3-苄基-6-甲基-2,5-哌嗪二酮的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种3

【技术实现步骤摘要】
3
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苄基
‑6‑
甲基
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2,5
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哌嗪二酮的制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及微生物代谢产物及应用领域，具体涉及3
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苄基
‑6‑
甲基
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2,5
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哌嗪二酮的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]3‑
苄基
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甲基
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哌嗪二酮为哌嗪二酮的一种，有报道表明，曾从药用植物掌叶半夏的块茎中分离鉴定到该种哌嗪二酮，也可通过常规的化学合成途径获得该种哌嗪二酮。但是从代谢产物中获得3
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哌嗪二酮却尚未见报道。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种3
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苄基
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哌嗪二酮的制备方法，其首次通过微生物来源制备，制备方法简单易行，便于工业化生产。。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]3‑
苄基
‑6‑
甲基
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哌嗪二酮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0006](1)将脱色芽孢杆菌进行发酵，将得到的发酵液进行固液分离，所述的脱色芽孢杆菌，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M2020498；在固液分离后将得到的上清液加入大孔树脂进行吸附，时间为6
‑
24h，大孔树脂与上清液的料液体积比为1:10
‑
1： 30，吸附后过滤得到树脂；收集树脂，加入无水乙醇进行洗脱，收集洗脱液，经旋转蒸发后以甲醇溶解，用滤膜除去不溶物，得到活性成分Ⅰ；
[0007](2)用200～300目硅胶装柱，将活性成分Ⅰ上样，加入洗脱剂进行洗脱：洗脱剂为
①
石油醚：乙酸乙酯＝3：1；
②
石油醚：乙酸乙酯＝1：1；
③
二氯甲烷：甲醇＝3：1；按照所述洗脱剂编号顺序依次洗脱并收集经第三个洗脱剂洗脱后的组分，经旋转蒸发后以甲醇溶解，用滤膜除去不溶物；
[0008](3)对步骤(2)中除去不溶物后的组分进行制备液相色谱分离：其中，流动相为含0.1％ TFA的乙腈和含0.1％TFA的水，21mL/min梯度洗脱，收集11～12min的洗脱液，经旋转蒸发后，进行冻干，得到3
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苄基
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哌嗪二酮。
[0009]本专利技术首次通过微生物来源(通过脱色芽孢杆菌B1032的发酵等步骤)制备得到的3
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苄基
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哌嗪二酮，这种制备方法尚未见报道，制备方法简单，利于工业化生产；而且制备得到的3
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苄基
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哌嗪二酮对尖孢镰刀菌具有很强的抑制作用，为新型的尖孢镰刀菌生防制剂的制备提供了新的选择，可用于防治致病性尖孢镰刀菌导致的的香蕉枯萎病。
[0010]3‑
苄基
‑6‑
甲基
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2,5
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哌嗪二酮(C
11
H
12
N2O2)的结构式如下所示：
[0011][0012]步骤(1)中所述的脱色芽孢杆菌B1032，保藏编号为CCTCC NO:M2020498，已在2020 年9月14日保藏于位于中国武汉武汉大学的中国典型培养物保藏中心，已在中国专利申请 CN 112175876A公开。
[0013]进一步地，所述步骤(1)中所述的脱色芽孢杆菌发酵所用的培养基为LB培养基。选用 LB培养基，由于成分简单方便，易于规模化的发酵和制备，得于生产的规模化。
[0014]进一步地，步骤(1)中所述的发酵条件为30～37℃，200～220rpm/min，36h。在此发酵条件下，脱色芽孢杆菌B1032的OD600可达到2.0以上，菌密度达到1
×
108cfu/ml以上。由于菌密度高，可使代谢产物含量高。
[0015]进一步地，步骤(1)中所述的固液分离方式为离心，条件为6000
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12000rpm/min，离心 20min。
[0016]进一步地，步骤(1)中所述的无水乙醇的用量与是所述大孔树脂体积的1.5
