10-羟基喜树碱的衍生物及其应用
阅读：35发布：2021-09-19
专利汇可以提供10-羟基喜树碱的衍生物及其应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种10-羟基喜树 碱 的衍 生物 及其应用，属于 农药 领域，本发明将10-羟基喜树碱和传统 化学农药 拟 除虫菊 酯 类 杀虫剂 的活性部位进行拼接，得到一系列拟 除虫菊酯 类-10-羟基喜树碱衍生物，使其既能保持10-羟基喜树碱对甜菜夜蛾原有的优秀的拒食活性，又能获得拟除虫菊酯类杀虫剂对甜菜夜蛾优秀的触杀活性，这对开发具有独特作用靶标的高效、低毒新农药具有重要的研究意义。，下面是10-羟基喜树碱的衍生物及其应用专利的具体信息内容。
10-羟基喜树碱的衍生物及其应用
技术领域
背景技术
[0002] 随着人们生活质量的不断提高和人类对美好生存环境的追求，生产绿色无公害农产品和保护环境不受污染破坏受到世界各国的普遍重视，作为农产品生产环节中的重要生产资料-农药，因此面临着在控制有害生物的同时既要对农产品无害又要对环境友好的需求。因而，创制具有高效、低毒、污染小、选择性高等优点的“环境和谐农药”或“生物合理性农药”已成为近年来农药工业发展的大势，植物源活性物质因符合这种趋势而备受关注。在植物与昆虫长期的协同进化历程中，植物也逐渐形成了一套生化防御系统。尤其是其次生代谢产物，种类繁多，活性高效专一，用以调节周围昆虫对植物的取食栖居繁育等偏好，以保证植物群体能够抵挡害虫毁灭性入侵，从而正常有序的完成整个生命历程，如引发幼虫拒食，生长发育干扰等保护行为。由许多不同种类的植物来源中提取的物质已证实有很强的抗虫活性，能够积极地调节或干扰昆虫的正常生理活动，从而控制有害生物种群数量，有效地实现了对作物的植物化学保护。
[0005] 植物性杀虫物质种类繁多，使其对昆虫的作用方式也多种多样，主要表现在行为干扰、触杀、胃毒、生长抑制、麻醉、熏蒸和光活化等方面。
[0006] 迄今，已经有大量的报道关于喜树碱防治有害生物的，例如喜树叶提取物乳油对假眼小绿叶蝉具有较好的防治效果，可以用于茶园叶蝉的绿色防控体系；0.2%的喜树碱乳油对甘蓝蚜虫、水稻稻飞虱和二化螟都具有较高的防治效果；喜树碱丙酮溶液对桔小实蝇成虫繁殖力、生长发育等有一定的影响；喜树碱对小菜蛾有较强的胃毒作用，并对其生长发育、产卵和卵孵化都具有明显的抑制作用；喜树碱对甜菜夜蛾也表现出明显的生长抑制和不育作用。另外，有研究表明喜树碱对一些植物病原菌的生长也有很好的抑制效果。但是，喜树碱在有机溶剂和水中溶解度皆不好的局限性，使喜树碱在农业领域的直接应用受到了限制。所以，有些研究者开始将研究目光转向了开发溶解度好的喜树碱衍生物上。现有报道中通过酯化喜树碱20-羟基引入含有硝酰自由基的L-氨基酸，并希望能够提高化合物生物活性和其水溶性。根据这一思路他们对喜树碱进行了结构修饰得到一系列新化合物并且测定了这些化合物对粘虫三龄幼虫的拒食活性和杀虫活性。但是新合成的化合物的拒食和杀虫活性都低于喜树碱。
[0007] 甜菜夜蛾（Spodoptera exigua Hübner），属鳞翅目（Lepidoptera）夜蛾科（Noctuidae），是一种世界性分布、间歇性大发生的杂食性害虫。幼虫取食的植物有35科，108属，138种，不仅危害玉米、高粱、棉花、大豆、花生等粮食作物，还危害蔬菜、花卉、果树、烟草、甜菜等经济作物，造成重大损失，而且其分布很不平衡，呈点片发生，局部受害严重，难以预测，至今还没有有效的预测方法。目前对于甜菜夜蛾的防治，化学防治占重要地位。
但长期以来，由于大量且不合理地使用化学农药，甜菜夜蛾对其抗性发展速度很快，抗性水平也在不断增强。据报道，目前甜菜夜蛾已对有机氯、氨基甲酸酯、有机磷、拟除虫菊酯等多种化学农药和苏云金杆菌、阿维菌素等产生了不同程度的抗性，致使农民在防治过程中不断加大用药量，对天敌、农业生态系统的自然控制能力影响极大，使环境遭受污染、人体健康遭到威胁，生态平衡遭到破坏。
但长期以来，由于大量且不合理地使用化学农药，甜菜夜蛾对其抗性发展速度很快，抗性水平也在不断增强。据报道，目前甜菜夜蛾已对有机氯、氨基甲酸酯、有机磷、拟除虫菊酯等多种化学农药和苏云金杆菌、阿维菌素等产生了不同程度的抗性，致使农民在防治过程中不断加大用药量，对天敌、农业生态系统的自然控制能力影响极大，使环境遭受污染、人体健康遭到威胁，生态平衡遭到破坏。
发明内容
[0008] 本发明所要解决的技术问题是提供一种10-羟基喜树碱的衍生物及其应用，本发明将10-羟基喜树碱和传统化学农药拟除虫菊酯类杀虫剂的活性部位进行拼接，得到一系列拟除虫菊酯类-10-羟基喜树碱衍生物，使其既能保持10-羟基喜树碱对甜菜夜蛾原有的优秀的拒食活性，又能获得拟除虫菊酯类杀虫剂对甜菜夜蛾优秀的触杀活性，这对开发具有独特作用靶标的高效、低毒新农药具有重要的研究意义。
[0009] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种10-羟基喜树碱的衍生物，结构通式如下：
