新二茂铁酰基硫脲化合物生物活性探究

新二茂铁酰基硫脲化合物生物活性探究【摘要】目的：探讨二茂铁酰基硫脲化合物的植物生长调节作用及抑菌活性。方法：目标化合物配置成溶液，用“培养皿法”和“打孔法”研究其调节植物生长作用和抑菌活性。结果：目标化合物对受试种子的萌芽及根苗的生长有不同程度的促进活性，浓度在10-0.01mg/L，效果较2，4-D好；对铜绿假单胞菌、大肠杆菌均有抑制作用，效果较其对伤寒杆菌的抑制作用强，浓度在100mg/L。结论:目标化合物具有促进植物生长及体外抑菌活性。【关键词】二茂铁酰基硫脲；生物活性酰基硫脲类化合物是一类非常重要的化合物，具有极好的杀虫、抑菌和调节植物生长等生物活性。有资料显示芳基取代硫脲衍生物活性显著〔1〕,因此引起了众多研究者的关注。二茂铁衍生物具有低毒性，亲油性、芳香性且抗炎、抑菌，并可作为植物生长调节剂，能在生物酶作用下参与各种代谢〔2〕，在医学、生物学领域有着广泛的应用前景。为实现活性成分的优化叠加,10 拓宽和提高原单个分子的生物活性，根据新药研究中的等排体原理与活性拼接的原则，将芳基硫脲基团与二茂铁酰基基团有机地结合，合成了两个新的二茂铁酰基硫脲化合物〔3〕，通过对其生物活性进行检测。实验结果证实这种新合成的二茂铁酰基硫脲化合物有良好的调节植物生长作用及抑菌作用。新合成的二茂铁酰基硫脲化合物结构式如下：化合物〈I〉化合物〈II〉1实验部分1.1实验材料1.1.1仪器、试剂无菌金属打孔器、培养皿。两个新合成的二茂铁酰基硫脲化合物均用文献1方法合成，实验所用其它试剂均为分析纯。1.1.2供试种子及菌种小麦、大豆、绿豆、苜蓿草（市售）；金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、大肠杆菌、伤寒杆菌、铜绿假单胞菌（河南中医学院微生物实验室提供）。1.2样品液的配制将样品用10滴DMF溶解后配成100mg/L水溶液，以不加样品的DMF水溶液为空白进行抑菌活性实验；将100mg/L水溶液再依次分别加水稀释成10、1.0、0.1、0.01、0.001mg/L各浓度，同时以纯水、相应浓度的2，4-D溶液为参比，进行植物生长调节活性实验。1.3实验方法1.3.1植物生长调节活性的测定实验10 采用培养皿法[4]研究植物调节活性（单子叶植物以小麦为代表；双子叶植物以绿豆、大豆、苜蓿草为代表）。将两张直径9cm的滤纸放入培养皿底部，加适量*的水或药液均匀润湿滤纸，置种子于滤纸上，使每一粒与滤纸很好地接触，盖上培养皿盖，将培养皿放入塑料袋内密闭，以防止水分蒸发。在室温18℃～20℃下，于暗处静置萌发。5天后观察种子萌芽、生根情况，7天后测其苗高。药液加入量：小麦5ml/份；绿豆5ml/份；大豆10ml/份；苜蓿草5ml/份。各类种子用量：小麦100粒/份；绿豆55粒/份，大豆50粒/份，苜蓿草300粒/份）。1.3.2抑菌活性的测定实验采用平皿打孔法研究样品的抗菌活性。参照文献《中药药理实验方法学》[5]，在无菌平皿内加入已融化的MH培养基20mL,待其凝固后,分别将培育18h的金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、大肠杆菌、伤寒杆菌、铜绿假单胞菌菌液，以划线方式将细菌涂布到平皿培养基上，然后用直径7mm的无菌金属打孔器在平皿内均匀打孔6个,每孔加药液0.2mL,置37℃电热恒温培养箱中培育24h后观察抑菌圈的大小。