二酮哌嗪反應王樹脂

❶ 來源於氨基酸的代謝產物

該類代謝主要產物有二酮哌嗪（diketopiperazines）、異氰（isocyanides）、多肽（pep-tides）和肽醇（peptaibols）。

6.2.5.1 二酮哌嗪類

該類物質來源於環二肽，由兩個氨基酸脫水而成，具有epipolythiapiperazine-2，5-dione結構單元。膠黴毒素（gliotoxin）（127）來自G.flavofuscum，具有高度真菌和細菌抗性，由於對哺乳動物具有一定毒性，故未得到醫學臨床應用。膠黴毒素（gliotoxin）是具有選擇性的免疫抑制劑，其生物合成為L-苯丙氨酸和L-絲氨酸的環二肽途徑（Kirby et al.，1980），將硫酸鹽中的S原子加到膠黴毒素（gliotoxin）上，合成過程中芳香族氧化物可能起了中介作用，在T.virens中形成的是R，R-非對應異構體，在明枝霉屬（Hyalodendron spp.）中形成的是S，S-非對應異構體。T.longibrachiatum產生的膠黴毒素（gliotoxin）能夠抑制R.solani和P.ultimum的生長，抑制MIC＝60μg/mL。epitrisulfide（128）來自T.virens，它也經常從特氏青黴（P.terlikowski）分離到。

綠粘帚黴素（gliovirin）（129）盡管結構復雜，但在本質上仍屬於二酮哌嗪，來自兩個苯丙氨酸的縮合反應（Stipanovic et al.，1994）。簡單的二酮哌嗪（130）來自T.koningii（Huang et al.，1995a），包含醯胺結構，構型在脯氨酸與亮氨酸之間，它們也分離自毛殼菌屬（Chaetomium spp.）、輪枝菌（Verticillium spp.）和筍頂孢霉屬（Acrostalagmus spp.）。從T.longibrachiatum中得到了膠黴毒素（gliotoxin）的類似物（131），對S.aureus有抑製作用，其MIC＝13μg/mL（Nakano et al.，1990）。該類代謝產物的化學結構式見圖6.12。

圖6.12 來源於氨基酸的代謝產物——二酮哌嗪類物質

6.2.5.2 異氰衍生物

具有異氰功能團的代謝產物，具有獨一無二的特徵，其C鏈連接一個N原子，通式為RNC，具有揮發性的污穢氣味，很長時間來一直被化學家所關注。從木霉中得到的異氰具有典型的5環結構，並經烯基、羥基和環氧基等氧化而成（Chang，2000）。對這類代謝物質的結構研究非常困難，主要原因是其具有不穩定性，在不少文獻中存在對結構描述的混亂現象，有人發表了關於結構修正的論述，本章提到的結構多為修正以後的。這類物質主要來自T.hamatum，T.harzianum，T.koningii，T.polysporum和T.viride。

第一個分離得到的異氰類物質，是1956年從P.notatum中分離得到的青黃黴素（xanthocillin），10年後發現第二個代謝產物木菌素（dermadin）（132），包含一個功能團，其抗菌活性已於專利中進行描述（Coats et al.，1971），盡管在此期間一些其他的異氰物質已被分離到，但多數來自水生M.Cecilia。木菌素（dermadin）的甲酯化衍生物（133）來自T.hamatum（Brewer et al.，1979），隨後又發現了異氰菌酸（isonitrinic acid F）（134），其二醇異構體（135，136）和螺內酯（137，138），均來自 T.hamatum菌株 HLX 1379（Boyd et al.，1991）。從T.koningii中也分離到綠木黴菌素（trichoviridin）（139），是黑色素合成抑制劑，採用家蠶（Bombyx mori）幼蟲的血淋巴進行測定，發現它在通風光照條件下可從黃色變為黑色，其IC₅₀＝13.1μg/mL，而對照曲酸的IC₅₀＝397μg/mL，結構已通過化學方法和X射線晶體分析進行了驗證（Brewer et al.，1979）。

