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乙酮醇脂肪酸衍生物以及植物生長調(diào)節(jié)劑的制作方法

文檔序號:3584147閱讀:602來源:國知局
專利名稱:乙酮醇脂肪酸衍生物以及植物生長調(diào)節(jié)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是涉及特定的α-乙酮醇脂肪酸衍生物及其制造方法的發(fā)明,進(jìn)一步是涉及著眼于該α-乙酮醇脂肪酸衍生物的植物生長調(diào)節(jié)作用的植物生長調(diào)節(jié)劑的發(fā)明。
通過調(diào)節(jié)植物的生長而達(dá)到顯著典型的效果,可舉植物的生長促進(jìn)效果。作為決定植物生長速度的因子,被認(rèn)為有溫度、水及營養(yǎng)成分等。為了促進(jìn)植物的生長,自古以來就根據(jù)目標(biāo)植物的性質(zhì),嘗試選擇溫度條件及日照條件。除溫度及光以外的生長促進(jìn)技術(shù)以施肥為代表性技術(shù),其也有一定的提高效果。
然而,關(guān)于施肥的效果,自然有其限度,即使施用的肥料量加大,也無法期待超過一定程度以上的植物生長促進(jìn)效果,況且如果給予過多肥料,反而成為植物生長的障礙,進(jìn)而也很可能污染土壤。
尤其在植物的生長初期,容易因施肥引起營養(yǎng)障礙,一般而言,在此期間普遍對于施肥加以控制。
因此,期待有一種與由氮、磷、鉀等成分構(gòu)成的以往使用的肥料不同且能顯示植物的生長促進(jìn)效果的化合物。
還有,除了當(dāng)然期望這樣的植物生長促進(jìn)效果,更進(jìn)一步期待發(fā)現(xiàn)一種通過花芽形成的促進(jìn)效果、植物老化的抑制效果、植物的休眠防止效果以及干燥及高溫等植物應(yīng)激的抑制效果等效果,根據(jù)需要發(fā)揮植物生長調(diào)節(jié)效果的手段,且使得谷類植物及園藝植物的供給效率提高。
關(guān)于上述主題,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)特定乙酮醇脂肪酸對廣泛的植物呈現(xiàn)所期望的花芽形成促進(jìn)活性(特開平11-29410號公報(bào)等)。還有,有關(guān)這種特定乙酮醇脂肪酸對植物的各種生命現(xiàn)象的深切影響,本發(fā)明人等正繼續(xù)深究。
本發(fā)明所要解決的課題,是將該特定乙酮醇脂肪酸有關(guān)的知識進(jìn)一步發(fā)展,對應(yīng)于上述主題合成新物質(zhì),提供以其作為有效成分的新的植物生長調(diào)節(jié)劑。
即,本發(fā)明人等在本申請中提供以下的發(fā)明。
第一,本發(fā)明提供下列通式(1)表示的α-乙酮醇不飽和脂肪酸衍生物(下稱該乙酮醇脂肪酸衍生物I) [式中,R1表示碳原子數(shù)1~5的直鏈烷基,R2表示氫原子、羥基、甲基或乙基,R3表示氫原子或羧基、R4表示氫原子、甲基、乙基、異丙基、乙?;蚴宥』琑5表示氫原子、羥基、甲氧基、乙氧基、甲酰基或羥甲基,鍵結(jié)合數(shù)n為3~15的整數(shù),以及A位及B位碳原子的立體構(gòu)型可為(R)構(gòu)型,也可為(S)構(gòu)型]。
第二,本發(fā)明提供一種該乙酮醇脂肪酸衍生物I的制造方法(下稱本制造方法),是將下列通式(2)所表示的α-乙酮醇不飽和脂肪酸(下稱α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)) [式中,R1及n與在通式(1)中記述的內(nèi)容相同]與下列通式(3)表示的兒茶酚胺類或其衍生物(下稱兒茶酚胺類(3)) [式中,R2~R5與在通式(1)中記述的內(nèi)容相同,R6表示氫原子、直鏈或支鏈的烷基或?;鵠混合,使該混合物在中性~堿性條件下溫浴反應(yīng),以生成α-乙酮醇不飽和脂肪酸的兒茶酚胺衍生物。
第三,提供下列通式(6)表示的α-乙酮醇不飽和脂肪酸的酰胺衍生物(下稱本乙酮醇脂肪酸衍生物II) [式中,R7表示碳原子數(shù)1~17的烷基,或碳原子數(shù)2~17并具有1~5個(gè)雙鍵(雙鍵數(shù)不超過全部碳鍵數(shù))的不飽和烴基,R8表示氫原子或α-氨基酸的側(cè)鏈,R9表示α-乙酮醇亞烷基,R10表示式-(CH2)1-(HC=CH)m-(CH2)k-表示的二價(jià)直鏈烴基(式中,鍵結(jié)合數(shù)L、m及k為整數(shù),且m為0或1,L與k的和為1~15)]。
第四,提供以本乙酮醇脂肪酸衍生物I及/或II作為有效成分的植物生長調(diào)節(jié)劑(以下稱本植物生長調(diào)節(jié)劑)。還有,本植物生長調(diào)節(jié)劑是著眼于得到該乙酮醇脂肪酸衍生物I或II對植物發(fā)揮個(gè)別作用的藥劑(植物的花芽形成促進(jìn)劑、植物活化劑、植物生長促進(jìn)劑、植物老化防止劑、植物花期延長劑、植物休眠抑制劑及植物應(yīng)激抑制劑)。
在本發(fā)明中,“植物的生長調(diào)節(jié)”是指由任何形式調(diào)節(jié)植物的生命活動,其概念當(dāng)然包含植物的生長促進(jìn)、抗老化、花期延長、休眠抑制、賦予植物抗應(yīng)激性等植物活化作用,此外也包含花芽形成的促進(jìn)。
還有,所謂“植物的生長促進(jìn)”是包含莖葉的擴(kuò)大、塊莖塊根的生長促進(jìn)、結(jié)果促進(jìn)、果實(shí)的生長促進(jìn)等的概念。
本發(fā)明人等原本已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過上述單獨(dú)的α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)或者與一種兒茶酚胺類(3)的去甲腎上腺素組合,可呈現(xiàn)對廣泛植物的花芽形成促進(jìn)活性,在上述的特開平11-29410號公報(bào)中對此有所記載。然而,具有特定構(gòu)造的該乙酮醇脂肪酸衍生物I及II呈現(xiàn)優(yōu)良的植物生長調(diào)節(jié)作用,卻全然超乎預(yù)想之外。
還有,本說明書中本來應(yīng)以斜體字母(附下加線的字母)表述的,仍用通常的字母表述。
附圖簡單說明

圖1表示化合物(4)與去甲腎上腺素的反應(yīng)物的HPLC分析圖譜;圖2A、圖2B及圖2C分別表示化合物(5)、化合物(4)及去甲腎上腺素的吸收光譜圖;圖3表示化合物(4)及化合物(5)的牽?;ɑㄑ啃纬纱龠M(jìn)活性圖;圖4表示化合物(4)與去甲腎上腺素的反應(yīng)液及化合物(5)的對于青萍的花芽形成促進(jìn)活性圖;圖5表示化合物(4)與去甲腎上腺素或其類似物的反應(yīng)物對于青萍的花芽形成促進(jìn)活性圖;圖6表示本乙酮醇脂肪酸衍生物(9)對牽?;ǖ幕ㄑ啃纬纱龠M(jìn)活性與化合物(4)等比較的結(jié)果圖;圖7表示本乙酮醇脂肪酸衍生物(9)對牽牛花的花芽形成促進(jìn)活性與投放濃度的關(guān)系的結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式
以下,對于本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行說明。
A.關(guān)于該乙酮醇脂肪酸衍生物I該乙酮醇脂肪酸衍生物I,是具有上述通式(1)表示結(jié)構(gòu)的α-乙酮醇不飽和脂肪酸衍生物。
在通式(1)中,R1如上所述的為碳原子數(shù)1~5的直鏈烷基,可舉如甲基、乙基、丙基、丁基及戊基。在本發(fā)明中R1以甲基為佳。
R2如上述的為氫原子、羥基、甲基或乙基,在本發(fā)明中以羥基為佳。
R3如上述的為氫原子或羧基,在本發(fā)明中以氫原子為佳。
R4如上述為氫原子、甲基、乙基、異丙基、乙?;蚴宥』诒景l(fā)明中以甲基或氫原子為佳,而又以氫原子為更佳。
R5如上述的為氫原子、羥基、甲氧基、乙氧基、甲?;蛄u甲基,在本發(fā)明中以羥基或氫原子為佳,而又以羥基為更佳。
還有,如上述,n為3~15的整數(shù),在本發(fā)明中以5~9為佳,而又以7為特佳。
還有,如上述,A位及B位碳原子的立體構(gòu)型可為(R)構(gòu)型,也可為(S)構(gòu)型,在本發(fā)明中以A位為(S)構(gòu)型且B位為(R)構(gòu)型為佳。
