概述[1]
丙酰蕓苔索內(nèi)酯又稱為丙酰油菜素內(nèi)酯[(1R，3aS，3bS，6aS，8S，9R，10aR，10bS，12aS)-1-[(1S)-1-[(2R，3R)-3-[(1S)-1-乙基-2-甲基丙基]-2-環(huán)氧乙烷基]乙基]十六氫-10a，12a-二甲基-8，9-雙(1-氧代丙氧基)-6H-苯并[c]茚并[5，4-e]氧雜-6-酮]，是一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。GROVE，M.D.等人于1979年在油菜花粉中發(fā)現(xiàn)了丙酰蕓苔素內(nèi)酯，并且自此以后已經(jīng)公開了其植物生長(zhǎng)促進(jìn)作用。丙酰蕓苔素內(nèi)酯對(duì)塊根作物、土豆和芋頭、谷物、玉米、棉花、果實(shí)蔬菜、豆類、葉用蔬菜、果樹、木本植物、開花植物和經(jīng)濟(jì)作物極其有效。
可商購(gòu)的丙酰蕓苔素內(nèi)酯以無(wú)定形狀態(tài)存在，其通常通過第5,763,366號(hào)美國(guó)專利中描述的方法制成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)無(wú)定形丙酰蕓苔素內(nèi)酯不適合于被制成制劑，因?yàn)樗浅Ｒ子谒?。?dāng)溶解或分散在水中時(shí)，它會(huì)經(jīng)歷顯著的水解。水解甚至可能在儲(chǔ)存期間發(fā)生，特別是在該化合物暴露于潮濕和高溫的地方時(shí)。因此，該植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑活性降低，必須應(yīng)用更高量的丙酰蕓苔素內(nèi)酯。而且必須以更短的間隔來施用丙酰蕓苔素內(nèi)酯。
應(yīng)用[3]
蕓苔素甾醇類似物是一類活性極高的第六大類植物內(nèi)源激素，它們普遍存在于植物的各個(gè)部位，具有廣泛的生理作用，可顯著調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。蕓苔素內(nèi)酯是其中的一類，植物花粉是自然界中的主要來源，但是含量極低，不能大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，因此目前實(shí)際應(yīng)用的都是人工合成的類似物或者同類物。丙酰蕓苔素內(nèi)酯是在蕓苔素內(nèi)酯的基礎(chǔ)上研究合成的，是把蕓苔素內(nèi)酯分子結(jié)構(gòu)的2，3羥基?；?2，23位的羥基氧化而成的新的化合物，具有活性高、持效期長(zhǎng)、藥效相對(duì)緩慢、提高植物抗逆（寒、旱）能力、對(duì)作物增產(chǎn)效果顯著等特點(diǎn)。目前日本衛(wèi)材食品化學(xué)株式會(huì)社在我國(guó)取得了丙酰蕓苔素內(nèi)酯的原藥登記，相關(guān)制劑產(chǎn)品在黃瓜、葡萄、煙草上取得了正式登記。
制備[2]
2α，3α-二丙酰氧基-24S-乙基-5α-膽甾-22-烯-6-酮(V)的合成：
向20.5g(49.92mmol)的(22E，24S)-24S-乙基-5α-膽甾-2，22-二烯-6-酮(III)[K.Mori，Agric.Biol.Chem.[農(nóng)業(yè)、生物學(xué)與化學(xué)]，44，1211(1980)]中添加7.3g(54.42mmol)的N-甲基嗎啉-N-氧化物和1000ml丙酮并攪拌。在使用氮?dú)獯祾叻磻?yīng)容器后，添加22ml水和32ml含有390mg(1.5mmol)四氧化鋨的叔丁醇的混合溶液以便在室溫下反應(yīng)過夜。過濾在反應(yīng)溶液中沉淀的晶體(15.6g)，將濾液通過添加亞硫酸氫鈉水溶液攪拌1小時(shí)、用氯仿萃取、用水洗滌、經(jīng)無(wú)水硫酸鎂干燥，并且真空蒸餾除去溶劑從而獲得粗產(chǎn)物。