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2.5倍。在这个用量下，无水乙醇可以覆盖大孔树脂，同时能把其中的物质尽可能完全地洗脱下来，而且洗脱液不会太稀。如果用量太多，被洗脱物质在洗脱液中含量就低；如果用量太少，无法将大孔树脂中的物质完全洗脱。
[0017]进一步地，步骤(1)中所述无水乙醇的洗脱时间为0.5
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3h。合适的洗脱时间能让乙醇更可能多地经过大孔树脂，把吸附物质洗脱下来，同时具有效率。
[0018]进一步地，步骤(2)中每种洗脱剂400mL，每100mL为一个收集单位，按照洗脱顺序编号为组分1～12，收集组分10用于旋转蒸发。选用第三个洗脱剂洗脱后的组分，即组分9
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12 皆可，如选择组分10，目标物质的含量更高。
[0019]进一步地，步骤(1)、(2)中所述的滤膜均为孔径0.22μm的滤膜。使用该孔径的滤膜正好能够截流微生物的通过。
[0020]进一步地，步骤(3)中所述的制备液相色谱的柱子为Aglilent Pursuit XRs C18。
[0021]本专利技术还提供所述方法制备的3
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哌嗪二酮在抑制尖孢镰刀菌及防治香蕉枯萎病中的应用。
[0022]香蕉枯萎病可对香蕉产业造成毁灭性打击，主要病原菌是尖孢镰刀菌Foc TR4，其首先在中国台湾地区被发现，于上世纪90年代在马来西亚和印度尼西亚爆发，通过香蕉的进出口贸易迅速传播扩散至全球，随后在澳大利亚、我国华南地区、越南、老挝、菲律宾、印度、巴基斯坦、以色列、黎巴嫩、约旦、阿曼、莫桑比克均有发现。而导致香蕉枯萎病的主要病原菌是尖孢镰刀菌。
[0023]尖孢镰刀菌是一种可在土壤中生存的植物真菌，能够侵染多种植物，对葫芦科植物、香蕉、棉花、番茄等经济作物造成危害。尖孢镰刀菌的菌丝和孢子可在土壤中存活长达数10年，菌丝、孢子、菌核可在土壤和病株中越冬，成为侵染源，主要通过雨水等途径进行远
距离的传播。尖孢镰刀菌入侵植株后会分泌细胞壁降解酶，导致果胶阻塞植株的导管，影响宿主水分运输，严重时造成植物的萎蔫死亡。另外，尖孢镰刀菌可分泌一种镰刀菌酸(5
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.3
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苄基
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甲基
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哌嗪二酮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将脱色芽孢杆菌进行发酵，将得到的发酵液进行固液分离，所述的脱色芽孢杆菌，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M2020498；在固液分离后将得到的上清液加入大孔树脂进行吸附，时间为6
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24h，大孔树脂与上清液的料液体积比为1:10
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1：30，吸附后过滤得到树脂；收集树脂，加入无水乙醇进行洗脱，收集洗脱液，经旋转蒸发后以甲醇溶解，用滤膜除去不溶物，得到活性成分Ⅰ；(2)用200～300目硅胶装柱，将活性成分Ⅰ上样，加入洗脱剂进行洗脱：洗脱剂为
①
石油醚：乙酸乙酯＝3：1；
②
石油醚：乙酸乙酯＝1：1；
③
二氯甲烷：甲醇＝3：1；按照所述洗脱剂编号顺序依次洗脱并收集经第三个洗脱剂洗脱后的组分，经旋转蒸发后以甲醇溶解，用滤膜除去不溶物；(3)对步骤(2)中除去不溶物后的组分进行制备液相色谱分离：其中，流动相为含0.1％TFA的乙腈和含0.1％TFA的水，21mL/min梯度洗脱，收集11～12min的洗脱液，经旋转蒸发后，进行冻干，得到3
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苄基
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甲基
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2,5
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哌嗪二酮。2.根据权利要求1所述的3
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苄基
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甲基
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哌嗪二酮的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述的脱色芽孢杆菌发酵所用的培养基为LB培养基。3.根据权利要求1所述的3
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苄基
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甲基
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哌嗪二酮的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的发酵条件为30～37℃，200～220rpm/min，36h。4.根据权利要求1所述的3
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【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，李镇标，郭燕锋，黄捷，姜仁旭，
申请(专利权)人：深圳市唯新生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：