作為該乙酮醇脂肪酸衍生物I的具體例,可舉例如(9R)-11-{(2’S,8’S,10’S,11’R)-2’,8’-二羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸;(9S)-11-{(2’S,8’S,10’S,11’R)-2’,8’-二羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸;(9R)-11-{(2’R,8’S,10’S,11’R)-2’,8’-二羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸;(9R)-11-{(8’S,10’S,11’R)-8’-羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸;(9R)-11-{(3’S,8’S,10’S,11’R)-3’-羧基-8’-羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸;(9R)-11-{(8’S,10’S,11’R)-8’-羥基-4’-甲基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}9-羥基-10-氧代十一烷酸;(9S)-11-{(3’S,8’S,10’S,11’R)-3’-羧基-8’-羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸;(9R)-11-{(3’S,10’S,11’R)-3’-羧基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸;(9R)-11-{(2’S,8’S,10’S,11’R)-2’,8’-二羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-庚烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸;(8R)-10-{(2’S,8’S,10’S,11’R)-2’,8’-二羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-8-羥基-9-氧代癸酸、(11R)-13-{(2’S,8’S,10’S,11’R)-2’,8’-二羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-11-羥基-12-氧代十三烷酸;(9R)-11-{(2’S,8’S,10’S,11’R)-2’,8’-二羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-己烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸;(11R)-13-{(2’S,8’S,10’S,11’R)-2’,8’-二羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-己烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-11-羥基-12-氧代十三烷酸;(9R)-11-{(2’S,8’S,10’R,11’R)-2’,8’-二羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸;以及(9R)-11-{(2’S,8’S,10’R,11’S)-2’,8’-二羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸等。
在這些例舉的化合物中,(9R)-11-{(2’S,8’S,10’S,11’R)-2’,8’-二羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸為最合適的乙酮醇脂肪酸衍生物I之一。
該乙酮醇脂肪酸衍生物I,尚未以天然物或合成化合物被發(fā)現(xiàn)。還有,其制造不能通過通常公知的化學(xué)合成法及酶合成法等輕易地合成。
該乙酮醇脂肪酸衍生物I具有多樣而且優(yōu)良的植物生長調(diào)節(jié)作用,如下文所述,可作為植物生長調(diào)節(jié)劑的有效成分使用。
本乙酮醇脂肪酸衍生物I的一大特征,即比被認(rèn)為與此類似對植物具有活性的上述通式(2)表示的α-乙酮醇不飽和脂肪酸具有格外強(qiáng)烈的活性。具體地說,該乙酮醇脂肪酸衍生物I,在α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)的約1/10000濃度下,即可發(fā)揮期望的效果。
B.關(guān)于該乙酮醇脂肪酸衍生物I的制造方法本制造方法,是該乙酮醇脂肪酸衍生物I的制造方法,正如上述的是將上述通式(2)所表示的α-乙酮醇不飽和脂肪酸與以去甲腎上腺素為代表的上述通式(3)所表示的兒茶酚胺類或其衍生物混合,將此混合物于中性~堿性條件下溫浴反應(yīng),生成α-乙酮醇不飽和脂肪酸的兒茶酚胺衍生物。通式(2)中,R1及n與在通式(1)中記載的相同。還有,通式(3)中,R2~R5與在通式(1)中記載的相同。R6如上述的為氫原子、直鏈或支鏈烷基或?;诒景l(fā)明中以氫原子及碳原子數(shù)1~3的直鏈或支鏈烷基或?;鶠榧眩詺湓踊蚣谆鶠楦?。
α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2),已知至少其中一部分在動植物中作為脂肪酸代謝物質(zhì)的中間體存在。還有,例如對R1為甲基且n為7的α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)的9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯酸(下稱化合物(4))而言,已知在小麥中為α-亞麻酸代謝物質(zhì)的中間體(Graveland,Lipids,8,606,1973)。還有,本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)通過含有化合物(4)的上述α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2),單獨(dú)或與一種兒茶酚胺的去甲腎上腺素等組合,在廣泛植物中具有花芽形成促進(jìn)作用(特開平11-29410號公報(bào))。
作為α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2),可舉例如為9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯酸、7-羥基-8-氧代-10(Z),13(Z)-十八碳二烯酸、9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-二十碳二烯酸、11-羥基-12-氧代-14(Z),17(Z)-二十碳二烯酸、7-羥基-8-氧代-10(Z),13(Z)-十九碳二烯酸等。
這些α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2),對被含于天然物中的而言,可通過從該天然物中提取精制而制得。還有,通過脂氧化酶等酶根據(jù)植物體內(nèi)脂肪酸代謝途徑對α-亞麻酸作用,可得到所期望的α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)。還有,運(yùn)用通常公知的化學(xué)合成法,也可得到所期望的α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)。
關(guān)于α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)的詳細(xì)制造方法,例如特開平11-29410號公報(bào)及文獻(xiàn)(Yokoyama等,Plant Cell Physiol.,41110-113,2000)中有記載。
在本發(fā)明中,與α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)組合并反應(yīng)的兒茶酚胺類,是用本制法進(jìn)行反應(yīng)后形成如上述通式(1)所表示的氮雜三環(huán)結(jié)構(gòu),即,上述通式(3)所表示的兒茶酚胺或其衍生物。具體地說,除了去甲腎上腺素以外,還有例如腎上腺素、多巴胺、去甲3-O-甲基腎上腺素、3-O-甲基多巴胺、4-O-甲基多巴胺等。