異氰菌素（isonitrins）A（140），B（141），C和D（142）來自T.hamatum，分析確認異氰菌素（isonitrin）C就是綠木黴菌素（trichoviridin），異氰菌素（isonitrin）A具有廣譜高效生物活性，能夠抑制S.aureus，B.subtilis，大腸桿菌（E.coli），肺炎桿菌（Klebsiella pneumoniae），C.albicans和S.cerevisiae的生長（IC₅₀范圍為0.2～12.5μg/mL），可作為動物的飼料添加劑使用（Fujiwara et al.，1982；Brewer et al.，1982）。

化合物143，144是羥基-環戊基異氰結構物質，141 是MR304 A（145）的異構體，來自T.harzianum（Lee et al.，1995b）。MR304A抑制比基尼鏈黴菌（S.bikiniensis）、黑色素瘤細胞B16的黑色素合成，並抑制蘑菇的酪氨酸酶活性，但無抗菌效果。來自另一T.harzianum的MR566B（146）和MR566A（147）對蘑菇的酪氨酸酶抑制IC₅₀分別為47μM和1.72 μM，對黑色素瘤細胞B16的抑制MIC分別為2.21 μM和0.1 μM（Lee et al.，1997a，1997b）。

從T.koningii發現了環五烯類homothallin Ⅰ，Ⅱ及其衍生物（148～152）（Mukhopadhyay et al.，1996；Faull et al.，1994），該類物質對瘤胃細菌具有抑製作用，還發現它們與Phytophthora spp.卵孢子的受精有關，也能抑制哺育動物的酪氨酸酶活性和黑色素合成。

黑色軟海綿（Halichondria okadai）上分離到的 T.harzianum 可產生環戊烯酮 A～C（trichodenonesA～C）（153～155），對P388的細胞毒性分別為0.21μg/mL，1.21μg/mL和1.45μg/mL（Amagata et al.，1998）。

來自木霉的一批結構相關聯的化合物，缺少異氰基團，例如，T.hamatum產生的pentenocins A，B（156，157），立體結構未知，對白介素-1-β-轉換酶（ICE，caspase-1）的抑制濃度為575 μM和250 μM，該酶是半胱氨酸蛋白酶，將不活潑的先驅物質——白細胞介素-1轉變為有活性的形態，該活性物質與炎症的發生有關（Matsumoto et al.，1999）。該類代謝產物的化學結構式見圖6.13。

圖6.13 來源於氨基酸的代謝產物——異氰衍生物

6.2.5.3 多肽和肽醇（peptaibols）

有兩種改良的二肽，命名為木霉環肽（trichodermamides）A，B（158，159），來自海水生T.virens，trichodermamide B有顯著的體外細胞毒性，對人類結腸癌細胞HCT-116的抑制IC₅₀＝0.32μg/mL，trichodermamide A對P388，A-549和HL-60具有較弱細胞毒性（Garo et al.，2003；Liu et al.，2005a）。

肽醇（peptaibols）是肽族物質，含有高比例的不尋常的a，a-二羥甲基丁酸（Aib），一個含有氨基醇C 末端和一個醯基化的N末端。多肽的副族劃分標准如下：長鏈多肽（18～20殘渣）、短鏈多肽（11～16殘渣）、liptopeptaibols（包含7或11殘基，N端的油脂被乙醯基所醯化），長鏈19/20殘基多肽活性更高。

