吡咯烷醇类化合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及微生物农药技术领域，具体的说是一种从菌株Aspergillus sp.TR15(保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期：2021年11月26日，保藏号：CCTCC NO：M 20211402)液体发酵产物中得到吡咯烷醇类化合物及其制备方法和在抑制植物病原菌、杀线虫方面的应用。吡咯烷醇类化合物为式(一)所示化合物1和2以及两者在农药上可接受的盐或溶剂合物。化合物1和2对耐药灰霉病菌的菌丝生长及孢子萌发具有显著抑制活性，IC

【技术实现步骤摘要】
吡咯烷醇类化合物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及微生物农药
，具体的说是一种从菌株Aspergillus sp.TR15液体发酵产物中得到吡咯烷醇类化合物及其制备方法和在抑制植物病原菌、杀线虫方面的应用。

技术介绍

[0002]灰霉病菌(Botrytis cinerea)能够危害葡萄、草莓及番茄等多种经济作物的田间生长及果实储藏，预估世界范围每年可造成超过100亿美元的经济损失。因此，灰霉病被列入世界十大植物真菌病害之一。例如：山东为我国最大的果蔬生产基地，由于果蔬大棚潮湿温暖的气候条件，造成灰霉病高发，每年均造成重大经济损失。截止目前，灰霉病的防治仍然以化学合成农药为主，例如：嘧菌酯与啶酰菌胺等。尽管化学合成农药能够较好防治灰霉病，但由于其相对单一的作用机制，导致菌株抗药性不断发展，由此陷入产生抗性——加大化学合成农药使用——抗性发展——农残过量及环境污染的恶性循环。除灰霉病外，果蔬大棚还面临南方根结线虫病的侵染，两者往往共同作用，既加重了经济损失，也大大增加了防治难度。
[0003]从微生物、植物等生物资源中寻找具有抑制植物病原菌或杀线虫的活性成分，已经成为开发“环境友好”新农药的重要来源。与化学合成农药相比，微生物次级代谢产物一般只含有碳、氢、氧及氮原子，具有易于发酵生产、毒性相对低且环境兼容性好等优点；此外，其防治植物病虫害往往具有“多点作用”的机制，已经成为对抗耐药病虫害的重要武器。
[0004]根据文献调研，吡咯烷醇类化合物具有抗肿瘤、免疫抑制、抗病毒及抗菌等多种作用。而本专利技术所涉及的两个吡咯烷醇类化合物为未见报道的新化合物，其结构骨架及脂肪长链取代基等结构特征区别于已知吡咯烷醇类化合物，且首次发现其对耐药灰霉病菌及南方根结线虫具有综合防治作用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供吡咯烷醇类化合物及其制备方法与应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]式(一)所示化合物1和化合物2以及两者在农药上可接受的盐或溶剂合物：
[0008][0009]上述化合物的制备方法包括下列步骤：将菌株Aspergillus sp.TR15接种至已灭
菌的液体培养基中，28℃静置发酵，发酵培养基经提取分离获得；所述菌株保藏编号为CCTCC NO：M 20211402。
[0010]在上述方案的基础上，所述液体培养基为蔗糖2％，甘露醇2％，蛋白胨0.5％，酵母浸粉0.3％，20％人工海水土豆浸出液配制，pH 7。
[0011]优选地，所述发酵培养基的提取分离步骤为：
[0012](1)发酵培养基经乙酸乙酯萃取2
‑
3次，合并萃取液进行浓缩，获得发酵粗提物；
[0013](2)将上述发酵粗提物进行硅胶柱层析，按照洗脱液极性递增顺序，以梯度为100:1至1:1(v/v)的二氯甲烷
‑
甲醇作为溶剂进行梯度洗脱；收集二氯甲烷
‑
甲醇＝40:1洗脱组分，进行反相硅胶柱层析，以梯度为1:9至1:0(v/v)的甲醇
‑
水作为溶剂进行梯度洗脱；
[0014](3)收集甲醇
‑
水＝3:7(v/v)反相硅胶洗脱组分，进行半制备高效液相色谱法纯化，流动相为55％甲醇
‑
水，检测波长为210nm，流速为3mL/min，分别收集保留时间t
R
值为14.6min及19.0min的组分，即得式(一)所示化合物1和化合物2。
[0015]吡咯烷醇类化合物在抑制植物病原菌及杀线虫中的应用。
[0016]优选地，所述吡咯烷醇类化合物为权利要求1所述化合物中的至少一种；所述植物病原菌为灰霉病菌；所述线虫为南方根结线虫。