還有,去甲腎上腺素及腎上腺素等兒茶酚胺類(3)可使用市售品,也可從天然物提取精制,或使用以公知的化學(xué)合成法制造的。
還有,去甲腎上腺素以作為動物中交感神經(jīng)遞質(zhì)的角色而出名,但在植物中的存在也為人所知,例如在綠萍的懸浮液中可被發(fā)現(xiàn)(Takimoto等,Plant Cell Physio1.,30,1017-1021,1991),然而其作用尚不清楚。
本制造方法可通過將α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)與兒茶酚胺類(3)于中性~堿性條件下溫浴反應(yīng),以制造所期望的本衍生物。
所謂中性~堿性條件下,從該用語可想到是表示寬廣的pH范圍,具體地說,為約pH 6.0以上,而優(yōu)選pH約8~9的弱堿性條件。
溫浴反應(yīng)時(shí)間并無特別限定,但優(yōu)選1小時(shí)~約200小時(shí)之間。反應(yīng)溫度也無特別限定,但優(yōu)選4~40℃。
還有,α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)與兒茶酚胺類(3)的溫浴反應(yīng)時(shí)的混合比率,并無特別限定,但以重量比大約1∶10~10∶1為佳,而以1∶1為最佳。
還有,反應(yīng)溶劑以水為佳,但含水率為約80質(zhì)量%以上的含水溶劑也可。作為能與水共存的其它種類溶劑,例如甲醇、乙醇及丙酮等。
至于像這樣按照本制造方法進(jìn)行溫浴反應(yīng)的反應(yīng)物中,要檢測出該乙酮醇脂肪酸衍生物I,由于該乙酮醇脂肪酸衍生物I在300nm附近有吸收,所以可使用UV檢測器將其檢測出。因此,運(yùn)用該檢測與HPLC等特定物質(zhì)的分離手段,可將該乙酮醇脂肪酸衍生物I從反應(yīng)物分離精制。
還有,使用通常公知的方法,例如溶劑提取及各種層析法等,也可從反應(yīng)物分離精制。
C.關(guān)于本乙酮醇脂肪酸衍生物II該乙酮醇脂肪酸衍生物II,是具有上述通式(6)所示結(jié)構(gòu)的α-乙酮醇不飽和脂肪酸的酰胺衍生物。
通式(6)中的R7如上述的表示碳原子數(shù)1~17的烷基,或碳原子數(shù)2~17并具有1~5個(gè)雙鍵(雙鍵數(shù)不超過全部碳鍵數(shù))的不飽和烴基。
R7表示的碳原子數(shù)1~17的烷基之中,直鏈的烷基可舉例如甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十五烷基等。還有,同樣,支鏈的烷基可舉例如2-甲基癸基、4-乙基己基、10-甲基十二烷基、3,5-二甲基十二烷基、3,6,9-三甲基癸基、2,2-異丙基-3-甲基丁基等。
還有,R7表示的碳原子數(shù)2~17并具有1~5個(gè)雙鍵(雙鍵數(shù)不超過全部碳鍵數(shù))的不飽和烴基中,直鏈的不飽和烴基可舉例如2-己烯基、2-戊烯基、4-辛烯基、2,5-庚二烯基、3,5-辛二烯基、3,6,11-十二碳三烯基、1,3,6,8-十六碳四烯基、3,5,8,10,12-十七碳五烯基等。還有,同樣,支鏈的不飽和烴基可舉例如3-乙基-2-辛烯基、4-甲基-3-己烯基、7-甲基-2,5-癸二烯基、2-乙基-5,7-十二碳二烯基、6-(1-丙烯基)-8-異丙基-1,4,9-癸三烯基等。
該乙酮醇脂肪酸衍生物II中的R7以式R11-HC=CH-CH2-所表示的烯基(R11為碳原子數(shù)1~7的烷基,優(yōu)選碳原子數(shù)為2的乙基)為佳。
通式(6)中的R8如上述的表示氫原子或α-氨基酸的側(cè)鏈。當(dāng)R8為α-氨基酸側(cè)鏈的情況,α-氨基酸的種類并無特別限定,可舉例如甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、色氨酸、酪氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、絲氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、脯氨酸或蘇氨酸等,且不論其為L型、D型或外消旋體均可。這些α-氨基酸之中,以L型的中性氨基酸,具體地說如L-丙氨酸、L-纈氨酸、L-亮氨酸、L-異亮氨酸、L-苯丙氨酸等為佳,其中以L-異亮氨酸為更佳。
通式(6)中的R9,如上述為α-乙酮醇亞烷基,即,下列式(7)或(8)所表示的二價(jià)基,其中以(7)[即,酰胺鍵側(cè)的碳原子是與羥基鍵結(jié)的碳原子]為佳 通式(6)中的R10如上述的為式-(CH2)L-(HC=CH)m-(CH2)k-所表示的二價(jià)直鏈烴基。式中,L、m及k為整數(shù),且m為0或1,L與k的和為1~15,但以m為0且L與k的和為3~10為佳,而以L與k的和為7為更佳。
還有,該乙酮醇脂肪酸衍生物II中的雙鍵以順式的雙鍵為佳。具體地說,在R7為式R11-HC=CH-CH2-時(shí),該R7中的雙鍵,在R10中的m為1時(shí),該R10中的雙鍵,以及該乙酮醇脂肪酸衍生物II中式R7-HC=CH-CH2-中的雙鍵,均以順式的雙鍵為佳。
該乙酮醇脂肪酸衍生物II中,存在多個(gè)不對稱碳原子,由這些不對稱碳原子所形成的立體異構(gòu)體,全部屬于該乙酮醇脂肪酸衍生物II的范圍,該乙酮醇脂肪酸衍生物II可以是被拆分的光學(xué)異構(gòu)體,也可是其混合物。
該乙酮醇脂肪酸衍生物II的具體例,可舉例如N-[9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯?;鵠-L-異亮氨酸、N-[9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯?;鵠-L-絲氨酸、N-[9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯?;鵠-L-天冬酰胺、N-[9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯?;鵠-L-亮氨酸、N-[9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯酰基]-L-組氨酸、N-[9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯?;鵠-甘氨酸、N-[9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯?;鵠-D-異亮氨酸、N-[9-羥基-10-氧代-12(Z)-十八碳烯?;鵠-L-異亮氨酸、N-[13-羥基-12-氧代-9(Z),15(Z)-十八碳二烯酰基]-L-纈氨酸、N-[13-羥基-12-氧代-9(Z),15(Z)-十八碳二烯酰基]-D-丙氨酸、N-[9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-二十碳二烯?;鵠-L-異亮氨酸、N-[9-羥基-10-氧代-12(Z),15-十六碳二烯?;鵠-L-異亮氨酸、N-[9-羥基-10-氧代-6(Z),12(Z)-十八碳二烯?;鵠-L-亮氨酸、N-[9-羥基-10-氧代-12(E),15(E)-十八碳二烯?;鵠-L-異亮氨酸、N-[9-羥基-10-氧代-12(E),15(E)-十八碳二烯?;鵠-D-亮氨酸、N-[9-羥基-10-氧代-6(Z),12(Z),15(Z)-十八碳三烯酰基]-L-異亮氨酸、N-[9-羥基-17-甲基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯酰基]-L-異亮氨酸、N-[9-羥基-17-甲基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯酰基]-D-天冬氨酸、N-[15,17-二甲基-9-羥基-10-氧代-12(Z)-十八碳烯?;鵠-L-異亮氨酸等。
在例示的這些本乙酮醇脂肪酸衍生物II中,最能滿足上述較佳條件的N-[9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯?;鵠-L-異亮氨酸為最佳該乙酮醇脂肪酸衍生物II形態(tài)之一。
該乙酮醇脂肪酸衍生物II具有多樣且優(yōu)良的植物生長調(diào)節(jié)作用,如下文所述,可用做以植物活化為目的的植物生長調(diào)節(jié)劑的有效成分。
