一種吲哚二酮哌嗪類化合物在制備生物農(nóng)藥中的應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種吲哚二酮哌嗪類化合物在制備生物農(nóng)藥中的應(yīng)用。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)化合物1,2,3,4?tetrahydro?2?methyl?3?methylene?1,4?dioxopyrazino[1,2?a]indole對植物病原菌新月彎孢霉、膠孢炭疽菌、鏈格孢、柱枝雙胞霉都具有很強(qiáng)的抑效果，表明化合物1,2,3,4?tetrahydro?2?methyl?3?methylene?1,4?dioxopyrazino[1,2?a]indole具有很好的抑制植物病原菌效果，具有良好的應(yīng)用開發(fā)前景。因此，本發(fā)明為研究與開發(fā)新的抗植物病原菌提供了候選生物農(nóng)藥，為開發(fā)利用海洋真菌來源的天然活性物質(zhì)提供了科學(xué)依據(jù)。
【專利說明】
一種吲哚二酮哌嗪類化合物在制備生物農(nóng)藥中的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)和生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及化合物1，2,3,4-〖61:^117(11'〇-2-methyl-3-methylene-l，4_dioxopyrazino[ 1，2_a]indole在制備生物農(nóng)藥和作為農(nóng)藥中有 效成分的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】：
[0002] 植物病害主要是由病原微生物引起，是威脅植物生存的重大因素，每年都給農(nóng)林 業(yè)生產(chǎn)帶來巨大損失。如炭疽病是世界性的植物病害，對許多作物構(gòu)成嚴(yán)重威脅，尤其在熱 帶、亞熱帶地區(qū)，有多種炭疽菌可引起作物炭疽病，其中膠孢炭疽菌是炭疽菌屬內(nèi)最大的一 個(gè)種，其分布廣泛，危害寄主種類繁多，是一類重要的植物病原菌;鏈格孢能引起包括玉米、 小麥、煙草、馬鈴薯、番茄、蘋果、梨等幾十種農(nóng)作物的病害，造成田間和產(chǎn)后損失;新月彎孢 霉是一種寄主范圍廣泛的土傳性病原真菌，除侵染玉米外，還可侵染小麥、大麥、燕麥、水 稻、谷子等多種禾本科植物而造成糧食重大損失。目前植物病害仍以有機(jī)合成的化學(xué)藥劑 防治為主，但大量化學(xué)農(nóng)藥的使用，不但對人類環(huán)境造成了嚴(yán)重危害，而且增加了病原菌的 抗藥性。因此，生物防治逐漸成為病害防治研究中的主要領(lǐng)域，從微生物資源中尋找新的活 性物質(zhì)代替化學(xué)農(nóng)藥和使用天然抗菌化合物保護(hù)作物已成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)。
[0003] 海洋中存在著許多自然條件特殊的環(huán)境，尤其是深海海洋環(huán)境，使生活于深海的 海洋微生物處于獨(dú)特的物理、化學(xué)和生態(tài)環(huán)境中，在永久黑暗、高水壓、貧營養(yǎng)、劇變的溫度 梯度、高鹽度和高濃度的有毒物質(zhì)包圍下，使它們形成了極為特殊的生物結(jié)構(gòu)、代謝機(jī)制系 統(tǒng)。由于這種極端的環(huán)境，使深海海洋真菌能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)新穎、活性獨(dú)特的代謝產(chǎn)物，具有巨 大的應(yīng)用價(jià)值，可為生物農(nóng)藥的開發(fā)提供優(yōu)異的種質(zhì)資源。因此，深海微生物活性物質(zhì)是研 究開發(fā)海洋新農(nóng)用抗生素的必然而有效的選擇。
[0004] 化合物1，2,3,4-tetrahydr〇-2-methyl-3-methylene-l，4-dioxopyrazino[l，2_ 已]；[11(1016是從深海真菌0；[01101：01]1〇1115^68〇6]_卩；[1?3110發(fā)酵產(chǎn)物中分離純化得到，其結(jié)構(gòu) 式如（I)所示：
[0006]本發(fā)明所涉及的化合物1，2,3,4-七61:^117(11'〇-2-11161:1171-3-11161:11716116-1，4-dioxopyrazino[ 1，2-a] indole的結(jié)構(gòu)與文南犬"Wan-Ling Liang,Xiu Le ,Hou-Jin Li ,et al.Exploring the chemodiversity and biological activities of the secondary metabolites from the marine fungus Neosartorya pseudofischeri[J].Mar Drugs, 2014,12(11): 5657-5676."中的其中一個(gè)化合物報(bào)道一致。