[0010]
[0011] 其中，R为下列结构中的一种：
[0012]
[0013] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0014] 进一步，结构式如下：
[0015]
[0016] 进一步，结构式如下：
[0017]
[0018] 进一步，结构式如下：
[0019]
[0020] 进一步，结构式如下：
[0021]
[0022] 进一步，结构式e如下：
[0023]
[0024] 根据上述的一种10-羟基喜树碱的衍生物用于制备杀灭甜菜夜蛾的农药。
[0025] 本发明的有益效果是：
[0026] 本发明将10-羟基喜树碱和传统化学农药拟除虫菊酯类杀虫剂的活性部位进行拼接，得到一系列拟除虫菊酯类-10-羟基喜树碱衍生物，使其既能保持10-羟基喜树碱对甜菜夜蛾原有的优秀的拒食活性，又能获得拟除虫菊酯类杀虫剂对甜菜夜蛾优秀的触杀活性，这对开发具有独特作用靶标的高效、低毒新农药具有重要的研究意义。附图说明
[0027] 图1为本发明实验例3MTT法测定10-羟基喜树碱(1)在6,24,48和72h后的细胞毒性图；
[0028] 图2为本发明实验例3MTT法测定10-羟基喜树碱衍生物(a)在6,24,48和72h后的细胞毒性图；
[0029] 图3为本发明实验例3MTT法测定10-羟基喜树碱衍生物(b)在6,24,48和72h后的细胞毒性图；
[0030] 图4为本发明实验例3MTT法测定10-羟基喜树碱衍生物(c)在6,24,48和72h后的细胞毒性图；
[0031] 图5为本发明实验例3MTT法测定10-羟基喜树碱衍生物(d)在6,24,48和72h后的细胞毒性图；
[0032] 图6为本发明实验例3MTT法测定10-羟基喜树碱衍生物(e)在6,24,48和72h后的细胞毒性图；
具体实施方式
[0033] 以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0034] 本发明在10-羟基喜树碱的10位引入对甜菜夜蛾具有优秀触杀活性的拟除虫菊酯类杀虫剂的菊酸部分，得到5个拟除虫菊酯类-10-喜树碱衍生物（a-e）。本实验的反应通式如下：
[0035]
[0036] 其中，R为下列结构中的一种：
[0037]
[0038] 以下为10-羟基喜树碱的衍生物合成实验所用的实验仪器：
[0039] （1）X-4型数字显示熔点测定仪：巩义市予华仪器有限责任公司，温度计未校正[0040] （2）300MHz型超导核磁共振仪（Bruker DRX FT-NMR300MHz）：美国布鲁克·道尔顿公司
[0041] （3）Wzz-2B自动旋光仪：上海易测仪器设备有限公司
[0045] （7）调温电热套（DZTW）：北京市永光明医疗仪器厂
[0046] （8）电子天平（JA12002）：上海越平科学仪器有限公司
[0047] （9）各种玻璃仪器：北京玻璃仪器厂
[0048] 以下为10-羟基喜树碱的衍生物合成实验所用实验试剂及说明：
[0049] （1）10-羟基喜树碱：98.92%，上海龙翔生物医药开发有限公司，批号LX-HT-110502
[0050] （2）2,2,3,3-四甲基环丙烷羧酸酰氯（甲氰菊酰氯）：98%，天津法莫西医药科技公司
[0051] （3）3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷甲酰氯（二氯菊酰氯）：≥98%，开封利尔化学有限公司
[0052] （4）3-(2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸（功夫酸）：≥98%，江苏春江农化有限公司
[0053] （5）2-(4-氯苯基)-3-甲基丁酰氯（氰戊菊酰氯）：≥96%，阿达玛斯试剂[0054] （6）3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷甲酰氯（二溴菊酰氯）：≥98%，开封利尔化学有限公司
[0056] 所有化合物熔点未经校正。
[0057] 核磁共振谱1H-NMR，频率为300MHz，以TMS为内标，化学位移用（ppm）表示，溶剂为DMSO-d6或CDCl3。S（单峰），d（双重峰），t（三重峰），q（四重峰），m（多重峰），br s（宽单峰 ）。
[0058] 核磁共振谱13C-NMR，频率为75MHz，以TMS为内标，化学位移用（ppm）表示，溶剂为DMSO-d6或CDCl3。
[0059] 高分辨质谱所用检测器为ESI。
[0060] 实施例1
[0061] 10-[(2,2,3,3-四甲基环丙烷基)甲酸酯基]-(20S)-喜树碱（a）合成路线：250mL烧瓶中，加入10-羟基喜树碱（0.364g，1mmol），将反应瓶抽去空气通入N2后，加入四氢呋喃（THF）120mL、甲氰菊酰氯（0.96g，6mmol）和三乙胺（Et3N）0.9mL。N2保护下回流反应4h后停止反应。反应液移至500mL分液漏斗中，加入180mL乙酸乙酯，振荡混合均匀。再加入40mL蒸馏水，振荡混合完全，静置分液，取上层有机相，重复三次。有机相转入500mL锥形瓶中，加入无水硫酸钠振荡，静置，过滤，溶液旋蒸得到淡黄色固体。该固体加无水乙醚20mL，磁力搅拌10h，抽滤，无水乙醚洗涤，所得固体在通风橱中干燥0.5h，得白色固体0.415g。收