該乙酮醇脂肪酸衍生物II的一大特征,是比上述通式(6)中的氨基酸部份(-NH-CHR3-COOH)變?yōu)榱u基(-OH)的α-乙酮醇不飽和脂肪酸(特開平11-29410號公報(bào))即α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)具有更強(qiáng)的活性。
還有,該乙酮醇脂肪酸衍生物II,還沒有以天然物或合成化合物的形式被發(fā)現(xiàn)。
該乙酮醇脂肪酸衍生物II,可根據(jù)所期望衍生物的具體結(jié)構(gòu)而變的方法制造。具體地說,使α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)1位的羧基與α-氨基酸的氨基結(jié)合,可制造該乙酮醇脂肪酸衍生物II。
可作為制造該乙酮醇脂肪酸衍生物II的原料的α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2),已知其中至少一部分在動植物中以脂肪酸代謝物質(zhì)的中間體存在。還有,本發(fā)明人等已發(fā)現(xiàn)9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯酸等上述α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)具有花芽形成促進(jìn)作用(特開平11-29410號公報(bào))。
作為α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2),可舉例如為9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯酸、7-羥基-8-氧代-10(Z),13(Z)-十八碳二烯酸、9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-二十碳二烯酸、11-羥基-12-氧代-14(Z),17(Z)-二十碳二烯酸、7-羥基-8-氧代-10(Z),13(Z)-十九碳二烯酸等。
這些α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2),若是天然物中含有的,可通過從該天然物中提取精制而制造。還有,將α-亞麻酸通過脂氧化酶等酶經(jīng)過植物體內(nèi)脂肪酸代謝途徑作用,可得到所期望的α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)。還有,運(yùn)用通常公知的化學(xué)合成法,也可得到所期望的α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)。
關(guān)于α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)的詳細(xì)制造方法,例如特開平11-29410號公報(bào)及文獻(xiàn)(Yokoyama等,Plant Cell Physiol.,41,110-113,2000)中所記載的。
α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)1位的羧基與α-氨基酸的氨基結(jié)合的反應(yīng),可根據(jù)通常公知的手法進(jìn)行。例如實(shí)驗(yàn)化學(xué)講座22,有機(jī)合成IV,酸·氨基酸·肽,259-271頁(日本化學(xué)會編,丸善,1992)、肽合成的基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn),泉屋信夫等著,89-125頁(丸善,1985)等記載的那樣,可運(yùn)用縮合法、活性酯法、重氮法、混合酸酐法等進(jìn)行。
進(jìn)行縮合法的時(shí)候,可使用例如二環(huán)己基碳化二亞胺(DCC)、二異丙基碳化二亞胺(DIPC)、1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳化二亞胺(WSC)及其鹽酸鹽、苯并三唑-1-基-三(二甲氨基)鏻六氟磷酸鹽(BOP)、二苯磷?;B氮化合物(DPPA)作為縮合劑,且可根據(jù)需要使用1-羥基苯并三唑(HOBt)、N-羥基琥珀酰亞胺(HONSu)、3-羥基-4-氧代-3,4-二氫-1,2,3-苯并三嗪(HOObt)等作為混合劑。
例如,將α-乙酮醇不飽和脂肪酸(2)與α-氨基酸在DMF等的溶劑中溶解,使其在縮合劑或縮合劑與混合劑存在下反應(yīng),通過將反應(yīng)液濃縮、清洗等,可得到目的物。
進(jìn)行活性酯法時(shí),可使用對硝基苯酚、N-羥基琥珀酰亞胺、五氟苯酚等。即,形成α-乙酮醇不飽和脂肪酸的對硝基苯酯(ONp)、N-羥基琥珀酰亞胺酯(ONSu)、五氟苯酯(OPfp)等,然后令其與所期望的氨基酸縮合而得到目的物。
進(jìn)行疊氮法時(shí),可使用聯(lián)氨、無水聯(lián)氨等。這時(shí),可得到α-乙酮醇不飽和脂肪酸的聯(lián)氨化物。其次,使用亞硝酸丁酯或亞硝酸叔丁酯可得到疊氮化物,然后通過與所期望的氨基酸縮合,可得到目的物。
進(jìn)行混合酸酐法時(shí),可使用異丁氧羰基氯、二乙基乙酰氯、三甲基乙酰氯等。這時(shí),形成α-乙酮醇不飽和脂肪酸的酸酐,其次通過與所期望的氨基酸縮合而得到目的物。
還有,進(jìn)行上述該乙酮醇脂肪酸衍生物II的生成反應(yīng)時(shí),可視需要導(dǎo)入或去除保護(hù)基。
如此,可制得多樣且具有優(yōu)異的植物生長調(diào)節(jié)作用的該乙酮醇脂肪酸衍生物II。
D.關(guān)于本植物生長調(diào)節(jié)劑本植物生長調(diào)節(jié)劑,通過用于植物而調(diào)節(jié)該植物的生長。
該“植物生長調(diào)節(jié)”的內(nèi)容舉例說明如下。
(a)關(guān)于花芽形成促進(jìn)作用本植物生長調(diào)節(jié)劑,通過投放可促進(jìn)植物的花芽形成。即,通過使用本植物生長調(diào)節(jié)劑,可促進(jìn)為植物開花前提的花芽形成。
依此定義,本發(fā)明也提供能發(fā)揮所謂“促進(jìn)植物的花芽形成”等更具體效果的藥劑(花芽形成促進(jìn)劑)。
投放本植物生長調(diào)節(jié)劑以作為花芽形成促進(jìn)劑的情況,只要在花芽應(yīng)該形成的時(shí)期以前即可,并無特別限制,但根據(jù)使用對象的植物的性質(zhì)而進(jìn)行處理的同時(shí)投放為佳。例如牽?;ǖ榷倘照罩参锏那闆r,以一邊進(jìn)行一定程度的暗處理,一邊投放本植物生長調(diào)節(jié)劑為佳。
(b)關(guān)于植物的活化作用本植物生長調(diào)節(jié)劑,通過將其投放于植物,可發(fā)揮活化作用以使該植物的生命活動活性化。
發(fā)揮對該植物作用的植物活化劑,具體地說,可為植物生長促進(jìn)劑、抗老化劑、休眠抑制劑、抗應(yīng)激劑等各樣的藥劑。
(b)-1植物生長促進(jìn)作用將本植物調(diào)節(jié)劑作為植物活化劑使用的情況,可加快植物的生長速度,使收獲效率提高(如上述,可期待莖葉的擴(kuò)大、塊莖塊根的生長促進(jìn)、結(jié)果促進(jìn)、果實(shí)的生長促進(jìn)等)。這意味著本發(fā)明也可提供發(fā)揮所謂“促進(jìn)植物生長”的更具體效果的藥劑(植物生長促進(jìn)劑)。
若將本植物生長調(diào)節(jié)劑用于以使植物活化為目的的用途,則對于迄今肥料尚難于促進(jìn)生長的發(fā)芽后初期的植物,也可特別促進(jìn)其生長。
因此,以促進(jìn)植物生長為目的而使用本植物生長調(diào)節(jié)劑作業(yè)植物活化劑的情況,優(yōu)選在播種時(shí)至發(fā)芽后的生長初期階段投放本植物生長調(diào)節(jié)劑。
即,只需將本植物生長調(diào)節(jié)劑在發(fā)芽后的生育初期通過噴霧等方式投放,可觀察到植物生長的促進(jìn),并且該生長促進(jìn)效果具持續(xù)性。還有,如上述的方式,即使過量使用本植物生長調(diào)節(jié)劑,也未觀察到過剩施肥所產(chǎn)生的生長障礙,因此不用擔(dān)心使用過量。
園藝以至農(nóng)業(yè)的范圍中,并非是交貨后處理麻煩的種子,而是通過幼苗來流通正逐漸成為主流。特別在花卉事業(yè)中,一般愛好者幾乎均是購入花苗。通過在幼苗流通前使用本植物生長調(diào)節(jié)劑,可讓苗在銷售時(shí)長得更大。