但到目前為止，國內(nèi)外文獻(xiàn)尚未 有關(guān)于1，2，3，4-tetrahydr〇-2-methyl-3-methylene_l，4_dioxopyrazino[ 1，2_a]indole 抗植物病原菌的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007] 本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供化合物1，2,3,4-七61^3117(11'〇-2-11161:1171-3-methylene-1，4_dioxopyrazino[ 1，2_a] indole 在制備生物農(nóng)藥中的應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明通過抗植物病原菌新月彎孢霉（Curvularia lunata)、膠孢炭疽菌 (Colletotrichum gloeosporioides)、鏈格抱（Alternaria alternata)、柱枝雙胞霉 (Cy 1 indrocladium scopar ium)活性測試發(fā)現(xiàn)，在每片濾紙片中化合物1，2，3，4-tetrahydr〇-2-methyl-3-methylene-l ,4-dioxopyrazi no[ 1，2_a]indole或制霉菌素的含 量為l〇yg時(shí)，對新月彎孢霉、膠孢炭疽菌、鏈格孢、柱枝雙胞霉的抑制率分別為92.6 %、 88.3%、86.1%、96.2%;選擇800、400、200、100、50、25、12? 5yg/mL 7個(gè)濃度下測化合物 1， 2，3，4-tetrahydr〇-2-methyl-3-methylene_l，4_dioxopyrazino[ 1，2_a]indole對膠抱炭 疽菌、鏈格孢、新月彎孢霉、柱枝雙胞霉的EC5Q值，確定化合物1，2,3,4-以讓 &1^(^〇-2-methyl-3-methylene-1，4_dioxopyrazino[l，2_a]indole對新月彎孢霉、膠孢炭疽菌、鏈格 孢、柱枝雙胞霉的EC 5Q值分別為101.8、95.3、96.2、86.5邱/11^。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：化合物1，2,3， 4~t etrahydr〇-2-methyl-3-methylene_l，4_dioxopyrazino[ 1，2_a]indole對植物病原菌 具有顯著的抑制效果，可用于制備生物農(nóng)藥。因此，化合物1，2,3,4-丨61:抑117(11'〇-2-11161:1171-3-methylene-l ,4-dioxopyr azino[l，2_a] indole能用于制備生物農(nóng)藥。
[0009] 所述的生物農(nóng)藥優(yōu)選為植物病原菌抗新月彎孢霉、膠孢炭疽菌、鏈格孢、柱枝雙胞 霉的農(nóng)藥。
[0010] 本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種生物農(nóng)藥，其特征在于，包有化合物1，2,3,4_ tetrahydr〇-2-methyl-3-methylene_l，4_dioxopyrazino[ 1，2_a] indole作為有效成分。
[0011] 所述的生物農(nóng)藥優(yōu)選為抗植物病原菌新月彎孢霉、膠孢炭疽菌、鏈格孢、柱枝雙胞 霉的農(nóng)藥。
[0012] 本發(fā)明發(fā)現(xiàn)化合物1，2,3,4-七61:^117(11'〇-2-11161:1171-3-11161:11716116-1，4-dioxopyraz ino [ 1，2-a] indole對新月彎孢霉、膠孢炭疽菌、鏈格孢、柱枝雙胞霉都具有很強(qiáng) 的抑制作用，表明化合物1，2,3,4-七61:^117(11'〇-2-11161:1171-3-11161:11716116-1，4-dioxopyrazino[l，2-a]indole具有很強(qiáng)的抗植物病原菌效果，可用于制備生物農(nóng)藥，具有 巨大的應(yīng)用開發(fā)前景。因此，本發(fā)明為研究與開發(fā)新的生物農(nóng)藥提供了候選藥物，為開發(fā)利 用海洋真菌來源的天然活性物質(zhì)提供了科學(xué)依據(jù)。
[0013] 本發(fā)明所涉及的Dichotomomyces cejpii FS110公開于文獻(xiàn):楊小M，陳玉嬋，李 浩華，章衛(wèi)民.23株海洋真菌的分子鑒定及其抗植物病原真菌和細(xì)胞毒活性研究，2014，0 (8): 132-137。該菌株本
【申請人】也持有，并保證自申請日起20年內(nèi)向公眾提供。
【具體實(shí)施方式】：
[0014] 以下實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是對本發(fā)明的限制。
[0015] 實(shí)施例1:
[0016] 采用濾紙片法測定化合物1，2,3,4-七61:抑117(11'〇-2-11161:1171-3-11161:11716116-1，4-dioxopyrazino[l，2-3];[11(1016對新月彎孢霉、膠孢炭疽菌、鏈格孢、柱枝雙胞霉的抑制效 果。
