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目的:优化广藿香酮的合成方法并研究广藿香酮及其衍生物的抗菌机制。方法:1.运用Aldol加成反应,以脱氢乙酸和有机醛为原料,NOH为催化剂合成广藿香酮及其衍生物,并采用高分辨核磁共振、高分辨质谱、高效液相等方法进行结构鉴定和光学纯度检查:2.运用96孔板法测定广藿香酮及其衍生物的抗菌活性,筛选出活性最佳的化合物进行抗菌机理研究;3.运用二倍稀释法测定测定化合物PPCl对临床分离金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(Minimal Inhibitory Concentration, MIC),采用比浊法测定化合物PPCl对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA)生长曲线的影响,采用琼脂平板法测定化合物PPCl对MRSA的杀菌曲线,运用电子显微镜技术和流式细胞术分析化合物PPCl对MRSA细菌超微结构及细胞周期的影响,采用紫外-可见分光光度法测定化合物PPCl对脂质体膜和MRSA细胞膜渗透性的影响,采用凝胶电泳法、紫外光谱法、荧光光谱法等分析化合物PPCl对MRSA总DNA结构的影响,运用紫外-可见分光光度法分析化合物PPCl作用MRSA后对其DNA、RNA、ATP及蛋白质生物合成的影响以及对胞内酶——碱性磷酸酶和β-半乳糖苷酶活性的影响;4.采用急性毒性实验和细菌攻毒实验测定化合物PPCl的半数致死剂量(Median Lethal Dose, LD50)和体内抗菌活性。结果:1.采用脯氨酸类仲胺催化剂NOH催化合成广藿香酮,能显著提高广藿香酮收率(由原来的5.94%增加到46%),并缩短反应时间(由原来的16h缩短到4h),同时还得到19个广藿香酮衍生物,其中有12个未见报道,包括抗菌活性最佳的化合物PPCl,其结构式为3-(5-(4-氯代苯基)戊-2,4-烯酰基-4-羟基-6-甲基-2H-吡喃-2-酮。2.广藿香酮及其衍生物大多数都具有抗金黄色葡萄球菌、粪肠球菌等革兰氏阳性菌(G+菌)活性,其中以化合物PPCl活性最强,对金黄色葡萄球菌尤为敏感,其MIC值为4μg/ml, MBC值为4 μg/ml,约为广藿香酮的128倍,且其对MRSA标准菌株和临床分离的耐药菌株均具有同等活性。3.化合物PPCl能延长金葡菌的生长迟缓期,抑制细菌生长繁殖,并呈浓度依赖性;32 μg/ml作用4h即可杀灭83%的金葡菌,6h全部杀灭,还能轻微破裂细菌胞膜,引起约15%的大分子物质(包括β-半乳糖苷酶)泄漏至胞外,但不能破裂脂质体膜,电镜观察显示其作用MRSA 2h后,细菌质壁分离严重、细胞核聚缩成团,但对细胞壁无明显影响;而16μg/ml和8 μig/ml浓度时杀菌作用温和,作用6h分别杀灭39%和22%的MRSA,需作用24h才可全部杀灭,能轻微影响脂质体膜和细菌胞膜的渗透性,几乎不引起大分子物质泄漏。4.化合物PPCl能阻滞细菌细胞周期于S期,阻碍细菌分裂增殖,还能使DNA凝胶电泳的条带变淡和260 nm处的吸光度值升高,作用随化合物浓度的增加而增强,均呈浓度依赖性:化合物A18作用金黄色葡萄球菌后,能使其DNA凝胶电泳条带呈弥散状,还能显著抑制其DNA、RNA、ATP和蛋白质的生物合成,降低碱性磷酸酶、β-半乳糖苷酶等胞内酶的活性。5.化合物PPCl对小鼠灌胃的LDso为522.44 mg/kg,灌胃给予80 mg/kg MRSA感染模型小鼠,保护率达70%,表明其体内抗菌活性良好。结论:脯氨酸类仲胺催化剂NOH是一种高效Aldol反应催化剂;3位取代基是2-吡喃酮类化合物抗菌活性的重要组成部分,其结构变化对化合物抗菌活性影响显著;广藿香酮衍生物PPCl在体内外都具有良好的抗菌活性,其作用机理可能与破坏细菌DNA结构有关;另外,PPCl还能明显抑制核酸、蛋白质及ATP的生成和胞内酶活性,严重影响细菌的能量代谢和物质代谢,阻滞细菌于S期。