還有,上述本植物生長調(diào)節(jié)劑的性質(zhì)適合用于使菠菜、生菜、卷心菜等所謂葉類農(nóng)作物的收獲增加。
(b)-2抗老化作用本植物生長調(diào)節(jié)劑,通過將其投放于植物,可抑制該植物的老化,使其活化,而作為植物活化劑使用。具體地說,可將花期延長,延長花卉觀賞時(shí)間及受粉時(shí)間(此種著眼于個(gè)別花期延長效果的“花期延長劑”,本發(fā)明也有提供)。還有,通過本植物生長調(diào)節(jié)劑的投放,可使每株植物的平均花數(shù)增加。
本植物生長調(diào)節(jié)劑作業(yè)植物活化劑(使花期延長)的情況,可在整個(gè)花期投放,具體地說,可在種子的浸水時(shí)期,也可在發(fā)芽后。
還有,如在一年生草本植物等所見到的,即使植株衰弱邁向枯死的時(shí)期,通過投放本植物生長調(diào)節(jié)劑,可使植物的衰弱(老化)延遲。
本植物生長調(diào)節(jié)劑,可觀察到如上述般的「花期延長」及「枯死延遲」的效果,簡而言之,能發(fā)揮所謂「抑制植物老化」的效果而使植物活化。
即,本發(fā)明也提供可發(fā)揮所謂「抑制植物老化」的植物活化效果的藥劑(植物抗老化劑)。
(b)-3休眠抑制作用本植物生長調(diào)節(jié)劑,通過將其投放于植物,可防止植物的休眠,使植物活化。即,通過將本植物生長調(diào)節(jié)劑作業(yè)植物活化劑使用,可使植物縮短或終止隨著一定期間生長環(huán)境的惡化而停止其生長的“休眠時(shí)期”。
這意味著本發(fā)明也提供可發(fā)揮所謂“抑制植物休眠”的更具體效果的藥劑(植物休眠抑制劑)。
本植物生長調(diào)節(jié)劑作業(yè)植物活化劑(抑制植物的休眠)使用的情況,若在植物發(fā)芽后的早期投放,可預(yù)防植物的休眠。還有,投放于已經(jīng)休眠的植物,也可使該植物的休眠終止。
(b)-4抗應(yīng)激作用本植物生長調(diào)節(jié)劑,通過將其投放于植物,可賦予該植物對各種應(yīng)激(具體地說,如干燥應(yīng)激、高溫應(yīng)激、低溫應(yīng)激、滲透壓應(yīng)激等)的抵抗性,使該植物活化。即,通過本植物生長調(diào)節(jié)劑使為栽培植物產(chǎn)量降低原因的氣候變動及種子發(fā)芽誘導(dǎo)作業(yè)等應(yīng)激對植物的影響減輕,可使植物活化。
這意味著本發(fā)明也提供可發(fā)揮所謂「抑制對植物的應(yīng)激」的更具體效果的藥劑(植物應(yīng)激抑制劑)。
將本植物生長調(diào)節(jié)劑使用于作為植物活化劑(抑制植物的應(yīng)激)情況的投放,若在植物的種子發(fā)芽時(shí),或發(fā)芽后實(shí)施,可賦予該植物對應(yīng)激的抵抗性。
作為本植物生長調(diào)節(jié)劑有效成分的該乙酮醇脂肪酸衍生物I或II,在對植物投放量的上限方面并無特別限定。即,即使經(jīng)由本植物生長調(diào)節(jié)劑投放大量的該乙酮醇脂肪酸衍生物I或II,也幾乎不會見到抑制植物生長的負(fù)面效果。若過量投放以往使用的植物激素劑,將對植物出現(xiàn)顯著的負(fù)面效果,因此若與其使用時(shí)必須格外小心不致過量投放的情況比較,本植物生長調(diào)節(jié)劑稱得上非常優(yōu)異。
還有,上述該乙酮醇脂肪酸衍生物I或II對于植物的投放量的下限,隨者植物個(gè)體的種類與大小而異,但對一株植物個(gè)體投放一次時(shí)的大致標(biāo)準(zhǔn),在該乙酮醇脂肪酸衍生物I的情況為約0.1nM以上,還有,在該乙酮醇脂肪酸衍生物II的情況為約0.01μM以上。
本植物生長調(diào)節(jié)劑中該乙酮醇脂肪酸衍生物I或II的添加量,可根據(jù)其使用形式及使用對象植物的種類,更進(jìn)而根據(jù)本植物生長調(diào)節(jié)劑的具體劑型而進(jìn)行選擇。就本植物生長調(diào)節(jié)劑的形式而言,雖可將該乙酮醇脂肪酸衍生物I或II原樣使用,但若考慮上述該乙酮醇脂肪酸衍生物I或II的一般投放量,在該乙酮醇脂肪酸衍生物I的情況,優(yōu)選作成為全劑的約0.1ppb至1ppm,更優(yōu)選約1ppb至100ppb,還有,在該乙酮醇脂肪酸衍生物II的情況,優(yōu)選為全劑的10ppb至100ppm,更優(yōu)選約100ppb至10ppm。
作為本植物生長調(diào)節(jié)劑的劑型,例如有液劑、固形劑、粉劑、乳劑、底基添加劑等劑型,在無損于本發(fā)明所期望效果的植物生長促進(jìn)作用的限度內(nèi),可根據(jù)其劑型,適當(dāng)?shù)嘏浜咸砑又苿W(xué)上可適用的公知載體成分及制劑用助劑等。例如,作為載體成分,當(dāng)本植物生長調(diào)節(jié)劑為底基添加劑或固形劑等時(shí),大體上可使用滑石、粘土、蛭石、硅藻土、高嶺土、碳酸鈣、氫氧化鈣、白土及硅膠等無機(jī)質(zhì)以及小麥粉及淀粉等固體載體;還有,在液劑的情況,大體上可使用水、二甲苯等芳香族烴類,乙醇及乙二醇等醇類,丙酮等酮類,二氧六環(huán)及四氫呋喃等醚類,二甲基甲酰胺,二甲基亞砜以及乙腈等液體載體作為上述的載體成分。還有,作為制劑用助劑,例如可以添加硫酸烷酯類、烷磺酸鹽、烷基芳基磺酸鹽及磺酸基琥珀酸二烷酯的鹽等陰離子表面活性劑,高級脂肪族胺的鹽類等陽離子表面活性劑,聚氧乙烯二醇烷基醚、聚氧乙烯二醇?;?、聚氧乙烯二醇多元醇?;ゼ袄w維素衍生物等非離子表面活性劑,明膠、酪蛋白及阿拉伯膠等增粘劑、增量劑,以及粘合劑等。
還有,可視需要,將一般植物生長調(diào)節(jié)劑以及苯甲酸、煙酸、煙酰胺及2-甲基哌啶酸等,在無損于上述本發(fā)明所期望效果的限度內(nèi),可配合本植物生長調(diào)節(jié)劑。
本植物生長調(diào)節(jié)劑,可按照其劑型以各種方法投放于植物。例如,在本發(fā)明中,可將其以液劑或乳劑的形式散布、滴下或涂布于不僅是植物的生長點(diǎn),而且是莖、葉為代表的植物體的一部份或全部,或者以固形劑及粉劑的形式使其從土地中被根吸收。還有,生長待促進(jìn)的植物為紫萍等水草的情況,可將其作成底基吸收劑而從根被吸收,也可使固形劑慢慢溶解于水中。
本植物生長調(diào)節(jié)劑投放于植物的頻率,按照植物個(gè)體的種類及投放目的而異,然而基本上,即使僅只投放一次,亦可得到所期望的效果。多次投放的情況,投放間隔為一星期以上,可產(chǎn)生良好效果。
本植物生長調(diào)節(jié)劑可適用的植物種類并無特別限定,除了被子植物(雙子葉植物、單子葉植物)外,對菌類、地衣類、苔蘚類、蕨類及裸子植物,本植物生長調(diào)節(jié)劑也有效。
被子植物中,雙子葉植物例如有以旋花科植物〔包括牽牛屬植物(牽牛花)、打碗花屬植物(日本打碗花、打碗花、濱旋花(ハマヒルガォ))、番薯屬植物(參薯(グンバィヒルガォ)、番薯)、菟絲子屬植物(日本菟絲子、豆倒(マメダォシ))等〕、石竹科植物〔包括石竹屬植物、繁縷屬植物、高嶺爪草(タカネッメクサ)屬植物、卷耳屬植物、漆姑草屬植物、蚤綴屬植物、大山襖(ォォャマフスマ)屬植物、“瓦企蓋”草(ヮチガィソゥ)屬植物、濱繁縷(ハマカコベ)屬植物、奧爪草(ォォッメクサ)屬植物、鹽爪草(シォッメクサ)屬植物、蠅子草屬植物、剪秋羅屬植物、秋羅屬(フシグロ)植物、印度繁縷(ナンバンハコベ)屬植物等〕、木麻黃(モクマモゥ)科植物、三白草科植物、胡椒科植物、金粟蘭科植物、楊柳科植物、楊梅科植物、胡桃科植物、樺木科植物、殼斗科植物、榆科植物、桑科植物、蕁麻科植物、河苔草科植物、山龍眼科植物、鐵青樹科植物、檀香科植物、桑寄生科植物、馬兜鈴科植物、帽蕊草科植物、蛇菰科植物、蓼科植物、藜科植物、莧科植物、紫茉莉科植物、假繁縷科植物、商陸科植物、番杏科植物、馬齒莧科植物、木蘭科植物、昆欄樹科植物、連香樹科植物、睡蓮科植物、金魚藻科植物、毛茛科植物、木通科植物、小檗科植物、防己科植物、臘梅科植物、樟科植物、罌粟科植物、白花菜科植物、十字花科植物、茅膏菜科植物、豬籠草科植物、景天科植物、虎耳草科植物、海桐花科植物、金縷梅科植物、懸鈴木科植物、薔薇科植物、豆科植物、酢醬草科植物、牻牛兒苗科植物、亞麻科植物、蒺藜科植物、蕓香科植物、苦木科植物、楝科植物、遠(yuǎn)志科植物、大戟科植物、水馬齒科植物、黃楊科植物、巖高蘭科植物、馬桑科植物、漆樹科植物、冬青科植物、衛(wèi)茅科植物、省沽油科植物、茶茱萸科植物、槭樹科植物、七葉樹科植物、無患子(ムクロジ)科植物、清風(fēng)藤科植物、鳳仙花科植物、鼠李科植物、葡萄科植物、杜英科植物、椴科植物、錦葵科植物、梧桐科植物、獼猴桃科/五椏果科植物、山茶科植物、藤黃科植物、溝繁縷科植物、檉柳科植物、堇菜科植物、大風(fēng)子科植物、旌節(jié)花科植物、西番蓮科植物、秋海棠科植物、仙人掌科植物、瑞香科植物、胡頹子科植物、千屈菜科植物、石榴科植物、紅樹科植物、八角楓科植物、野牡丹科植物、菱科植物、柳葉菜科植物、小二仙草科植物、杉葉藻科植物、五加科植物、傘形科植物、山茱萸科植物、巖梅科植物、山柳科植物、鹿蹄草科植物、杜鵑花科植物、紫金牛科植物、報(bào)春花科植物、白花丹科植物、柿科植物、山礬科植物、安息香科植物、木犀科植物、馬錢科植物、龍膽科植物、夾竹桃科植物、蘿摩科植物、花蔥科植物、紫草科植物、馬鞭草科植物、紫蘇科植物、茄科植物、玄參科植物、紫葳科植物、胡麻科植物、列當(dāng)科植物、古苣苔科植物、貍藻科植物、爵床科植物、苦檻藍(lán)科植物、透骨草科植物、車前草科植物、茜草科植物、忍冬科植物、五福花(レンプクソゥ)科植物、敗醬科植物、川續(xù)斷科植物、葫蘆科植物、桔??浦参?、菊科植物等。
