聚乙二醇芳氧乙酸酯及其環(huán)糊精包合物的合成與生物活性研究.pdf

1、超分子化學(xué)是研究兩種及兩種以上的化學(xué)物種通過非共價相互作用結(jié)合在一起而形成的具有特定結(jié)構(gòu)和功能的超分子體系的化學(xué)。環(huán)糊精(CD)作為多聚(準(zhǔn))輪烷重要的主體化合物之一,其與大分子間的組裝以選擇性、可調(diào)控性和生物相容性等優(yōu)勢引起了廣泛關(guān)注。
　　芳氧乙酸及其衍生物,如酯、酰胺、酰肼,季銨鹽和堿金屬鹽等,由于其價格低廉、容易制備,是一類廣泛使用的植物生長調(diào)節(jié)劑。它們對植物的生長發(fā)育都具有強(qiáng)烈的生理活性,微量施于農(nóng)作物上能刺激植物生長,

2、且增產(chǎn)作用顯著。
　　聚乙二醇[poly(ethylene glycol), PEG]具有良好的的水溶性,生物相容性,無毒無害,且分子量范圍很寬,使之與其它物質(zhì)鍵合后能將其優(yōu)點(diǎn)充分展現(xiàn),同時用聚乙二醇(PEG)處理作物種子,可提高種子發(fā)芽率和幼苗活力,這對早出苗、培育壯苗、增加產(chǎn)量有重要意義。但是PEG端羥基反應(yīng)活性較低,通常需要將其功能化。我們根據(jù)活性子疊加原理,將兩個或多個活性單元連接在一個分子中時,其生物活性往往會加強(qiáng)或者導(dǎo)

3、致新的生物活性產(chǎn)生。利用聚乙二醇對多種生物活性化合物修飾后可為探尋新型植物生長調(diào)節(jié)劑提供更多的選擇對象。本文選擇了一簡單而又研究得較為成熟的主客體系—β-環(huán)糊精和聚乙二醇的超分子體系,采用不同的方法,改變聚乙二醇的端基,設(shè)計由芳氧乙酸和聚乙二醇合成高分子化合物聚乙二醇芳氧乙酸酯,再與β-環(huán)糊精包結(jié),形成這三個有效成分組合的高分子超分子聚合物,用紅外光譜、核磁共振、差熱分析對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步的表征,同時也對客體及包合物對油菜籽的植物生長調(diào)

4、節(jié)性能做了初步的研究。主要內(nèi)容包括以下三部分:
　　1.聚乙二醇-600芳氧乙酸酯的合成與表征及生物活性研究
　　我們利用氯乙酰氯和聚乙二醇-600反應(yīng)生成聚乙二醇-600雙氯乙酸酯,再將不同的酚類物質(zhì)與聚乙二醇-600雙氯乙酸酯,在丙酮中經(jīng)氧烷基化反應(yīng)合成了一系列聚乙二醇-600芳氧乙酸酯。通過對不同溶劑的考察,發(fā)現(xiàn)丙酮作為該反應(yīng)的溶劑價廉且易得。初步的生物活性試驗表明,由于兼?zhèn)浞佳跻宜?、聚乙二醇兩種活性單元,具有活性子疊

5、加的功效,該系列部分化合物在一定濃度時對油菜籽的生根發(fā)芽有明顯的促進(jìn)作用,并且好于吲哚乙酸,其中聚乙二醇-600對氯苯氧乙酸酯在濃度0.01mg/L時,對油菜幼苗的促進(jìn)作用最好,促進(jìn)率達(dá)到386％,其活性高、毒性低、環(huán)境相容性好,可作為一種新型植物生長調(diào)節(jié)劑。
　　2.聚乙二醇-6000芳氧乙酸酯的合成與表征及生物活性研究
　　我們采用不同的方法,以芳氧乙酰氯和聚乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng),方便快捷高產(chǎn)率的合成了聚乙二醇-6000芳

6、氧乙酸酯,并結(jié)合第一系列的方法,探究了它對油菜籽的植物生長調(diào)節(jié)性。生物活性實驗表明:在濃度0.1~0.001mg/L時,聚乙二醇-6000鄰甲基苯氧乙酸酯(2b),聚乙二醇-6000間甲基苯氧乙酸酯(2c),生物活性分別較好于原料鄰甲基苯氧乙酸(1b),間甲基苯氧乙酸(1c),及聚乙二醇-6000,吲哚乙酸。
　　3.基于環(huán)糊精的包合物的合成,表征及生物活性研究
　　我們用主體分子β-環(huán)糊精與客體分子聚乙二醇-6000芳氧乙

7、酸酯,在乙醇/水溶液中發(fā)生相互作用,制備了一系列β-環(huán)糊精-聚乙二醇芳氧乙酸酯固體包合物。包合物既保持了環(huán)糊精緩釋、增效、促進(jìn)植物增產(chǎn)的功效,又兼具較好的穩(wěn)定性和化學(xué)可調(diào)性等,同時使溶解度也大有改善。初步的生物活性試驗表明,包合物在一定濃度時對油菜籽的生根發(fā)芽有明顯的促進(jìn)作用,其效果優(yōu)于聚乙二醇芳氧乙酸酯及β-CD,在濃度0.1~0.001mg/L時,包合物(IC-2g、IC-2h)對油菜根長的促進(jìn)作用明顯好于2g、2h及β-CD,促進(jìn)