1
率84.7%。H NMR(DMSO-d6,300MHz)δ0.89(3H,t,J=7.3Hz,H-18),1.27(12H,s,4CH3),1.66(1H,s,OCOCH),1.87(2H,m,H-19),5.30(2H,s,H-5),5.43(2H,s,H-17),6.54(1H,s,OH),7.3
4(1H,s,H-14),7.64(1H,dd,J=2.6,2.6Hz,H-9),7.91(1H,d,J=2.6Hz,H-11),8.19(1H,d,J=
13
9.2Hz,H-12),8.67(1H,s,H-7); C NMR(DMSO-d6,75MHz)δ7.9(CH3,C-18),16.6(CH3,2CH3),
23.2(CH3,2CH3),30.5(CH2,CH2),31.2(C,2C(CH3)2),34.9(CH,CHCOO),50.4(CH2,C-5),65.4(CH2,C-17),72.5(C,C-20),96.8(CH,C-14),119.3(CH,C-9),126.5(CH,C-11),128.5(CH,C-
12),130.4(C,C-6),131.3(CH,C-7),145.5(C,C-3),146.0(C,C-13),149.2(CH,C-10),150.
2(C,C-15),152.6(C,C-2),156.9(C,C-16a),169.9(C,C-21),172.6(C,COOCH)。
1
率84.7%。H NMR(DMSO-d6,300MHz)δ0.89(3H,t,J=7.3Hz,H-18),1.27(12H,s,4CH3),1.66(1H,s,OCOCH),1.87(2H,m,H-19),5.30(2H,s,H-5),5.43(2H,s,H-17),6.54(1H,s,OH),7.3
4(1H,s,H-14),7.64(1H,dd,J=2.6,2.6Hz,H-9),7.91(1H,d,J=2.6Hz,H-11),8.19(1H,d,J=
13
9.2Hz,H-12),8.67(1H,s,H-7); C NMR(DMSO-d6,75MHz)δ7.9(CH3,C-18),16.6(CH3,2CH3),
23.2(CH3,2CH3),30.5(CH2,CH2),31.2(C,2C(CH3)2),34.9(CH,CHCOO),50.4(CH2,C-5),65.4(CH2,C-17),72.5(C,C-20),96.8(CH,C-14),119.3(CH,C-9),126.5(CH,C-11),128.5(CH,C-
12),130.4(C,C-6),131.3(CH,C-7),145.5(C,C-3),146.0(C,C-13),149.2(CH,C-10),150.
2(C,C-15),152.6(C,C-2),156.9(C,C-16a),169.9(C,C-21),172.6(C,COOCH)。
[0062]
[0063] 实施例2
[0064] 10-[[3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷基]甲酸酯基]-(20S)-喜树碱（b）合成路线：250mL烧瓶中，加入10-羟基喜树碱（0.36g，1mmol），将反应瓶抽去空气通入N2后，加入四氢呋喃120mL、二氯菊酰氯（1.35g，6mmol）和三乙胺0.9mL。N2保护下回流反应6h后停止反应。反应液移至500mL分液漏斗中，加入180mL乙酸乙酯，振荡混合均匀。再加入40mL蒸馏水，振荡混合完全，静置分液，取上层有机相，重复三次。有机相转入500mL锥形瓶中，加入无水硫酸钠除水，过滤蒸干后过硅胶柱（二氯甲烷/甲醇/石油醚=70/0.5/30）,得到淡黄色固体0.28g。收率50.3%。1H NMR(DMSO-d6,300MHz)δ0.90(3H,t,J=7.3Hz,H-18),1.31(3H,s,CH3),1.36(3H,s,CH3),1.88(2H,m,H-18),2.32(2H,m,CHCOO,CHCHCCl2),5.24(2H,s,H-5),5.42(2H,s,H-17),6.20(1H,dd,J=0.9,8.4Hz,CHCHCCl2),6.30(1H,s,OH),7.32(1H,d,J=1.9Hz,H-14),7.63(1H,dd,J=2.5,2.5Hz,H-9),7.89(1H,t,J=2.2Hz,H-11),8.18(1H,d,J=9.1Hz,H-12),8.63(1H,s,H-7);13C NMR(DMSO-d6,75MHz)δ7.9(CH3,C-18),20.2,21.8(CH3,2CH3),27.4(C,C(CH3)2),28.7(CH,CHCHCCl2),30.5(CH2,C-19),32.
