对羟苯基丙酮酸双加氧酶的研究进展

农药作用靶标或作用机制的创新是农药科学研究需要解决的关键科学问题之一。对羟苯基丙酮酸双加氧酶(4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase,HPPD)是生物体酪氨酸代谢途径中的关键酶,在不同的生物体内参与的代谢路径不同。前期的研究表明,HPPD抑制剂在医药和除草方面发挥了较大的作用,而近期的研究发现其在抑菌和杀蚊等方面也表现出了潜在的应用价值。本文概述了HPPD在不同生物体中的生理功能,介绍了HPPD在人、植物、吸血节肢动物、真菌体内参与的代谢过程,总结了不同种属来源HPPD的三维结构,概述了HPPD作为靶标在医药以及农药(除草、杀虫、杀菌等)方面的研究现状并进行了展望。

光聚合引发剂2-甲基-2-羟基-1-苯基丙酮的研制

2-甲基-2-羟基-1-苯基丙酮,是一种新型高效光聚合引发剂,具有紫外吸收范围广、贮存寿命长、无黄变等优点。苯与异丁酰氯在无水三氯化铝作催化剂的条件下制备2-甲基-1-苯基丙酮,最佳反应条件是异丁酰氯与苯摩尔比为1∶5;异丁酰氯与无水三氯化铝摩尔比为1∶1.1;滴加时间30min;回流时间90min;产率87.25%。2-甲基-1-苯基丙酮与NaOH在甲苯、CCl4及相转移催化剂的作用下生成2-甲基-2-羟基-1-苯基丙酮,产率85.84%。

2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的合成

以苯甲醛、镁、2 -溴丙烷、溴等为主要原料 ,经四步反应合成了光敏引发剂 2 -羟基 - 2 -甲基 - 1 -苯基丙酮。在 0°C时 ,将 1 6.5g苯甲醛滴加到由 4g Mg和 2 0 .6g2 -溴丙烷制得的 Grignard试剂中 ,在室温下搅拌 0 .5h,得到 2 0 .5g异丙基苯甲醇。将 2 5g K2 Cr2 O7、1 1 0 m L水和 2 0 m L浓H2 SO4 的混合液加入由 90 m L氯仿、5m L新洁而灭和 35g异丙基苯甲醇组成的混合液中 ,加完后 ,在室温下继续搅拌 2 h,得到 2 9.5g异丙基苯甲酮。在 65～ 75°C,将 32 .5g Br2 和 30 m L四氯化碳滴加到 60 m L CCl4 、1 5m L醋酸和 2 8.5g异丙基苯甲酮中 ,在温度不超过 70°C时搅拌 3h,得到α-溴代异丙基苯甲酮。1 0 gα-溴代异丙基苯甲酮、32 m L质量分数为 1 0 %的 Na OH溶液及 5m L新洁而灭 ,加热回流 3h,得到 6.8g 2 -羟基 - 2 -甲基 - 1 -苯基丙酮。

对羟基苯基丙酮酸双氧化酶抑制剂筛选方法研究进展

对羟基苯基丙酮酸双氧化酶(HPPD)是植物体正常生长所必需的质体醌和生育酚生物合成路径中的关键酶,已成为当前最重要的除草剂作用靶标之一。发展快速、可靠的HPPD抑制剂筛选方法对研究小分子化合物与HPPD之间的相互作用,以及开展基于靶酶结构的新型HPPD抑制剂设计均具有重要意义。结合HPPD的结构和功能,文章从生物分析的角度分别就高效液相色谱、同位素标记、偶联法、电化学及简易筛选模型等方法在HPPD抑制剂筛选中的运用进行了总结,并对发展HPPD抑制剂的高通量筛选方法进行了展望。

紫苏4-羟苯基丙酮酸双加氧酶基因片段的克隆及表达分析

为获得紫苏迷迭香酸合成途径旁路中的4-羟苯基丙酮酸双加氧酶(HPPD)基因,采用同源克隆的方法,根据已报道的其他植物的HPPD基因序列设计合成简并引物,克隆得到紫苏HPPD基因片段,命名为PerHPPD-1,该片段长663 bp,编码221个氨基酸。通过氨基酸比对分析发现,其氨基酸序列与丹参和彩叶草的HPPD基因片段一致性分别为66.36%和77.93%,系统进化树分析又进一步表明该片段与唇形科植物的亲缘关系最近。荧光实时定量PCR检测结果显示,PerHPPD-1基因在紫苏根、茎、叶中均有表达,在叶中表达量最高,其次为茎、根。激素(赤霉素、茉莉酸甲酯、脱落酸)处理可在一定程度上上调PerHPPD-1在叶中的表达水平。

对羟苯基丙酮酸双氧化酶抑制剂的研究进展

本文对对羟苯基丙酮酸双氧化酶抑制剂(HPPD)的发现、作用机制、结构与活性、合成方法及主要新品种加以概述。

4-羟基-3-甲氧基苯基丙酮的合成

4-羟基-3-甲氧基苯基丙酮是重要的有机合成中间体。以香草醛为起始原料,与硝基乙烷进行Henry反应脱水制得2-甲氧基-4-(2-硝基-1-丙烯基)苯酚,然后经钯碳-甲酸铵催化氢转移还原反应得到2-甲氧基-4-(2-肟基丙基)苯酚,再与稀硫酸溶液反应得到目标化合物4-羟基-3-甲氧基苯基丙酮,纯度>99.3%(HPLC),总收率57.1%。化学结构经1HNMR、13CNMR、13CNMR(DEPT-135°)确证。

黄连对羟苯基丙酮酸双加氧酶的原核表达和酶学性质

为了研究黄连对羟苯基丙酮酸双加氧酶(CjHPPD)的功能和性质,在E.coli中异源表达其编码cDNA得到了重组的CjHPPD.经HPLC和LC-MS检测确定重组CjHPPD具有催化对羟苯基丙酮酸形成尿黑酸的酶活性.酶学特性分析表明,CjHPPD催化尿黑酸形成的最适pH值为6.5,产物尿黑酸的积累至少在反应开始10min内随时间呈线形增长,最适反应温度为30℃.以ρ-HPP为底物进行底物亲和性分析表明,CjHPPD符合Michaelis-Menten动力学曲线,Km值为43.2μmol/L.结果表明,CjHPPD的Km值明显高于其他已报道的植物HPPD的Km值,高Km使得CjHPPD具有较强除草剂抗性.