相同地,單子葉植物例如有浮萍科植物[包括紫萍屬植物(紫萍)以及浮萍屬植物(稀脈浮萍、品藻)]、蘭科植物[包括卡特蘭屬植物、“辛枇吉”蘭(シンビジゥム)屬植物、石斛屬植物、蝴蝶蘭屬植物、萬代蘭屬植物、兜蘭屬植物、瘤瓣蘭屬植物]、香蒲科植物、黑三棱科植物、眼子菜科植物、茨藻科植物、芝菜科植物、澤瀉科植物、水鱉科植物、霉草科植物、禾本科植物、莎草科植物、棕櫚科植物、天南星科植物、谷精草(ホシグサ)科植物、鴨跖草科植物、雨久花科植物、燈心草科植物、百部科植物、百合科植物(蘆筍等)、石蒜科植物、薯蕷科植物、鳶尾科植物、芭蕉科植物、姜科植物、美人蕉科植物、水玉簪科植物等。
實(shí)施例以下,通過實(shí)施例具體地說明本發(fā)明。但是,本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限于這些實(shí)施例。
(9R)-11-{(2’S,8’S,10’S,11’R)-2’,8’-二羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸[以下稱為化合物(5)]的制造、分離精制及結(jié)構(gòu)解析將化合物(4)100毫克溶于500毫升水中,在其中添加(R)-(-)-去甲腎上腺素水合物酒石酸氫鹽一水合物(和光純藥)111.3毫克及1M Tris緩沖溶液(pH8.0)16.1毫升,于25℃溫浴102小時(shí)。將反應(yīng)液減壓濃縮后,通過硅膠柱層析法(Wakogel C-200)分級分離。以氯仿∶甲醇∶水=10∶3∶1進(jìn)行洗脫,進(jìn)一步通過HPLC進(jìn)行分級分離(柱Capcellpak C-18 UG120,4.6×250mm,溶劑25%乙腈+0.1%三氟醋酸,流速1mL/min,波長300nm)。HPLC分析的結(jié)果如圖1所示。對于最大峰(保持時(shí)間26.8分鐘)部分,將柱加大(Capcellpak C-18 UG120,10×250mm)再次層析分離并且冷凍干燥,得到黃色結(jié)晶的化合物(5)(4.5毫克)。
通過各種儀器分析,對化合物(5)的構(gòu)造進(jìn)行解析。旋光度使用SEPA-300數(shù)字旋光計(jì)(堀場制作所制)測定,吸收光譜使用UV-2200分光光度計(jì)(島津制作所制)測定,IR光譜使用FT/IR-5300(日本分光公司制)測定,高分辨率FAB-MS使用MAT95Q(Finigan Mat公司制)測定,1H-及13C-NMR使用ECP-400(JEOL公司制)測定。還有,200nm~600nm的吸收光譜如圖2[圖2A化合物(5)的吸收光譜;圖2B化合物(4)的吸收光譜;圖2C去甲腎上腺素的吸收光譜,橫軸為測定波長(nm),縱軸為吸光度]所示。
旋光度[α]D25+40.5°(c=0.2,MeOH)高分辨率FAB-MS494.27789(M+H)+UVλmax(MeOH)292nm(ε=12000),205nm(ε=3500)IR(KBr,cm-1)3400,1695,1685,16301H-NMR(400MHz,CD3OD)δ1.03(3H,t,J=7.3,5″-H3),1.11-1.32(8H,4,5,6,7-H2),1.22(1H,m,3-H),1.59(1H,t,J=12.0,3-H),1.44(1H,m,11’-H),1.48,1.66(共1H,m,8-H2),2.00,2.10(共1H,d,J=12.0,12’-H2),2.11,2.65(共1H,m,1″-H2),2.17(2H,m,J=7.3,4″-H2),2.26(2H,類t,J=7.3,2-H2),2.56(1H,dd,J=7.8,17.0,11-H),2.86(1H,dd,J=5.0,17.0,11-H),3.43(1H,d,J=13.0,3’-H),3.85(1H,dd,J=3.4,13.0,3’-H),3.98(1H,dd,J=4.0,7.7,9-H),4.29(1H,d,J=3.4,2’-H),4.58(1H,m,10’-H),5.25(1H,m,2″-H),5.36(1H,m,3″-H),5.42(1H,s,6’-H)。
13C-NMR(100MHz,CD3OD)15.0(C-5″),22.7(C-4″),25.7(C-1″),26.3,26.4(C-3,4),31.0,31.0,31.0(C-5,6,7),33.6(C-12’),34.9(C-8),35.7(C-2),41.5(C-11’),42.9(C-11),56.1(C-3’),59.5(C-1’),72.6(C-10’),74.2(C-2’),79.0(C-9),95.0(C-6’),95.8(C-8’),131.0(C-2″),134.2(C-3″),177.3(C-5’),178.5(C-1),189.0(C-7’),213.1(C-10)。
上述氫質(zhì)子及碳的歸屬,是通過測定DIFCOSY、HMQC及HOHAHA光譜等二維NMR光譜而確定。將所得到的數(shù)據(jù)與化合物(4)的數(shù)據(jù)[特開平11-29410及文獻(xiàn)(Yokoyama等,Plant Cell Physiol.,41,110-113,2000)所記載的]比較時(shí),化合物(4)的12位順式烯烴的信號消失,從而認(rèn)為是由于該部分被某種化合物加成上去的結(jié)構(gòu)。
還有,由于使用醋酐/吡啶而乙?;幕衔?5)可得到其四乙酸酯衍生物,因此其顯然具有四個(gè)活性氫質(zhì)子。還有,將四乙酸酯衍生物的1H-NMR數(shù)據(jù)與化合物(5)的數(shù)據(jù)比較時(shí),9位、2’位、3’位的氫質(zhì)子向低場位移,而由于10’位的氫質(zhì)子并未位移,因此認(rèn)為在10’位進(jìn)行醚鍵結(jié)合。依據(jù)這些結(jié)果及HMBC譜的詳細(xì)解析,其顯然具有三環(huán)結(jié)構(gòu)。還有,測定化合物(5)的NOESY及GOESY光譜時(shí),11’位直立氫質(zhì)子與2’位、3’位、10’位直立氫質(zhì)子間,10’位氫質(zhì)子與6’位氫質(zhì)子間,12’位軸向氫質(zhì)子與1″位氫質(zhì)子間等處可觀測到NOE,明確了環(huán)狀結(jié)構(gòu)的立體構(gòu)型。
為確定本化合物(5)的9位的絕對構(gòu)型,首先對于通過酶合成得到的化合物(4)進(jìn)行9位絕對構(gòu)型的解析。將化合物(4)的甲酯還原物在1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽及4-二甲氨基吡啶存在下,與(R)-(+)或(S)-(-)-2-甲氧基-2-三氟甲基苯基乙酸(MTPA)反應(yīng),分別得到(R)-、(S)-MTPA酯。對這些MTPA酯應(yīng)用改良Mosher法(Ohtani等,J.Am.Chem.Soc.,113,4092-4096,1991)的結(jié)果,明顯可見酶合成的化合物(4)為70%的(9R)體與30%的(9S)體的混合物。
其次,使用手性柱分離的(9R)-及(9S)-的化合物(4)進(jìn)行去甲腎上腺素的反應(yīng)。結(jié)果判明從(9R)-的化合物(4)生成化合物(5)。