該家族第一個物質為丙甲菌素（alamethicin）（160），分離自T.viride（Brewer et al.，1987），盡管獲得了其結晶體，也確定了其結構，但後續的研究發現丙甲菌素（alamethicin）其實是一種混合物，包括至少12種物質，每一種物質均為包含20個氨基酸的肽類。丙甲菌素（alamethicin）有兩種主要構型，一種是18位置上為谷氨酸鹽，另一種是谷氨酸，它們主要對G⁺細菌具有抗性，後來從Trichoderma spp.，Gliocladium spp.及其他生物體中相繼發現了大量的該族代謝產物（Bruckner et al.，1989），這些物質結構相似，只在氨基酸的某一個位置或某幾個位置上體現了結構差異，反映了非核糖體代謝機制的特點。丙甲菌素（alamethicin）對Staphylococcus spp.具有抗菌活性，對糞腸球菌（E.aecalis）抑制濃度為31μg/mL，對脊柱皮炎芽生菌（Blastomyces dermatitis）的抑制濃度為100μg/mL，對鼠口服LD₅₀＝80mg/kg，對R.solani，F.oxysporum f.sp.cucumerinum，F.oxysporum f.sp.niveum和稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）也具有較好的抑製作用，同時，發現木黴菌素（trichodermin）與丙甲菌素（alamethicin）聯合作用時對菌絲生長具有協同抑製作用（潘順等，2008）。

結構與丙甲菌素（alamethicin）不同、包含20個氨基酸殘基的次級代謝產物還有：來自T.viride的鈴鹿菌素（suzukacillin）（161）、來自T.polysporum的多孢菌素（polysporins）（New et al.，1996）、來自 T.reesei和土星孢木霉（T.saturnisporum）的副孢黴素（paracelsins）和土星孢菌素（saturnisporins）（Ritieni et al.，1995）、來自T.polysporum和T.koningii的木霉孢素（trichosporins）、來自T.koningii的康寧黴素（trichokonins）、來自T.longibrachiatum的分枝木黴素（trichobrachins）、來自 T.koningii的粘帚霉潮解素（gliodeliquescins）、來自T.polysporum和T.koningii的木霉孢芬（trichospofins）等（Bruckner et al.，1990；Huang et al.，1995b）。

鈴鹿菌素（suzukacillin）對B.subtilis和A.niger的抑制濃度分別為10μg/mL和100μg/mL，對動物的球蟲病也有防治效果，對雞餵食0.005%～0.01%的鈴鹿菌素（suzukacillin）可防治柔嫩艾美耳球蟲（Eimeria tenell）和毒害艾美耳球蟲（E.necatrix）感染（Katz et al.，1985）；從T.viride菌株63C-I培養物中也分離到了鈴鹿菌素（suzukacillin），結晶後得到SZ-A，通過HPLC-ESI-MS進行結構鑒定，表明該物質的主要氨基酸構成和序列同以前發表的資料一致，只是在15位置上被乙醯化，其中21%為SZ-A4，序列為Ac-Aib-Ala-Aib-Ala-Aib-Ala⁶-Gln-Aib-Lx⁹-Aib-Gly-Aib¹²-Aib-Pro-Vx¹⁵-Aib-Vx¹⁷-Gln-Gln-Fol。氨基酸位置改變的有：6（Ala/Aib），9（Vx/Lx），12（Aib/Lx），17（Aib/Vx）和15（Val/Iva）（Krause et al.，2006）。副孢黴素（paracelsins）對七種重要的林木病原菌有高度抗菌活性，對鹵蟲藻（Artemia salina）則具有細胞毒性（Maddau et al.，2009）。

用ESI-MSⁿ-IT和GC/EI-MS方法研究海洋T.longibrachiatum的代謝產物，得到兩組主要的肽醇（peptaibols），分別為長鏈（20氨基酸）和短鏈（11氨基酸）類型。利用該方法也鑒定了新的短鏈抗菌肽，發現了9種肽類化合物，其中8種為新結構物質，分別為：分枝木黴素（trichobrachins）AI-IV（Aib₉-Pro₁₀序列）和分枝木黴素（trichobrachins）BI-IV（Val₉-Pro₁₀序列），還有以前曾經發現過的 Pro₆-Val₇和Val₉-Pro₁₀等物質（Mohamed-Benkada et al.，2006）。