参照《微生物学检验技术》[6]判定抑菌效果。2实验结果2.1植物生长调节活性研究2.1.1单子叶植物调节活性测定结果见表1、表2.10 表1化合物对小麦幼苗生长的影响（cm）样品化合物浓度（mg/L）100101.00.10.010.001苗根苗根苗根苗根苗根苗根化合物Ⅰ000.92.01.03.31.42.91.12.70.51.1化合物Ⅱ0.30.21.02.21.32.60.93.20.93.00.41.22，4-D00.100.200.200.200.200.1蒸馏水1.02.21.02.21.02.21.02.21.02.21.02.2表2化合物对小麦发芽率的影响（%）浓度（mg/L）100101.00.10.01化合物Ⅰ496949397化合物Ⅱ998999098蒸馏水972.1.2双子叶植物调节活性测定结果见表3、表4、表5.表3化合物的植物生长调节活性---苜蓿草与绿豆发芽率（%）样品浓度（mg/L）100101.00.10.0110 苜蓿草绿豆苜蓿草绿豆苜蓿草绿豆苜蓿草绿豆苜蓿草绿豆化合物Ⅰ0021.883.635.880.031.683.628.481.8化合物Ⅱ0028.876.429.576.421.476.433.367.32，4-D―――67.3―――81.8――蒸馏水30.070.930.070.930.070.930.070.930.070.9表4化合物对苜蓿草苗高的影响（cm）浓度（mg/L）100101.00.10.01化合物Ⅰ01.21.01.11.21.2化合物Ⅱ01.11.10.92，4-D--0.3--1.0--蒸馏水1.0表5化合物的植物生长调节活性---绿豆与大豆根长（cm）样品浓度（mg/L）100101.00.10.01大豆绿豆大豆绿豆大豆绿豆大豆绿豆大豆绿豆化合物Ⅰ00.41.60.91.40.91.20.81.31.210 化合物Ⅱ00.31.71.11.61.11.41.11.41.32，4-D――00.5――1.20.95――蒸馏水1.10.81.10.81.10.81.10.81.10.82.2抑菌活性研究表6化合物的抑菌活性（抑菌圈直径mm）样品金黄色葡萄球菌白色葡萄球菌大肠杆菌铜绿假单胞菌伤寒杆菌化合物Ⅰ108141610化合物Ⅱ07131611空白098883讨论3.1植物生长调节活性研究目前广泛使用的植物生长调节剂种类很多，大致可分为营养元素类和非营养元素类[7]。二茂铁酰基硫脲化合物分子中含有N、Fe等营养元素，可用于纠正某些地区植物的元素缺乏症。3.2抑菌活性研究10 化合物的抑菌活性测定结果证实，化合物Ⅰ和化合物Ⅱ在较低浓度已显示出广泛的抑菌活性。化合物Ⅰ与化合物Ⅱ对铜绿假单胞菌、大肠杆菌、伤寒杆菌表现出一定的抑菌活性；化合物Ⅰ对金黄色葡萄球菌也表现出了抑制作用，化合物Ⅱ没有此作用。3.3构效关系与性质研究在实验中，将目标化合物溶解于DMF中，室内自然光下放置时间超过2小时，澄清的溶液就会逐渐浑浊，溶液颜色加深。由此得出：目标化合物在溶剂中具有光不稳定性。茂环上含有羰基等吸电子取代基的二茂铁衍生物具有光不稳定性，在溶剂中易光解，会产生游离的Fe2+离子和其它一些自由基,这些活泼的中间体对氧、水、热和光非常敏感。4结论实验证明新合成的两个二茂铁酰基硫化合物实现了芳基硫脲基团与二茂铁酰基基团的有机结合，达到了活性成分的优化叠加,使目标化合物具有更强、更广泛的生物活性。