素B2a對(duì)小菜蛾致死率達(dá)75%，而4b 已不具有殺蟲(chóng)活性。

表1 化合物4a～4f 對(duì)小菜蛾的殺蟲(chóng)活性Table1 Insecticidal activity of compounds 4a-4f against diamondback moth

對(duì)比引入的酰肼結(jié)構(gòu)的種類(lèi)和殺蟲(chóng)活性數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在阿維菌素B2a的23 位引入的酰肼結(jié)構(gòu)取代基對(duì)殺小菜蛾的活性有一定影響，殺蟲(chóng)活性隨取代基的變化而不同，活性順序?yàn)殚g溴苯?；具拎；炯籽貂；颈交酋；?。從中可以看出，引入負(fù)電性基團(tuán)和位阻更大的基團(tuán)更有利于增強(qiáng)化合物的殺小菜蛾活性。

2.2.2 對(duì)蚜蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性 結(jié)果 (表2) 表明：阿維菌素B2a及其衍生物殺蚜蟲(chóng)的活性效果一般，在10 μg/mL 時(shí)，殺蚜蟲(chóng)活性順序?yàn)?f＞4d＞4a =4e＞4b，化合物4f 的作用效果最好且與阿維菌素B2a相同，4c 的致死率為零。當(dāng)濃度再降低至1 μg/mL時(shí)，4f 的殺蚜蟲(chóng)活性降低為阿維菌素B2a的1/2，而其他酰肼類(lèi)衍生物已沒(méi)有殺蚜蟲(chóng)活性。

表2 化合物4a～4f 對(duì)蚜蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性Table2 Insecticidal activity of compounds 4a-4f against aphid

2.2.3 對(duì)朱砂葉螨的殺螨活性 由表3 數(shù)據(jù)可以看出：在100 μg/mL 時(shí)，目標(biāo)化合物4c、4d、4e 和4f 對(duì)朱砂葉螨成螨的殺螨活性與阿維菌素B2a一致；在10 μg/mL 時(shí)，殺螨活性順序?yàn)?d＞4b = 4f＞4c = 4e＞4a，活性低于母體化合物，說(shuō)明在阿維菌素B2a的23 位引入酰肼結(jié)構(gòu)對(duì)其殺螨活性提高不大。

表3 化合物4a～4f 對(duì)朱砂葉螨的殺螨活性Table3 Insecticidal activity of compounds 4a-4f against vermilion leaf mites

3 結(jié)論

通過(guò)在大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)化合物阿維菌素B2a的23 位引入酰肼結(jié)構(gòu)，考慮取代基位阻和正負(fù)電性不同，合成設(shè)計(jì)了6 個(gè)未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道的阿維菌素B2a酰肼類(lèi)衍生物，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的表征和生物活性測(cè)定。生物測(cè)定結(jié)果表明：阿維菌素B2a酰肼類(lèi)衍生物具有較好的殺小菜蛾活性，結(jié)合殺蟲(chóng)活性數(shù)據(jù)和所引入酰肼結(jié)構(gòu)的理化性質(zhì)可以看出，引入負(fù)電性基團(tuán)和位阻更大的基團(tuán)更有利于增強(qiáng)化合物的對(duì)小菜蛾的殺蟲(chóng)活性；阿維菌素B2a酰肼類(lèi)衍生物對(duì)蚜蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性和對(duì)朱砂葉螨的殺螨活性一般。在本研究基礎(chǔ)上，利用3D-QSAR 進(jìn)一步研究新化合物的殺蟲(chóng)活性和引入基團(tuán)的理化性質(zhì)之間的構(gòu)效關(guān)系，可指導(dǎo)合成具有高活性的先導(dǎo)化合物。