來自T.koningii菌株SMF2的代謝物能夠抑制G⁺細菌和病原真菌的生長，經液相色譜加質譜確認結構，發現這類物質主要為已知的多肽，包括康寧黴素（koninginins）Ⅵ，Ⅶ和Ⅷ，在寬pH范圍和溫度下具有抗菌活性，高壓滅菌後活性依舊能夠保持，對蛋白水解酶不敏感，還發現康寧黴素（koninginin）Ⅵ具有典型的螺旋結構（Song et al.，2006）。

包含19個氨基酸殘基的有下列物質：來自 T.harzianum的哈茨木黴素（trichorzia-nines）（Bodo et al.，1985），哈茨木黴素（trichorzianins＝trichorzianines）TA和TB（162，163）對B.cinerea選擇透過性膜的β-葡聚糖合成具有抑製作用，但加入磷脂醯膽鹼後作用則反轉，因為β-1，3-葡聚糖受抑制後細胞壁的合成也受到了抑制。來自T.koningii的康寧木黴素（trikoningins）對 S.aureus 有抗菌活性，但對 E.coli則無效（Auvin-Guette et al.，1993）。來自 T.longibrachiatum的長枝木黴素（tricholongins）（Rebuffat et al.，1991），分離自硬毛木霉（T.strigosum）、T.erinaceus、軟毛木霉（T.pubescens）、子座木霉（T.stromaticum）和螺旋木霉（T.spirale）的硬毛木黴素（trichostrigocins），具有防治彎孢殼屬（Eutypa spp.）頂梢枯死病和葡萄藤樹干埃斯卡病（Esca spp.）的作用（Degenkolb et al.，2006）。

第一個得到的有18個氨基酸殘基的次級代謝產物，是來自T.viride的木黴毒素（trichotoxins）（Bruckner et al.，1985），後來分離自T.harzianum的木康黴素（trichokindins）和木霉嗪（trichorzins）的結構也得到了證實（Hlimi et al.，1995）。木霉嗪（trichorzins）PAⅡ，PAVⅢ（164，165）對不同種的柔膜菌綱的脂質體具有破膜作用（Béven et al.，1998），6種木霉嗪（trichorzins）PA（18-殘基）具有影響細胞膜滲透調節的能力，對8種柔膜菌綱如無膽甾原體（Acholeplasma）、支原體（Mycoplasma）和螺原體（Spiroplasma）的抑制MIC為3.12～50μM，且氨基酸序列改變之後活性依舊保持，如在位置4和7上將Aib替換為Iva，在C端將Trpol替換為Pheol，活性依舊。後來還發現了一個新的18個氨基酸殘基的多肽，命名為子座木黴素（trichostromaticins），還有一種攜帶自由C端纈氨酸的物質，命名為緻密木黴素（trichocompactin）Ⅻ（Degenkolb et al.，2006）。

其他短鏈肽類物質有來自T.viride的木綠菌素（trichovirins）（Bruckner et al.，1992），來自T.harzianum的哈茨菌素（harzianins）HA（14-殘基）（Rebuffat et al.，1995），來自T.koningii的康寧木黴素（trikoningins）KB（11-殘基）（Auvin-Guette et al.，1993），來自T.harzianum的木霉羅素（trichorozins）（Wada et al.，1995），以及來自T.viride分生孢子的木霉羅芬（trichorovins）（Wada et al.，1996）等。來自T.longibrachiatum的木霉金素（trichogins）A（Auvin-Guette et al.，1992）和來自 T.viride的木霉十烯素（trichode-cenins）（166）是脂肽醇的典型例子（Fujita et al.，1994）。與眾不同的是來自T.polysporum的木霉聚素（trichopolyn）Ⅰ，Ⅱ（167，168），由R-2-甲基葵醯基酯化N端的氨基酸，在C2位置上的2-氨基-6-羥基-4-甲基-8-氧代癸酸殘基，以及不尋常的C末端共同構成（Mihara et al.，1994）。木霉聚素（trichopolyn）對 B.subtilis，E.coli和C.albicans的抑制濃度分別為6.25μg/mL，100μg/mL和6.25μg/mL（Ooka et al.，1966），對鼠皮下注射抑制LD₅₀＝5mg/kg，其類似物對鼠混合淋巴細胞具有免疫抑制活性，且活性高於環胞黴素A（Iida et al.，1999）。