苯基丙酮新合成方法的研究

通过苯并咪唑盐与Grignard试剂的加成 水解反应合成了苯基丙酮 。

对甲氧基苯基丙酮的合成

报道了对甲氧基苯基丙酮的合成方法。由对甲氧基苯甲醛和2-氯丙酸甲酯为原料,经环合、水解和亚硫酸氢钠处理,再进行减压蒸馏获得目标产物。合成总收率80%以上,产品纯度达98%以上。

α—苯基丙酮的合成法

以前合成α—苯基丙酮所用的原料来源少、价格高,且反应条件苛刻,本文所介绍的方法简单,所用原料廉价易得,有工业化应用的前景。

紫苏羟苯基丙酮酸还原酶基因片段的克隆及表达分析

为了克隆紫苏迷迭香酸生物合成途径中的羟苯基丙酮酸还原酶基因(Hydroxy phenylpyruvate reductase gene,HPPR),通过已报道的其他物种的HPPR基因序列设计特异性引物,采用同源克隆的方法成功克隆得到了紫苏HPPR基因片段,并命名为PfHPPR(GenBank登录号:HM152567.1),该片段长为426bp,共编码142个氨基酸残基。根据蛋白比对结果,PfHPPR基因编码的氨基酸序列与彩叶草、鼠尾草和丹参的一致性分别为92%、93%和92%。采用半定量RT-PCR法分析该基因在紫苏叶中的表达最高,茎次之,根中相对较弱。内源性植物激素信号分子及外界刺激对PfHPPR表达量影响的实验表明PfHPPR的表达受脱落酸、水杨酸和UV-B信号调控途经的影响。

尿液中对羟苯基丙酮酸的分光光度法测定

研究了分光光度法测定对羟苯基丙酮酸 ;实验表明在碱性介质中 ,对羟苯基丙酮酸的λmax=329nm,其含量在0.001～2mg/L范围内与吸光度值呈良好的线性关系 ,摩尔吸光系数ε为5.26×104L·mol-1·cm-1,方法检出限为0.0078mg/L(以3σ计 ) ;该法操作简单、快速 ,无需昂贵的仪器 ,数据重现性好 ,其最大的优点是可以有效地消除同类物质如对羟苯基丙氨酸、对羟苯基丙乳酸和对羟苯基丙酸等的干扰 ,是测定微量对羟苯基丙酮酸的特效方法 ;该法应用于尿液中对羟苯基丙酮酸的测定 。

对羟基苯基丙酮酸双氧化酶及其抑制剂的研究进展

对羟基苯基丙酮酸双氧化酶(4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase,HPPD)是一种亚铁非血红素酶,在酪氨酸分解代谢中起到重要作用.本文综述了除草剂的新靶标HPPD及相关抑制剂的结构、活性以及作用机制.综述了HPPD作用机理的相关研究,并对该领域的发展方向做了展望.

苯基丙酮合成方法的研究／

用苄氯制成Ｇｒｉｇｎａｒｄ试剂后与乙腈反应合成苯基丙酮，产品纯度好，产率较高。

高纯度苯基丙酮合成

介绍了用苯乙腈合成高纯度苯基丙酮的一种方法 ,总收率大于 5 0 %。

氯苄经八羰基二钴催化双羰基化合成苯基丙酮酸

报道了在氢氧化钙存在下,氯苄经八羰基二钴催化双羰基化合成苯基丙酮酸的方法。主要研究了八羰基二钴对不同的卤代芳烃催化双羰基化的活性,以及温度、压力、溶剂极性对单、双羰基化反应的影响,通过选择适当的反应条件,获得了氯苄经催化双羰基化合成苯基丙酮酸最高产率达92.2%的最佳条件。产品经元素分析、熔点测定及质谱、紫外、核磁、红外检测均符合苯基丙酮酸结构。并对该反应的催化机理进行了讨论。

以对羟基苯基丙酮酸双氧化酶为作用靶标的除草剂研究进展

本文对近年来新发现的除草剂靶标HPPD的研究进展情况作了简单的概述,重点总结了有关HPPD的结构生物学以及除草剂的作用机理、构效关系。

1,1-二苯基丙酮合成工艺改进

以硫酰氯对苯基丙酮进行氯代反应得到 1-氯苯基丙酮 ,无需分离即可直接与苯进行 Friedel- Crafts反应得到1,1-二苯基丙酮。总收率 71% ,较现行溴代工艺成本可下降 30 %。

光敏引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮的合成研究

以最常用的异丙醇和苯甲醛为原料,用四丁基溴化铵为相转移催化剂直接引入羟基,合成了光敏引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮。实验仪器和实验条件简单,合成原料便宜易得,降低了合成成本,提高了转化率,同时和传统的合成方法比,大大地减轻了环境污染,提高了经济效益。