6(CH,CHCOO),50.3(CH2,C-5),65.4(CH2,C-17),72.5(C,C-20),96.8(CH,C-14),119.4(CH,C-9),120.0(C,C-16),125.5(C,CHCCl2),126.1(CH,C-11),128.3(CH,CHCCl2),128.4(CH,C-1
2),130.4(C,C-6),130.5(CH,C-7),131.3(C,C-8),145.4(C,C-3),146.0(C,C-13),149.0(C,C-10),150.1(C,C-15),152.6(C,C-2),156.9(C,C-16a),169.5(C,C-21),172.5(C,CHCOO)。
10-[[3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷基]甲酸酯基]-(20S)-喜树碱（b）的结构式如下：
6(CH,CHCOO),50.3(CH2,C-5),65.4(CH2,C-17),72.5(C,C-20),96.8(CH,C-14),119.4(CH,C-9),120.0(C,C-16),125.5(C,CHCCl2),126.1(CH,C-11),128.3(CH,CHCCl2),128.4(CH,C-1
2),130.4(C,C-6),130.5(CH,C-7),131.3(C,C-8),145.4(C,C-3),146.0(C,C-13),149.0(C,C-10),150.1(C,C-15),152.6(C,C-2),156.9(C,C-16a),169.5(C,C-21),172.5(C,CHCOO)。
10-[[3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷基]甲酸酯基]-(20S)-喜树碱（b）的结构式如下：
[0065] 实施例3
[0066] 10-[[3-(2-氯-2-三氟甲基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷基]甲酸酯基]-(20S)-喜树碱（c）合成路线类似b，柱层析展开剂为二氯甲烷/甲醇/石油醚
1
=100/0.5/80），最后得到淡黄色固体0.32g，收率55.1%。H NMR(CDCl3,300MHz)δ1.00(3H,t,J=7.4Hz,H-18),1.42,1.46(each3H,s,CH3),1.89(2H,m,H-19),2.32(1H,d,J=8.3Hz,CHCOO),2.41(1H,t,J=8.7Hz,CHCHC(CF3)Cl),4.39(1H,s,OH),5.26(2H,s,H-5),5.30(2H,s,H-17),5.70(1H,d,CHC(CF3)Cl),6.95(1H,d,H-14),7.63(1H,s,H-11),7.71(1H,s,H-9)
13
,8.23(1H,d,J=9.2Hz,H-12),8.30(1H,d,J=2.9Hz,H-7); C NMR(CDCl3,75MHz)δ7.7(CH3,C-18),14.8(CH3,2CH3),28.3(C,C(CH3)2),28.8(CH2,C-19),31.7(CH,CHCHC(CF3)Cl),32.
6(CH,CHCOO),50.0(CH2,C-5),66.2(CH2,C-17),72.8(C,C-20),98.3(CH,C-14),114.9(CH,C-9),122.6(C,C-16,CHC(CF3)Cl),125.8,128.4,129.2,130.5(CH,C-7,11,12,CHC(CF3)Cl;C,C-6,8,CHC(CF3)Cl),146.0(C,C-3),146.7(C,C-13),150.2(CH,C-10),152.3(C,C-15),157.5(C,C-2),162.3(C,C-16a),168.6(C,C-21),173.7(C,CHCOO)。10-[[3-(2-氯-2-三氟甲基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷基]甲酸酯基]-(20S)-喜树碱（c）的结构式如下：
1
=100/0.5/80），最后得到淡黄色固体0.32g，收率55.1%。H NMR(CDCl3,300MHz)δ1.00(3H,t,J=7.4Hz,H-18),1.42,1.46(each3H,s,CH3),1.89(2H,m,H-19),2.32(1H,d,J=8.3Hz,CHCOO),2.41(1H,t,J=8.7Hz,CHCHC(CF3)Cl),4.39(1H,s,OH),5.26(2H,s,H-5),5.30(2H,s,H-17),5.70(1H,d,CHC(CF3)Cl),6.95(1H,d,H-14),7.63(1H,s,H-11),7.71(1H,s,H-9)
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,8.23(1H,d,J=9.2Hz,H-12),8.30(1H,d,J=2.9Hz,H-7); C NMR(CDCl3,75MHz)δ7.7(CH3,C-18),14.8(CH3,2CH3),28.3(C,C(CH3)2),28.8(CH2,C-19),31.7(CH,CHCHC(CF3)Cl),32.