[0017]將化合物1，2,3,4-tetrahydr〇-2-methyl-3-methylene-l，4-dioxopyrazino[l， 2-a] indole用DMS0溶解，并稀釋至濃度為2mg/mL。
[0018]在含有H)A培養(yǎng)基的平皿中央分別接入直徑為4mm供試的植物病原菌菌餅，在菌餅 四周均勻放置4片濾紙片并在濾紙片上滴加5此提取液，以DMS0代替樣品提取液作空白對 照。置28°C恒溫箱培養(yǎng)3~5d，用十字測量法記錄菌餅生長直徑，按以下公式計(jì)算抑制率。
[0020]實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示：
[0021 ]表1:化合物1，2，3，4-tetrahydr〇-2-methyl-3-methylene-l，4-dioxopyrazino [1，2-a]indole對植物病原菌的抑制作用n=3)
[0023] 注：每片濾紙片中的化合物1，2,3,4_七61:抑117(11'〇-2-11161:1171-3-11161:11716116-1，4-dioxopyrazino[ 1，2-a] indole含量為lOyg/mL，表1中的化合物指的是化合物1，2，3，4-tetrahydr〇-2-methyl-3-methylene-l,4-dioxopyrazino[1,2~a]indole〇
[0024] 實(shí)施例2
[0025] 采用濾紙片法測定化合物1,2,3,4-七61:抑117(11'〇-2-11161:1171-3-11161:11716116-1，4-dioxopyrazino[l，2_a]i ndole對植物病原菌新月彎孢霉、膠孢炭疽菌、鏈格孢、柱枝雙胞 霉的EC5Q值。
[0026] 用DMS0將化合物1，2,3,4-tetrahydr〇-2-methyl-3-methylene-l，4_ dioxopyrazino [ 1，2-a] indole 稀釋至800、400、200、100、50、25、12 ? 5yg/mL。在含有 PDA 培養(yǎng) 基的平皿中央分別接入直徑為4mm供試的植物病原菌菌餅，在菌餅四周均勻放置4片濾紙片 并在濾紙片上滴加5此提取液，以DMS0代替樣品提取液作空白對照。置28°C恒溫箱培養(yǎng)3~ 5d，用十字測量法記錄菌餅生長直徑，計(jì)算抑制率，采用SigmaPlot 10.0軟件計(jì)算EC5Q值。實(shí) 驗(yàn)結(jié)果如表2所示：表2 :化合物1，2,3,4-七61:^117(11'〇-2-11161:1171-3-11161:11716116-1，4-dioxopyrazino[l，2-a]indole(Trichoder mic acid)對植物病原菌的EC5Q值（:x n=3)
[0028]表2中的化合物指的是化合物1，2,3,4-七61:抑117(11'〇-2-11161:1171-3-11161:11716116-1，4-dioxopyrazino[1，2_a]indole。
[0029]綜合所述，化合物1，2,3,4_七61^&117(11'〇-2-11161:1171-3-11161:11716116-1，4-dioxopyrazino[l，2_a]indole對植物病原菌新月彎孢霉、膠孢炭疽菌、鏈格孢、柱枝雙胞霉 具有很強(qiáng)的抑制效果，可用于制備生物農(nóng)藥。因此，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)為研究與開發(fā)新的生物農(nóng) 藥提供了候選藥物，為開發(fā)利用海洋真菌來源的天然活性物質(zhì)提供了科學(xué)依據(jù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1 ·化合物1，2,3,4-tetrahydr〇-2-methyl-3-methylene-l，4_dioxopyrazino[l，2_a] indole在制備生物農(nóng)藥中的應(yīng)用。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的生物農(nóng)藥為抗植物病原菌新月彎孢 霉（Curvularia lunata)、膠抱炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides)、鏈格抱 (Alternaria alternata)或柱枝雙胞霉（Cylindrocladium scoparium)的農(nóng)藥。3. -種生物農(nóng)藥，其特征在于，含有化合物1，2,3,4-〖61:^117(11'〇-2-11161:1171-3-methylene-1，4_dioxopyrazino[ 1，2_a] indole作為有效成分。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物農(nóng)藥藥物，其特征在于，所述的生物農(nóng)藥為抗植物病原菌 新月彎孢霉、膠孢炭疽菌、鏈格孢或柱枝雙胞霉的農(nóng)藥。
【文檔編號】A01P1/00GK105851020SQ201610250667
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】李浩華, 范震, 章衛(wèi)民
【申請人】廣東省微生物研究所