將該粗產(chǎn)物通過硅膠柱色譜法(甲苯∶乙酸乙酯30∶1)精煉，獲得3.77g的2α，3α-二羥基-24S-乙基-5α-膽甾-22-烯-6-酮(IV)。與先前過濾的晶體(19.37g)合并，添加150ml吡啶、76ml丙酸酸酐和500mg的4-二甲基氨基吡啶以便在室溫下反應(yīng)過夜。用氯仿萃取、在水中洗滌、并且經(jīng)無(wú)水硫酸鎂干燥，真空蒸餾除去溶劑，并且獲得粗產(chǎn)物。將粗產(chǎn)物通過硅膠柱色譜法(苯、乙酸乙酯30∶1至15∶1)精煉，獲得21.06g(75.7％)的2α，3α-二丙酰氧基-24S-乙基-5α-膽甾-22-烯-6-酮(V)。
步驟2
(22R，23R，24S)-2α，3α-二丙酰氧基-22,23-環(huán)氧-B-高-7-氧雜-5α-豆甾烷-6-酮[化合物(I)]丙酰蕓苔素內(nèi)酯的合成：
將2.06g(3.70mmol)在步驟1中獲得的2α，3α-二丙酰氧基-24S-乙基-5α-膽甾-22-烯-6-酮(V)溶解在100ml的二氯甲烷中，添加8.0g(31.08mmol)的間氯過氧苯甲酸，并且將混合物在室溫下攪拌15天。然后添加8.0g的粉末氫氧化鈣，攪拌1小時(shí)并過濾，真空蒸餾除去溶劑，并獲得粗產(chǎn)物。將該粗產(chǎn)物通過硅膠柱色譜法(苯∶乙酸乙酯30∶1至15∶1)精煉，獲得0.85g(39.0％)的(22R，23R，24S)-2α，3α-二丙酰氧基-22，23-環(huán)氧-B-高-7-氧雜-5α-豆甾烷-6-酮[化合物(I)]，即(1R，3aS，3bS，6aS，8S，9R，10aR，10bS，12aS)-1-[(1S)-1-[(2R，3R)-3-[(1S)-1-乙基-2-甲基丙基]-2-環(huán)氧乙烷基]乙基]十六氫-10a，12a-二甲基-8，9-雙(1-氧代丙氧基)-6H-苯并[c]茚并[5，4-e]氧雜-6-酮]也就是丙酰蕓苔素內(nèi)酯。
丙酰蕓苔素內(nèi)酯的結(jié)晶變體的制備：
從二甲苯結(jié)晶，取10g的丙酰蕓苔素內(nèi)酯樣品與50ml的二甲苯一起放入三頸圓底燒瓶中。將所得的漿液加熱至65℃以獲得均質(zhì)的溶液。過濾不溶解的顆粒(如果有的話)，并且將該溶液緩慢冷卻至20℃-25℃。冷卻后，形成細(xì)晶體，并將所得的非均質(zhì)混合物在20℃下攪拌2小時(shí)。然后，將該漿液過濾并在20℃下用3ml二甲苯洗滌。將過濾的晶體在真空、40℃下干燥。由此獲得的晶體產(chǎn)物具有＞98％的純度，并且發(fā)現(xiàn)產(chǎn)率不低于90％。
主要參考資料
[1] 劉偉, 王金信, 楊廣玲, 魯梅, & 隋標(biāo)峰. (2005). 蕓苔素內(nèi)酯對(duì)花生幼苗生長(zhǎng)的影響. 現(xiàn)代農(nóng)藥, 4(1), 42-43.
[2] 周振標(biāo), 譚耀華, & 徐偉松. (2015). 丙酰蕓苔素內(nèi)酯調(diào)節(jié)柑橘生長(zhǎng)增產(chǎn)的應(yīng)用效果研究. 農(nóng)藥科學(xué)與管理, (2), 56-58.
[3] 王江柱, 裴敬祖, & 崔彥宏. (2007). 丙酰蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥增產(chǎn)效果的影響. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 23(4), 245-247.