[0017]本专利技术的化合物可以与其他药物组成组合物形式；该组合物包含式(一)所示化合物及农药上可接受的盐和/或溶剂合物作为活性成分，以及农药上可接受的载体，本专利技术化合物可以与其他活性成分组合使用，只要它们之间不产生拮抗作用。
[0018]本文所用术语“本专利技术的化合物”表示以任何形式的式(一)化合物，即任何盐或非盐形式(例如，以游离酸或游离碱形式，或以其药学上可接受的盐形式)及其任何物理形式(例如，包括非固体形式(例如，液体或半固体形式)，和固体形式(例如，无定形或晶型，特定的多晶型形式，溶剂合物，包括水合物(例如，单
‑
、二
‑
和半
‑
水合物))，及其多种形式的混合物。
[0019]溶剂合物
[0020]对于以晶体形式存在的本专利技术化合物或其盐的溶剂合物，本领域技术人员将理解可形成农药上可接受的溶剂合物，其中在结晶时溶剂分子被掺入晶格中。溶剂合物可包含非水溶剂例如乙醇、异丙醇、DMSO、乙酸、乙醇胺和乙酸乙酯，或者它们可包含水作为溶剂(该溶剂被掺入晶格中)。其中水为溶剂(该溶剂被掺入晶格中)的溶剂合物通常称为“水合物”。水合物包含化学计量的水合物以及包含可变量水的组分。本专利技术包括该类溶剂合物。
[0021]本专利技术所具有的优点：
[0022](1)本专利技术所涉及的两个吡咯烷醇类化合物为未见报道的新化合物，其结构骨架及脂肪长链取代基等结构特征区别于已知吡咯烷醇类化合物，且首次发现其对耐药灰霉病菌及南方根结线虫具有综合防治作用，可作为具有抑制植物病原菌与杀线虫活性的先导化合物或新农药成分。
[0023](2)式(一)所示化合物1和2能够显著抑制耐药灰霉病菌的菌丝生长，其IC
50
值分别为27.39与40.24μg/mL；其对耐药灰霉病菌的孢子萌发也具有显著抑制活性，IC
50
值分别为36.58与21.99μg/mL；上述活性优于常用化学合成杀菌剂嘧菌酯及啶酰菌胺。此外，式(一)所示化合物1和2对南方根结线虫也具有杀线虫活性，LD
50
值分别为311.5与162.0μg/mL。
[0024](3)本专利技术所涉及的两个吡咯烷醇类化合物由菌株Aspergillus sp.TR15发酵产
生，易于进行规模发酵生产；其次，与化学合成农药相比，微生物次级代谢产物的环境兼容性好，防治植物病虫害往往也具有“多点作用”的机制，不易产生耐药性。
附图说明
[0025]图1为式(一)所示化合物1的1H NMR谱图。
[0026]图2为式(一)所示化合物1的
13
C NMR谱图。
[0027]图3为式(一)所示化合物2的1H NMR谱图。
[0028]图4为式(一)所示化合物2的
13
C NMR谱图。
[0029]图5为式(一)所示化合物1与2对耐药灰霉病菌的抑制活性(滤纸片法)。
[0030]图6为式(一)所示化合物1对耐药灰霉病菌的抑制活性(刃天青法)。
[0031]图7为式(一)所示化合物2对耐药灰霉病菌的抑制活性(刃天青法)。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.式(一)所示化合物1和化合物2以及两者在农药上可接受的盐：2.式(一)所示化合物1和化合物2以及两者在农药上可接受的盐的制备方法：其特征在于包括下列步骤：将菌株Aspergillus sp.TR15接种至已灭菌的液体培养基中，28℃静置发酵，发酵培养基经提取分离获得；所述菌株保藏编号为CCTCC NO：M 20211402。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述液体培养基为由蔗糖2％，甘露醇2％，蛋白胨0.5％，酵母浸粉0.3％，20％人工海水土豆浸出液配制，pH 7。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述发酵培养基的提取分离步骤为：(1)发酵培养基经乙酸乙酯萃取2
‑
3次，合并萃取液进行浓缩，获得发酵粗提物；(2)将上述发酵粗提物进行硅胶柱层析，按照洗脱液极性递增顺序，以梯度为100:1至1:1(v/v)的二氯甲烷
‑
甲醇作...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜丰玉，肖琳，于晓凤，牛赡光，曲田丽，周远明，王进田，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：