抗阿米巴素（antiamoebin）（169）是驅蟲劑，巨孢黴素（hypelcins）（170）對B.subtilis，E.coli和紅色毛癬菌（T.rubrum）的抑制濃度分別為25μg/mL，100μg/mL和100μg/mL（Fujita et al.，1984）。

柔膜菌綱的支原體無細胞壁，DNA不形成核結構，為革蘭氏陽性，是寄生在動物和植物上的致病微生物，這些特徵使柔膜菌綱成為抗菌肽研究的重要靶標。原核生物和真核生物對多肽的敏感性不同，原因可能是真核生物質膜上有甾醇類物質存在。然而，柔膜菌綱特別是支原體和螺原體的細胞膜含有大量的膽固醇，多肽的活性因此不能起作用，由此可推測柔膜菌綱的細胞膜似乎是多肽非特異性離子載體的靶標，而肽類物質常常來自於非核糖體合成途徑。通過研究環孢菌素（cyclosporin）（171）的合成，顯示在某種程度上，外源氨基酸可被吸收並用於改變代謝物的結構。定向合成在木霉中已得到驗證，例如向T.harzianum和T.longibrachiatum的培養基中添加Aib，Glu或Arg，能夠導致代謝物種類減少，有時則可產生新的類似物（Leclerc et al.，2001），這些研究表明可以通過人為干預培養過程而得到人們需要的多肽類物質。由於本族代謝產物結構類似，此處只列出了部分物質的結構，具體見圖6.14。

❷ 氨基酸衍生物

木霉次級代謝產物大多起源於氨基酸代謝路徑，微生物體內的肽常起源於非核糖體合成途徑，研究環孢菌素（cyclosporins）的合成途徑時發現，在一定程度上，通過添加氨基酸可以產生縮氨酸合成體，也可改變產物的化學成分，這種定向生物合成通過木霉生產多肽的能力得到了驗證（Ruegger et al.，2004）。

二酮哌嗪分子中具有2，5-二酮哌嗪結構單位，該族物質來源於環二肽，由兩個氨基酸縮水而成。

異氰又稱胩，它的通式為RNC，獨有的特徵是N原子與羥基相連，具有揮發性的污穢氣味，很長時間來一直被化學家所關注。

多肽由多個氨基酸分子縮合而成，有3個結構特點：①含有高比例的非蛋白質氨基酸殘基，尤其是富含a-氨基異丁酸；②烷基化的N末端（通常為乙醯化）和C末端羥基化的氨基酸；③分子長度在5～20殘基之間，多數為15～20個殘基。多肽的作用機制與其膜修飾活性和離子通道形成是分不開的，多肽的兩親a螺旋結構，極易在脂雙層膜中形成離子通道。