通過以上數(shù)據(jù),決定化合物(5)的結(jié)構(gòu)如下 [實(shí)例2]牽牛花中化合物(4)及化合物(5)的花芽形成促進(jìn)活性的測定將9公克的牽?;?品種名紫)種子進(jìn)行20分鐘的濃硫酸處理,然后在流水下放置過夜。其次將種子臍部向上,在潮濕海砂上放置24小時(shí)使其生根。將這些已生根的種子在海砂中以約1.5~2.0厘米的深度種植,在連續(xù)光照下培養(yǎng)(約5天)。
將通過這種培養(yǎng)而出葉的牽?;ㄕ曛参矬w移入培養(yǎng)液[硝酸鉀(250毫克)、硝酸銨(250毫克)、磷酸二氫鉀(250毫克)、硫酸鎂7水合物(250毫克)、硫酸錳4水合物(1毫克)、檸檬酸鐵n水合物(6毫克)、硼酸(2毫克)、硫酸銅5水合物(0.1毫克)、ZeSO4·7H2O(0.2毫克)、鉬酸鈉2水合物(0.2毫克)、磷酸二氫鈣2水合物(250毫克)/1000毫升蒸餾水]中。
將化合物(4)或化合物(5),對上述牽牛花子葉8個(gè)以2毫升的比例噴霧后,進(jìn)行暗處理(14小時(shí)的暗處理)。然后在26℃下以連續(xù)光照進(jìn)行14日的培育,觀察確認(rèn)第14日的花芽數(shù)。
結(jié)果如圖3所示。對照組是以蒸餾水噴霧組,其余以100μM的化合物(4)或0.001μM~100μM濃度的化合物(5)噴霧。
將化合物(5)與化合物(4)比較,明顯地顯示在低濃度下的花芽形成促進(jìn)活性,化合物(5)0.01μM與化合物(4)100μM具有同等的活性。
綠萍中化合物(5)花芽形成促進(jìn)活性的測定化合物(5)的花芽形成促進(jìn)作用,是以綠萍P151株作為為標(biāo)本植物,調(diào)查其成花率(%)(確認(rèn)形成花芽的葉狀體數(shù)/全體葉狀體數(shù)×100)。
將化合物(4)0.155毫克溶于0.15毫升水中,于其中添加10mM的(R)-(-)-去甲腎上腺素1水合物酒石酸氫鹽溶液50微升及0.5M的Tris緩沖溶液(pH8.0)25微升。將此溶液于25℃溫浴6小時(shí)。
其次,將所定量的已溫浴溶液或上述實(shí)例1中所調(diào)制的化合物(5),分別添加于燒瓶中的檢測培養(yǎng)基(未添加蔗糖的1/10E培養(yǎng)基+1μM芐基腺嘌呤)10毫升中。
在上述檢測培養(yǎng)基上,接種P151集落各一個(gè),在24~25℃以日光色熒光燈進(jìn)行持續(xù)照射(用日立FL20 SSD,對植物以約5W/m2的比例照射)7日,計(jì)算上述的成花率(圖4)。
通過添加化合物(5),可看出比添加化合物(4)與去甲腎上腺素的反應(yīng)液者稍低,但可確認(rèn)活性。初次發(fā)現(xiàn)單獨(dú)物質(zhì)可誘導(dǎo)綠萍花芽形成。
綠萍中化合物(4)與去甲腎上腺素或其類似體反應(yīng)物的花芽形成促進(jìn)活性的測定化合物(4)與去甲腎上腺素(L-去甲腎上腺素)或其類似體反應(yīng)物的花芽形成促進(jìn)作用,是以綠萍P151株作為標(biāo)本植物,調(diào)查其成花率(%)(確認(rèn)形成花芽的葉狀體數(shù)/全體葉狀體數(shù)×100)。
去甲腎上腺素的類似體可使用L-腎上腺素、多巴胺、DL-去甲-3-O-甲基腎上腺素、3-O-甲基多巴胺、4-O-甲基多巴胺、高香草酸、香草?;嘈尤仕岬取?br> 將化合物(4)0.155毫克溶于0.092毫升水中,在其中添加10mM的(R)-(-)-去甲腎上腺素1水合物酒石酸氫鹽溶液或各種類似物溶液50微升及0.5M的Tris緩沖溶液(pH8.0)25微升。將此溶液于25℃溫浴24小時(shí)。
其次,將上述已溫浴溶液10微升或1/10稀釋溶液10微升,分別添加于燒瓶中的檢測培養(yǎng)基(未添加蔗糖的1/10E培養(yǎng)基+1μM芐基腺嘌呤)10毫升中。
在上述檢測培養(yǎng)基上,接種P151集落各一個(gè),在24~25℃以日光色熒光燈進(jìn)行持續(xù)照射(用日立FL20 SSD,對植物以約10W/m2的比率照射)培養(yǎng)7日,計(jì)算上述的成花率(圖5)。
除去甲腎上腺素以外,對于多巴胺及4-O-甲基多巴胺的反應(yīng)物,可看出高的花芽形成促進(jìn)活性,腎上腺素、DL-去甲-3-O-甲基腎上腺素、3-O-甲基多巴胺,可看出具某種程度的花芽形成促進(jìn)活性。另一方面,高香草酸、香草?;嘈尤仕岬姆磻?yīng)物,可看出無高花芽形成促進(jìn)活性。
N-[9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯?;鵠-L-異亮氨酸[以下稱為該乙酮醇脂肪酸衍生物(9)]的合成將9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯酸[化合物(4)通過特開平11-29410號公報(bào)中段落編號0046~0065所記載的「酶法」制造](14.7毫克,0.0474毫摩爾),在DMF-H2O(9∶1)混合液(5毫升)中溶解。在此溶液中添加WSC(8.17毫克,0.9當(dāng)量)、HOBt(6.52毫克,0.9當(dāng)量)及N-甲基嗎啉(52.1微升,10當(dāng)量),在室溫?cái)嚢?0分鐘。在反應(yīng)液中添加L-異亮氨酸的鋰鹽(13.0毫克,2當(dāng)量),再在室溫?cái)嚢?小時(shí)。將反應(yīng)液直接通過HPLC(Capcellpak C18 UG120A,5μm,10mm×250mm溶劑[CH3CN(含有0.085%TFA)-H2O(含有0.1%TFA)=1∶1])分離精制,得到該乙酮醇脂肪酸衍生物(9)(3.0毫克)。
通過1H-及13C-NMR確認(rèn)該乙酮醇脂肪酸衍生物(9)的結(jié)構(gòu)。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)0.92(3H,t,J=7.3,5’-H3),0.96(3H,t,J=7,3.18-H2),0.98(3H,d,J=7.3,6’-H3),1.18,1.54(2H,均m,4H’-H2),1.20-1.50(all 8H,m,4,5,6,7-H2),1.52,1.93(2H,均m,8-H2),1.60(2H,m,3-H2),1.83(1H,m,3’-H),2.08(2H,m,17-H2),2.23(2H,類t,J=7.3,2-H2),2.78(2H,類t,J=7.0,14-H2),3.28(2H,類t,J=6.8,11-H2),4.23(1H,m,2’-H),4.55(1H,m,9-H),5.29(1H,m,15-H),5.44(1H,m,16-H),5.56(1H,m,13-H),5.61(1H,m,12-H)13C-NMR(100MHz,CD3OD)12.4(C-5’),15.4(C-18),17.0(C-6’),22.3(C-17),26.8,27.1(C-3+,4),27.5,27.8(C-4’,14),31.0,31.1,31.2(C-5,6,7),34.5(C-8),35.8(C-2),37.6(C-3’),39.2(C-11),77.6(C-2’),78.6(C-9),123.0(C-12),127.7(C-15),129.2(C-13),134.6(C-16),174.0(C-1’),176.6(C-1),203.9(C-10) 該乙酮醇脂肪酸衍生物(9)[實(shí)例6]該乙酮醇脂肪酸衍生物II對牽?;ɑㄑ啃纬纱龠M(jìn)活性的研究將9克的牽牛花(品種名紫)種子進(jìn)行20分鐘的濃硫酸處理,然后在流水下放置過夜。其次將種子臍部向上,在潮濕海砂上放置24小時(shí)使其生根。將這些已生根的種子在海砂中以約1.5~2.0厘米的深度種植,在連續(xù)光照下培養(yǎng)(約5天)。
將通過這種培養(yǎng)而出葉的牽?;ㄕ曛参矬w移入培養(yǎng)液[硝酸鉀(250毫克)、硝酸銨(250毫克)、磷酸二氫鉀(250毫克)、硫酸鎂7水合物(250毫克)、硫酸錳4水合物(1毫克)、檸檬酸鐵n水合物(6毫克)、硼酸(2毫克)、硫酸銅5水合物(0.1毫克)、ZeSO4·7H2O(0.2毫克)、鉬酸鈉2水合物(0.2毫克)、磷酸二氫鈣2水合物(250毫克)/1000毫升蒸餾水]中。
在培養(yǎng)系統(tǒng)中將上述實(shí)例1所得到的該乙酮醇脂肪酸衍生物(9)與化合物(4)等試驗(yàn)品,直接噴霧在牽?;ǖ淖尤~上,同時(shí)進(jìn)行暗處理,然后在26℃下以連續(xù)光照進(jìn)行16日的培育,觀察確認(rèn)第16日的花芽數(shù)(各組8例)。