初步实验证实两个新合成的二茂铁酰基硫脲化合物在调节植物生长、抑菌方面有显著成效，具有广阔的研究开发前景。10 参考文献[1]彭浩,贺红武.N-取代苯甲酰基-N’-取代芳基硫脲的合成、晶体结构及生物活性〔J〕.有机化学，2007，04：502-506[2]刘明国,廖全斌,曹良义,吴建华.二茂铁衍生物的生物活性〔J〕.1998，01：69-71[3]杨怀霞,王利平,孟祥茹.两个新二茂铁酰基硫脲衍生物的合成与表征〔J〕[4]中华人民共和国国家标准啤酒大麦MaltingbarleyGB/T7416-2000[5]李仲兴,王秀华,张立志等.应用MH琼脂进行五倍子等5种中药对28株肠球菌的体外抗菌活性观察〔J〕.中草药,2001,32(12):101～1011[6]刘翠青.微生物学检验技术[M].北京：高等教育出版社，2005[7]林勇.植物生长调节剂在我省农业生产中的应用现状与发展前景.四川农业科技1999(1):3-4（上接第48页）多餐为宜，每天进餐4～5次即可，一旦症状得到控制，应鼓励较快恢复到平时的一日310 餐;④饮食宜注意营养，但无需规定特殊食谱;⑤餐间避免零食，睡前不宜进食;⑥在急性活动期，应戒烟酒，并避免咖啡、浓茶、浓肉汤和辣椒酸醋等刺激性调味品或辛辣的饮料，以及损伤胃黏膜的药物;⑦饮食不过饱，以防止胃窦部的过度扩张而增加胃泌素的分泌;忌过冷过热，少吃过甜或过咸的食物，少吃地瓜易产酸和生葱、白萝卜等易产气的食物。设置目标:①2d内病人能说出消化性溃疡注意饮食的重要性;②1周内病人会选择适合自己的食物;③1～2周内病人养成良好的饮食习惯。同时要进行烟酒戒除。与病人共同制定戒烟计划:去除所有的吸烟器具;减少与吸烟者接触，限制经常出入吸烟的场所;当渴望吸烟时，可以使用有关戒烟的糖果;家庭成员也要经常监督患者，支持鼓励患者，达到逐步戒烟的目的。因为情绪波动对胃的生理功能影响非常大，可导致病情加重或疾病复发；吸烟和饮酒的习惯使烟中的毒物和酒中的酒精共同刺激胃肠道，使胃黏膜的组织结构和黏液屏障受到破坏；暴饮暴食、粗糙进食和不规律进食也可破坏胃分泌的节律性和胃肠道的功能［6］。因此，鼓励患者养成乐观的生活态度和有规律的生活方式对于疾病发作期或缓解期的病情恢复均很重要。我们通过对188例消化性溃疡患者不良生活方式进行护理干预，取得了很好的效果，从而有效地降低其患病率，复发率，减少了并发症的发生。因此对患者不良生活方式的护理干预是十分必要和重要的，值得临床推广。参考文献10 [1]叶任高，陆再英.内科学［M］.北京:人民卫生出版社，2004:384.[2]叶晓芬，蔡建庭.消化性溃疡复发的原因及防治策略［J］.国际消化病杂志，2008，28(2):130.[3]金兰.消化性溃疡患者心理社会状态分析及护理[J].实用护理学杂志,1999,15(5):53-54.[4]蒲亨萍，唐禄静.消化性溃疡复发原因及护理对策[J].护士进修杂志，2007，22（15）：1420-1421.[5]高平，陈建荣.护理干预防止消化性溃疡复发的临床研究[J].现代护理，2007，13（8）：715-716.[6]姚健敏.消化性溃疡的愈合质量[J].中华消化杂志，2005，25（2）：127-128[7]尤黎明,吴瑛主编.内科护理学.第四版.北京:人民卫生出版社，2007.20710