❸ 4-乙基-2,3-二氧-1-哌嗪甲醯氯的合成路線有哪些

基本信息：
中文名稱
4-乙基-2,3-二氧-1-哌嗪甲醯氯
中文別名
雙氧哌嗪醯氯;4-乙基-2,3-雙氧-1-哌嗪甲醯氯;4-乙基-2,3-二氧代-1-哌嗪甲醯氯;EDPC;N-乙基-2,3-二氧代哌嗪基甲醯氯;二氧哌嗪甲醯氯;4-乙基-2,3-雙氧哌嗪醯氯;N-乙基-2,3-雙氧代哌嗪-1-碳醯氯;N-乙基-2,3-二氧代哌嗪甲醯氯;1-氯甲醯基-4-乙基-2,3-二氧代哌嗪;
英文名稱
4-Ethyl-2,3-dioxo-1-piperazine
carbonyl
chloride
英文別名
4-ethyl-2,3-dioxopiperazine-1-carbonyl
chloride;
CAS號
59703-00-3
合成路線：
1.通過光氣和N-乙基-2,3-二酮哌嗪合成4-乙基-2,3-二氧-1-哌嗪甲醯氯
更多路線和參考文獻可參考http://ke.molbase.cn/cidian/61784

❹ 「吡嗪」這個詞怎麼讀啊

吡嗪

［bǐ qín］

為無色結晶；與嘧啶和噠嗪互為同分異構體。

不易發生親電取代反應，但易和親核試劑反應。

❺ 甘氨酸和丙氨酸為什麼不能成環（如果真如答案所述只能形成4種二胎

我不認為不能成環。
比如 2,5-二酮哌嗪 ， 是由兩個甘氨酸脫水縮合形成的環二肽。
但是答案的確是4種二肽，因為環二肽不能算作二肽（至少在高中范疇內不算作二肽）。

❻ 含氨基和羧基的化合物，縮合反應的條件和方法

這個反應就是醯胺化反應，

醯胺化是有機合成中最基本，也是最重要的合成方法之一。 合成醯胺的通用方法是先活化羧基，然後再與胺反應得到醯胺。

❼ 阿斯巴甜是否溶於熱水

據稱，在試驗中持續80℃加熱條件下，阿斯巴甜會降解，20分鍾約10%左右，時間越長溫度越高降解越多。

阿斯巴甜的特性
缺點
（1）對酸、熱的穩定性較差，在強酸強鹼中或在高溫加熱時易水解生成苦味的苯丙氨酸或二嗦呱酮，不適宜製作溫度>150℃的 麵包、餅干、蛋糕等焙烤食品和高酸食品（可想而知我們吃的是什麼）

（2）因為阿斯巴甜在人體胃腸道酶作用下可分解為苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇，不適用於苯丙酮酸尿患者，要求在標簽上標明「苯丙酮尿患者不宜使用」的警示。中國於1986年批准在食品中應用，常用於乳製品、糖果、巧克力、膠姆糖、餐桌甜味劑、保健食品、腌漬物和冷飲製品等。

化學性質
白色結晶性粉末，無臭，有強甜味，甜味純正，甜度為蔗糖的100~200倍。熔點235℃(分解)。具有氨基酸的一般性質。在乾燥條件下或Ph值2～5范圍內穩定，在強酸性水溶液中可水解產生單體氨基酸，在中性或鹼性條件下可環化成二酮哌嗪。在水中的溶解度(25℃)與Ph值有關，Ph值7.0時為10.2%，Ph值3.72為18.2%。25℃等電點為Ph值5.2。小白鼠經口LD50＞10g/kg，Adl 0~40mg/kg(FAO/WHO，1994)

阿斯巴甜在高溫或高pH值情形下會水解，因此不適用需用高溫烘焙的食品。不過可藉由與脂肪或麥芽糊精化合提高耐熱度。阿斯巴甜在水中的穩定性主要由pH值決定。在室溫下，當pH值為4.3時最為穩定，半衰期約為300天。當pH值為7的環境下，其半衰期則僅有數天。然而大部分飲料的pH值都介於3至5間，所以添加在飲料中的阿斯巴甜均很穩定。但當需要較長保存期限時，像是自動飲料機的糖漿。阿斯巴甜會和其他較為穩定的甜味劑混合使用，例如糖精。用於粉狀沖泡飲料時，阿斯巴甜的氨基會和某些香料化合物上的醛基進行梅勒反應，導致同時失去甜味和香味。可以縮醛來保護醛基避免此狀況發生。