6(CH,CHCOO),50.0(CH2,C-5),66.2(CH2,C-17),72.8(C,C-20),98.3(CH,C-14),114.9(CH,C-9),122.6(C,C-16,CHC(CF3)Cl),125.8,128.4,129.2,130.5(CH,C-7,11,12,CHC(CF3)Cl;C,C-6,8,CHC(CF3)Cl),146.0(C,C-3),146.7(C,C-13),150.2(CH,C-10),152.3(C,C-15),157.5(C,C-2),162.3(C,C-16a),168.6(C,C-21),173.7(C,CHCOO)。10-[[3-(2-氯-2-三氟甲基乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷基]甲酸酯基]-(20S)-喜树碱（c）的结构式如下：
[0067]
[0068] 实施例4
[0069] 10-[3-甲基-2-(4-氯苯基)丁酸酯基]-20(S)-喜树碱（d）合成路线类似b，柱层析展开剂为二氯甲烷/甲醇/石油醚=80/0.5/60），最后得到淡黄色固体0.81g，收率1
72.5%。H NMR(CDCl3,300MHz)δ0.99(3H,t,J=7.4Hz,H-18),1.25(6H,d,2CH3),1.87(2H,m,H-19),2.48(1H,m,CH(CH3)2),3.47(1H,d,CHCOO),4.39(1H,s,OH),5.26(2H,d,H-5),5.69(2H,d,H-17),7.39(5H,m,H-14,4H-phenyl),7.51(1H,s,H-11),7.68(1H,s,H-9),8.18(1H
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,d,J=9.2Hz,H-12),8.24(1H,s,H-7); C NMR(CDCl3,75MHz)δ7.8(CH3,C-18),20.1(CH3,CH3),21.4(CH3,CH3),29.6(CH2,C-19),32.1(CH,CH(CH3)2),49.9(CH2,C-5),59.3(CH,CHCOO),66.1(CH2,C-17),72.8(C,C-20),98.2(CH,C-14),118.5(CH,C-9),118.9(C,C-16),125.6(CH,C-11),128.3,128.9,129.2,129.9,130.6(CH,C-7,12,4C-phenyl;C,C-6),131.2(C,C-Cl),133.6(C,CCHCOO),135.9(C,C-8),145.9(C,C-3),146.7(C,C-13),149.5(CH,C-10),1
50.1(C,C-15),152.4(C,C-2),157.5(C,C-16a),171.9(C,C-21),173.6(CHCOO)。10-[3-甲基-2-(4-氯苯基)丁酸酯基]-20(S)-喜树碱（d）的结构式如下：
72.5%。H NMR(CDCl3,300MHz)δ0.99(3H,t,J=7.4Hz,H-18),1.25(6H,d,2CH3),1.87(2H,m,H-19),2.48(1H,m,CH(CH3)2),3.47(1H,d,CHCOO),4.39(1H,s,OH),5.26(2H,d,H-5),5.69(2H,d,H-17),7.39(5H,m,H-14,4H-phenyl),7.51(1H,s,H-11),7.68(1H,s,H-9),8.18(1H
13
,d,J=9.2Hz,H-12),8.24(1H,s,H-7); C NMR(CDCl3,75MHz)δ7.8(CH3,C-18),20.1(CH3,CH3),21.4(CH3,CH3),29.6(CH2,C-19),32.1(CH,CH(CH3)2),49.9(CH2,C-5),59.3(CH,CHCOO),66.1(CH2,C-17),72.8(C,C-20),98.2(CH,C-14),118.5(CH,C-9),118.9(C,C-16),125.6(CH,C-11),128.3,128.9,129.2,129.9,130.6(CH,C-7,12,4C-phenyl;C,C-6),131.2(C,C-Cl),133.6(C,CCHCOO),135.9(C,C-8),145.9(C,C-3),146.7(C,C-13),149.5(CH,C-10),1
50.1(C,C-15),152.4(C,C-2),157.5(C,C-16a),171.9(C,C-21),173.6(CHCOO)。10-[3-甲基-2-(4-氯苯基)丁酸酯基]-20(S)-喜树碱（d）的结构式如下：
[0070]
[0071] 实施例5
[0072] 10-[[3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷基]甲酸酯基-(20S)-喜树碱（e）合成路线类似b，柱层析展开剂为二氯甲烷/甲醇/石油醚=70/0.5/40），最后得到淡黄色1
固体0.18g，收率27.2%。H NMR(CDCl3,300MHz)δ1.02(3H,t,J=7.4Hz,H-18),1.39(6H,each3H,s,CH3),1.90(2H,m,H-19),2.19(2H,m,CHCOO,CHCHCBr2),4.18(1H,s,H-20),5.28,5.7
2(each2H,d,H-5,H-17),6.79(1H,dd,J=3.4,3.4Hz,CHCBr2),7.55(1H,dd,J=2.5,2.5Hz,H-
13
14),7.67(2H,t,J=8.7,2.5Hz,H-9,H-11),8.23(1H,d,J=9.2Hz,H-12),8.31(1H,s,H-7); C NMR(CDCl3,75MHz)δ7.9(CH3,C-18),20.2,21.8(CH3,2CH3),27.4(C,C(CH3)2),28.7(CH,CHCHCBr2),30.5(CH2,C-19),32.6(CH,CHCOO),50.3(CH2,C-5),65.4(CH2,C-17),72.5(C,C-20),
96.8(CH,C-14),119.4(CH,C-9),120.0(C,C-16),125.5(C,CHCBr2),126.1(C,C-11),128.3
4(CH,CHCBr2),128.4(CH,C-12),130.4(C,C-6),130.5(CH,C-7),131.3(C,C-8),145.4(C,C-3),146.0(C,C-13),149.0(C,C-10),150.1(C,C-15),152.6(C,C-2),156.9(C,C-16a),169.