暗處理是進(jìn)行一夜(14小時(shí)的暗處理)。
圖6中,橫軸的(a)表示對照組(以蒸餾水噴霧的組),(b)表示以本乙酮醇脂肪酸衍生物(9)1μM噴霧投放的組,(c)表示以化合物(4)與L-異白氨酸各1μM投放的組,(d)表示以L-異亮氨酸1μM投放的組,(e)表示以化合物(4)1μM投放的組,(f)表示以化合物(4)100μM投放的組??v軸為花芽形成促進(jìn)活性[將對照組作為100,各組平均每株的花芽數(shù)(%)]。
從圖6的結(jié)果,顯然可知該乙酮醇脂肪酸衍生物(9),在比化合物(4)低的濃度下,顯示與化合物(4)同等以上的花芽形成促進(jìn)效果。還有,這種效果在L-異亮氨酸單獨(dú)投放組中未被見到,而如該乙酮醇脂肪酸衍生物(9)之類的酰胺衍生物顯然能夠發(fā)揮效果。
圖7是表示研究該乙酮醇脂肪酸衍生物(9)最佳投放濃度的結(jié)果圖。如圖7的橫軸所示,為將0μM(對照)、0.1μM、1μM、5μM、10μM、50μM及100μM的該乙酮醇脂肪酸衍生物(9)(每組8~24例),以上述的方式,對牽?;▏婌F投放情況下,研究花芽形成促進(jìn)活性(%)。
通過圖7所示的結(jié)果,顯然可知該乙酮醇脂肪酸衍生物(9)最佳投放濃度是在1μM附近。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性通過本發(fā)明,提供具有優(yōu)良植物生長調(diào)節(jié)作用的物質(zhì)及該物質(zhì)的制造方法,并且提供以該物質(zhì)作為有效成分的植物生長調(diào)節(jié)劑。
權(quán)利要求
1.一種下列通式(1)表示的α-乙酮醇不飽和脂肪酸衍生物 式中,R1表示碳原子數(shù)1~5的直鏈烷基,R2表示氫原子、羥基、甲基或乙基,R3表示氫原子或羧基,R4表示氫原子、甲基、乙基、異丙基、乙?;蚴宥』琑5表示氫原子、羥基、甲氧基、乙氧基、甲?;蛄u甲基,鍵合數(shù)n為3~15的整數(shù),A位及B位碳原子的立體構(gòu)型可為(R)構(gòu)型也可為(S)構(gòu)型。
2.權(quán)利要求1記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸衍生物,其中R1為甲基。
3.權(quán)利要求1或2記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸衍生物,其中鍵合數(shù)n為7。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸衍生物,其中A位碳原子的立體構(gòu)型為(S)構(gòu)型,并且B位碳原子的立體構(gòu)型為(R)構(gòu)型。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸衍生物,其中R5為羥基。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸衍生物,其中R2為羥基,并且R3及R4為氫原子。
7.權(quán)利要求1記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸衍生物,是(9R)-11-{(2’S,8’S,10’S,11’R)-2’,8’-二羥基-7’-氧代-11’-[(Z)-2-戊烯基]-9’-氧雜-4’-氮雜三環(huán)[6.3.1.01,5]十二碳-5’-烯-10’-基}-9-羥基-10-氧代十一烷酸。
8.權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸衍生物的制備方法,是將下列通式(2)表示的α-乙酮醇不飽和脂肪酸與下列通式(3)所表示的兒茶酚胺類或其衍生物混合,將混合物在中性~堿性條件下溫育,生成α-乙酮醇不飽和脂肪酸的兒茶酚胺衍生物, 式中,R1及n如同權(quán)利要求1中記載; 式中,R2、R3、R4及R5如同權(quán)利要求1記載的,R6表示氫原子、直鏈或支鏈烷基或酰基。
9.一種下列通式(6)表示的α-乙酮醇不飽和脂肪酸的酰胺衍生物 式中,R7表示碳原子數(shù)1~17的烷基或者碳原子數(shù)2~17并具有1~5個(gè)雙鍵(雙鍵數(shù)不超過全部碳鍵數(shù))的不飽和烴基,R8表示氫原子或α-氨基酸的側(cè)鏈,R9表示乙酮醇亞烷基,R10表示式-(CH2)L-(HC=CH)m-(CH2)k-所表示的2價(jià)直鏈烴基(式中,鍵合數(shù)L、m及k為整數(shù),且m為0或1,L與k的和為1~15)。
10.權(quán)利要求9記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸的酰胺衍生物,其中鍵合數(shù)m為0,且L與k的和為3~10。
11.權(quán)利要求9或10記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸的酰胺衍生物,其中鍵合數(shù)L與k的和為7。
12.權(quán)利要求9-11任一項(xiàng)記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸的酰胺衍生物,其中R7為式R11-HC=CH-CH2-表示的鏈烯基(R11為碳原子數(shù)1~7的直鏈烷基)。
13.權(quán)利要求12記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸的酰胺衍生物,其中R11為乙基。
14.權(quán)利要求9-13中任一項(xiàng)記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸的酰胺衍生物,其中雙鍵為順式雙鍵。
15.權(quán)利要求9-14中任一項(xiàng)記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸的酰胺衍生物,其中R9的酰胺鍵側(cè)的碳原子為與羥基鍵合的碳原子。
16.權(quán)利要求9-15中任一項(xiàng)記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸的酰胺衍生物,其中R8為L型中性α-氨基酸的側(cè)鏈。
17.權(quán)利要求9記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸的酰胺衍生物,是N-[9-羥基-10-氧代-12(Z),15(Z)-十八碳二烯?;鵠-L-異亮氨酸。
18.一種植物生長調(diào)節(jié)劑,其含有權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸衍生物和/或權(quán)利要求9至17中任一項(xiàng)記載的α-乙酮醇不飽和脂肪酸的酰胺衍生物作為有效成分。
19.權(quán)利要求18記載的植物生長調(diào)節(jié)劑,其中植物生長調(diào)節(jié)劑為花芽形成促進(jìn)劑。
20.權(quán)利要求18記載的植物生長調(diào)節(jié)劑,其中植物生長調(diào)節(jié)劑為植物活化劑。
21.權(quán)利要求20記載的植物生長調(diào)節(jié)劑,其中植物活化劑為植物生長促進(jìn)劑。
22.權(quán)利要求20記載的植物生長調(diào)節(jié)劑,其中植物活化劑為植物休眠抑制劑。
23.權(quán)利要求20記載的植物生長調(diào)節(jié)劑,其中植物活化劑為植物老化抑制劑。
24.權(quán)利要求23記載的植物生長調(diào)節(jié)劑,其中植物老化抑制劑為花期延長劑。
25.權(quán)利要求20記載的植物生長調(diào)節(jié)劑,其中植物活化劑為植物應(yīng)激抑制劑。
全文摘要
下列通式(1)表示的α-乙酮醇脂肪酸衍生物[R
文檔編號C07D491/08GK1419555SQ01807257
公開日2003年5月21日 申請日期2001年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月26日
發(fā)明者飯?zhí)锬暌? 山口祥子, 橫山峰幸, 橫川佳浩, 小林孝次, 田中修 申請人:株式會社資生堂
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