天然广谱抗菌化合物GS-J及衍生物的合成和生物活性研究

Compared to agrochemicals, nucleoside agricultural antibiotics have the desired advantages of low toxicity, biocompatibility and environmental friendliness. Nucleoside agricultural antibiotics, which include nucleosides and nucleotides, are secondary metabolites of microbial origins that display herbicidal, fungicidal and insecticidal efficacy. Thus, there is a considerable interest in their synthesis and biological efficacy for further application. GS-J is an efficient and broad-spectrum agricultural antibiotic with antibacterial, antifungal and antiviral activities, which was isolated from the fermentation broth of Streptomyces noursei. Currently, we will try to finish the first total synthesis of GS-J with D-galactose as primary material. The key intermediate of the synthetic route will be 1,6-di-O-acetyl-4-azido-2,3-di-O-benzoyl-4-deoxy-α-D-glucose, which can be obtained by a selective protection strategy. The synthetic route may give the highly pure GS-J obtained by extraction and separation and lay the foundation for further structural modification of GS-J. Therefore, a general and efficient synthetic approach to access various GS-J derivatives will aid the agricultural antibiotics development.

生物源农药因对人畜毒性较低，对环境友好而备受人们青睐。GS-J（1-尿嘧啶-4-肌氨酰-丝氨酰氨基-1, 4-二脱氧-β-D-吡喃葡萄糖醛酸）是从放线菌发酵液中分离得到的一种产物，试验结果表明GS-J具有很强的抗病毒活性，且作用广谱。但在放线菌发酵液中此化合物的含量极少，且难以分离纯化。鉴于此，本项目拟在我们已有的研究基础上，以廉价易得的半乳糖为起始原料经过保护、去保护等一系列反应合成GS-J，研究合成过程中的立体选择性的控制，探讨其反应规律，并对其活性进一步进行评估；同时通过结构修饰（如：合成不同碱基取代的GS-J类似物；合成4-位不同肽链取代的GS-J类似物；对GS-J羧酸官能团进行衍生化）合成一系列GS-J的衍生物，考察这类化合物的生物活性，以期开发一种广谱、高效低毒、低残留和不污染环境以及经济效益和社会效益都显著的创新生物农药，这将对环境保护、生物多样性保护及人类。

生物源农药因对人畜毒性较低，对环境友好而备受人们青睐。GS-J（1-尿嘧啶-4-肌氨酰-丝氨酰氨基-1, 4-二脱氧-β-D-吡喃葡萄糖醛酸）是从放线菌发酵液中分离得到的一种产物，试验结果表明GS-J具有很强的抗病毒活性，且作用广谱。但在放线菌发酵液中此化合物的含量极少，且难以分离纯化。鉴于此，本项目在我们已有的研究基础上，以廉价易得的半乳糖为起始原料经过保护、去保护等一系列反应完成了GS-J的全合成，研究了全合成过程中的立体选择性的控制，探讨了其反应规律，并对其活性进一步进行了评估；同时通过结构修饰（如：合成不同碱基取代的GS-J类似物；合成4-位不同肽链取代的GS-J类似物；对GS-J羧酸官能团进行衍生化等）合成了一系列GS-J的衍生物，考察了这类化合物的生物活性，以期开发一种广谱、高效低毒、低残留和不污染环境以及经济效益和社会效益都显著的创新生物农药。