5(C,C-21),172.5(C,CHCOO)。10-[[3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷基]甲酸酯基-(20S)-喜树碱（e）的结构式如下：
固体0.18g，收率27.2%。H NMR(CDCl3,300MHz)δ1.02(3H,t,J=7.4Hz,H-18),1.39(6H,each3H,s,CH3),1.90(2H,m,H-19),2.19(2H,m,CHCOO,CHCHCBr2),4.18(1H,s,H-20),5.28,5.7
2(each2H,d,H-5,H-17),6.79(1H,dd,J=3.4,3.4Hz,CHCBr2),7.55(1H,dd,J=2.5,2.5Hz,H-
13
14),7.67(2H,t,J=8.7,2.5Hz,H-9,H-11),8.23(1H,d,J=9.2Hz,H-12),8.31(1H,s,H-7); C NMR(CDCl3,75MHz)δ7.9(CH3,C-18),20.2,21.8(CH3,2CH3),27.4(C,C(CH3)2),28.7(CH,CHCHCBr2),30.5(CH2,C-19),32.6(CH,CHCOO),50.3(CH2,C-5),65.4(CH2,C-17),72.5(C,C-20),
96.8(CH,C-14),119.4(CH,C-9),120.0(C,C-16),125.5(C,CHCBr2),126.1(C,C-11),128.3
4(CH,CHCBr2),128.4(CH,C-12),130.4(C,C-6),130.5(CH,C-7),131.3(C,C-8),145.4(C,C-3),146.0(C,C-13),149.0(C,C-10),150.1(C,C-15),152.6(C,C-2),156.9(C,C-16a),169.
5(C,C-21),172.5(C,CHCOO)。10-[[3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷基]甲酸酯基-(20S)-喜树碱（e）的结构式如下：
[0073]
[0074] 本发明通过酯化反应在10-羟基喜树碱的10位引入不同拟除虫菊酯类杀虫剂的菊酸部分，合成了5个新的10-羟基喜树碱衍生物，表1为测试实施例1～实施例5制备的衍生物的分子式、熔点、旋光度及高分辨质谱数据。
[0075] 表1新化合物的分子式、熔点、旋光度及高分辨质谱数据
[0076]
[0077] 实验例1拟除虫菊酯类-10-羟基喜树碱衍生物对甜菜夜蛾三龄幼虫的拒食活性测定
[0078] 供试虫源：甜菜夜蛾由中国农业科学院植物保护研究所农药抗药性实验室提供，用甘蓝菜叶人工饲养，饲养温度为25±2°C，光周期16L:8D。
[0079] 样品配置：分别称取实施例1～实施例5制备的样品溶于丙酮中配成100mg/mL的母液，然后稀释成5mg/mL的试验浓度，进行试验。以10-羟基喜树碱作为对照药品，配置方法同上。
[0080] 试验方法：采用叶碟法测定拟除虫菊酯类喜树碱衍生物对甜菜夜蛾三龄幼虫的拒食活性。先用打孔器将甘蓝叶片打成规格一致的叶碟（直径2.0cm），把叶碟在供试药剂的丙酮溶液里浸渍3s即取出，对照组纯以丙酮作相同处理，待丙酮自然挥发后，把药剂处理叶碟和丙酮对照叶碟各5个交叉排列在培养皿（直径9.0cm）中，培养皿内事先垫好一层干净滤纸，并加蒸馏水保湿。每培养皿放置10头饥饿2h的大小均匀的3龄初期幼虫作为一个处理，每处理重复3次，置于养虫室饲养，用方格纸法测量24h，48h后叶碟被取食面积，计算拒食率。
[0081] 试验结果：拟除虫菊酯类-10-羟基喜树碱衍生物对甜菜夜蛾三龄幼虫的拒食活性结果见表2和表3。
[0082] 表210-羟基喜树碱（1）及其衍生物（a-e）对甜菜夜蛾三龄幼虫的24h拒食活性[0083]编号 拒食率（%）
1 67.6abc
a 86.7a
b 80.8ab
c 62.9abc
d 56.5bc
e 46.4c
1 67.6abc
a 86.7a
b 80.8ab
c 62.9abc
d 56.5bc
e 46.4c
[0084] a表示采用LSD法对试验数据进行方差分析（P=0.05）。
[0085] 表310-羟基喜树碱（1）及其衍生物（a-e）对甜菜夜蛾三龄幼虫的48h拒食活性[0086]编号 拒食率（%）
1 68.5a
a 82.5a
b 62.2ab
c 39.4c
d 43.0bc
e 40.8bc
1 68.5a
a 82.5a
b 62.2ab
c 39.4c
d 43.0bc
e 40.8bc
[0087] a表示采用LSD法对试验数据进行方差分析（P=0.05）。
[0088] 由表2和表3可知，随着新引入的拟除虫菊酯类杀虫剂的活性基团的不同，新合成的化合物对甜菜夜蛾三龄幼虫的拒食活性有很大区别。通过24h结果比较，目标化合物a比10-羟基喜树碱（1）活性有明显提高；
[0089] 本申请发明人进一步研究，在（20S）-喜树碱的20位拼接与10-羟基喜树碱的10位拼接相同的基团，重复做上述实验，实验目的比较10-羟基喜树碱的衍生物（a-e）和（20S）-喜树碱的衍生物（A-E）的拒食活性，结果如表4、表5，以10-羟基喜树碱为原料合成的系列化合物（a-e）活性好于以（20S）-喜树碱为原料合成的系列化合物（A-E）。
[0090] 表4（20S）-羟基喜树碱衍生物（A-E）及10-羟基喜树碱的衍生物对甜菜夜蛾三龄幼虫的24h拒食活性
[0091]编号 24h拒食率（%） 编号 24h拒食率（%）
A 84.2ab a 86.7ab
B 71.6abcd b 80.8abc
C 57.7cdef c 62.9bcdef
D 48.7def d 56.5cdef
E 40.7f e 46.4ef
A 84.2ab a 86.7ab
B 71.6abcd b 80.8abc
C 57.7cdef c 62.9bcdef
D 48.7def d 56.5cdef
E 40.7f e 46.4ef
[0092] a表示采用LSD法对试验数据进行方差分析（P=0.05）。
[0093] 表5（20S）-羟基喜树碱衍生物（A-E）及10-羟基喜树碱的衍生物对甜菜夜蛾三龄幼虫的48h拒食活性
[0094]编号 48h拒食率（%） 编号 48h拒食率（%）
A 53.4cd a 82.5a
B 57.0bc b 62.2bc
C 39.4e c 39.4de
D 36.9e d 43.0de
E 35.4e e 40.8de
A 53.4cd a 82.5a
B 57.0bc b 62.2bc
C 39.4e c 39.4de
D 36.9e d 43.0de
E 35.4e e 40.8de
[0095] a表示采用LSD法对试验数据进行方差分析（P=0.05）。
[0096] 实验例2拟除虫菊酯类-10-羟基喜树碱衍生物对甜菜夜蛾三龄幼虫的触杀活性测定
[0097] 供试虫源：甜菜夜蛾由中国农业科学院植物保护研究所农药抗药性实验室提供，用甘蓝菜叶人工饲养，饲养温度为25±2°C，光周期16L:8D。
[0098] 试验仪器：EDP3-Plus电动单道移液器（1-10μL）：美国瑞宁RAININ公司[0099] 样品配置：分别称取实施例1～实施例5制备的样品溶于丙酮中配成100mg/mL的母液，然后稀释成10mg/mL的试验浓度，进行试验。以先导化合物10-羟基喜树碱作为对照药品，配置方法同上。
[0100] 试验方法：采用微量点滴法测定拟除虫菊酯类喜树碱衍生物对甜菜夜蛾三龄幼虫的拒食活性。将10-羟基喜树碱及其衍生物的浓度为10mg/mL的丙酮溶液，用微量点滴器点于3龄幼虫的前胸背板，每头点1.0μL，每处理点滴10头，重复3次，对照用丙酮作同样处理，处理后将甜菜夜蛾随即接到新鲜寄主叶片上，放入养虫盒内。养虫盒置于25±2°C,相对湿度70%，光周期16L:8D条件下，24h，48h和72h后统计死虫数，计算死亡率和校正死亡率。
[0101] 试验结果：各化合物对甜菜夜蛾三龄幼虫作用72h后的校正死亡率如表6。
[0102] 表610-羟基喜树碱（1）及其衍生物（a-e）对甜菜夜蛾三龄幼虫的72h触杀活性[0103]编号 校正死亡率（%）
1 53.3bc
a 95.4a
b 70.6b
c 56.9bc
d 57.9bc
e 47.8c
1 53.3bc
a 95.4a
b 70.6b
c 56.9bc
d 57.9bc
e 47.8c
[0104] a表示采用LSD法对试验数据进行方差分析（P=0.05）。
[0105] 由表6的结果可以看出，除e外其余化合物对甜菜夜蛾三龄幼虫的触杀活性同10-羟基喜树碱（1）相比都有很大提高。尤其是a，其在10mg/mL浓度下72h校正死亡率达
95.4%，所以在此基础上，测定了a的致死中浓度LC50。表7列出了10-羟基喜树碱（1）、喜树碱（2）和化合物a的LC50值。由表7的结果可以看出，a的LC50几乎是喜树碱的LC50的
1/2，是10-羟基喜树碱的1/20，这相比先导化合物有很大的提高。另外，a的拒食活性也是新合成化合物中最好的，所以化合物a有进一步研究开发的意义和价值。
95.4%，所以在此基础上，测定了a的致死中浓度LC50。表7列出了10-羟基喜树碱（1）、喜树碱（2）和化合物a的LC50值。由表7的结果可以看出，a的LC50几乎是喜树碱的LC50的
1/2，是10-羟基喜树碱的1/20，这相比先导化合物有很大的提高。另外，a的拒食活性也是新合成化合物中最好的，所以化合物a有进一步研究开发的意义和价值。
[0106] 表710-羟基喜树碱（1）、喜树碱（2）和化合物a的LC50
[0107]化合物 y=a+bx LC50(mg/L) 95%置信区间
1 y=0.23+1.22x 8391.5 7520.9-9362.9
2 y=3.96+0.36x 802.9 513.1-1256.4
a y=2.04+1.12x 434.1 235.1-801.5
1 y=0.23+1.22x 8391.5 7520.9-9362.9
2 y=3.96+0.36x 802.9 513.1-1256.4
a y=2.04+1.12x 434.1 235.1-801.5
[0108] 本申请发明人进一步研究，在（20S）-喜树碱的20位拼接与10-羟基喜树碱的10位拼接相同的基团，重复做上述实验，实验目的比较10-羟基喜树碱的衍生物（a-e）和（20S）-喜树碱的衍生物（A-E）对甜菜夜蛾三龄幼虫的72h触杀活性，结果如表8，以10-羟基喜树碱为原料合成的系列化合物（a-e）的触杀活性要明显好于以（20S）-喜树碱为原料合成的化合物（A-E）。表810-羟基喜树碱衍生物（a-e）及（20S）-羟基喜树碱衍生物（A-E）对甜菜夜蛾三龄幼虫的72h触杀活性
[0109]编号 校正死亡率（%） 编号 校正死亡率（%）
A 59.6bc a 95.4a
B 63.3bc b 70.6b
C 47.9de c 56.9cde
D 55.6cde d 57.9bcde
E 32.2f e 47.8e
a
A 59.6bc a 95.4a
B 63.3bc b 70.6b
C 47.9de c 56.9cde
D 55.6cde d 57.9bcde
E 32.2f e 47.8e
a
[0110] 表示采用LSD法对试验数据进行方差分析（P=0.05）。
[0111] 实施例3拟除虫菊酯类-10-喜树碱衍生物对IOZCAS-Spex-II的细胞毒性测定[0112] 为了验证新合成化合物a对甜菜夜蛾具有良好的杀虫活性，进一步测定了10-羟基喜树碱及其衍生物对甜菜夜蛾中肠细胞系Spex-II的毒性。
[0113] 供试细胞：甜菜夜蛾中肠脂肪体细胞IOZCAS-Spex-II由本实验室培养（中国科学院动物研究所赠送）。细胞培养于Grace昆虫培养基（GIBCO公司），培养基添加10%胎牛血清（Invitrogen,USA），100U青霉素和100U链霉素。培养条件为(26±1)℃，RH70%-80%，每6d传代一次。
[0114] 试验试剂及仪器
[0115] 二甲基亚砜（DMSO）：99.9%，英国Invitrogen公司
[0117] HPS-160培养箱：哈尔滨市东联电子技术开发有限公司
[0118] TECAN infinite M200pro酶标仪：瑞典Tecan公司
[0119] 样品配置：10-羟基喜树碱及其衍生物（实施例1～实施例5制备的a～e）用DMSO4
配置成浓度为5×10μmol/L的母液，使用液用DMSO稀释至所需浓度。
配置成浓度为5×10μmol/L的母液，使用液用DMSO稀释至所需浓度。
[0120] 试验方法：采用MTT法测定。取对数生长期的IOZCAS-Spex-II细胞，调整培养细5
胞浓度为10个/mL。根据CellTiter AQueous One Solution试剂盒说明书，以每孔
80μL接种96孔板，12h后，分别加入10-羟基喜树碱及其衍生物使其终浓度为0.01，0.1，
1.0，10，100μmol/L，对照组加入DMSO（1μL），每个浓度设3个平行孔。培养6,24,48,72h后，分别加入CellTiter AQueous One试剂10μL，继续培养2h后，用酶标仪在490nm处测定吸光度，按下面公式计算细胞生长抑制率，并采用Excel软件进行数据分析。
胞浓度为10个/mL。根据CellTiter AQueous One Solution试剂盒说明书，以每孔
80μL接种96孔板，12h后，分别加入10-羟基喜树碱及其衍生物使其终浓度为0.01，0.1，
1.0，10，100μmol/L，对照组加入DMSO（1μL），每个浓度设3个平行孔。培养6,24,48,72h后，分别加入CellTiter AQueous One试剂10μL，继续培养2h后，用酶标仪在490nm处测定吸光度，按下面公式计算细胞生长抑制率，并采用Excel软件进行数据分析。
[0121] 细胞增殖抑制率（%）=[（A490对照组-A490加药处理组）/A490对照组]×100[0122] 试验结果：各化合物在各浓度和时间间隔下对甜菜夜蛾中肠脂肪体细胞IOZCAS-Spex-II的抑制率如图1～图6所示；各化合物在浓度为100μmol/L对
IOZCAS-Spex-II作用72h后的抑制率如表9。
IOZCAS-Spex-II作用72h后的抑制率如表9。
[0123] 表910-羟基喜树碱（1）及其衍生物（a-e）在100μmol/L下对IOZCAS-Spex-II72h后的抑制率
[0124]化合物 抑制率(%)
1 54.3ab
a 59.6a
b 53.5ab
c 49.7b
d 34.2c
e 54.4ab
a
1 54.3ab
a 59.6a
b 53.5ab
c 49.7b
d 34.2c
e 54.4ab
a
[0125] 表示采用LSD法对试验数据进行方差分析（P=0.05）。
[0126] 本申请发明人进一步研究，在（20S）-喜树碱的20位拼接与10-羟基喜树碱的10位拼接相同的基团，重复做上述实验，实验目的比较10-羟基喜树碱的衍生物（a-e）和（20S）-喜树碱的衍生物（A-E）在100μmol/L下对IOZCAS-Spex-II72h后的抑制率，结果如表10，以10-羟基喜树碱为原料合成的系列化合物（a-e）抑制率好于以（20S）-喜树碱为原料合成的系列化合物（A-E）。
[0127] 表1010-羟基喜树碱（1）衍生物（a-e）及（20S）-羟基喜树碱衍生物（A-E）在100μmol/L下对IOZCAS-Spex-II72h后的抑制率
[0128]化合物 抑制率(%) 化合物 抑制率(%)
A 31.8cd a 59.6a
B 52.7ab b 53.5ab
C 43.7bcd c 49.7ab
D 10.3f d 34.2cde
E 27.7e e 54.4ab
A 31.8cd a 59.6a
B 52.7ab b 53.5ab
C 43.7bcd c 49.7ab
D 10.3f d 34.2cde
E 27.7e e 54.4ab
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