，而且油菜素内酯的有效浓度要低得多。赤霉素只是引 起细胞变大，而油菜素内酯有双重效应伸长和分裂，引起伸长弯曲和开裂。用赤霉素抑制剂可以抑制赤霉素引起的绿豆上胚轴的伸长，但对油菜 素内酯的促进生长效应无抑制作用。 在植物体内，油菜素内酯的活性水平在油菜素内酯生物合成代谢及去活化 等层次上受到精细调控，油菜素内酯的生物合成呈代谢网格状， 其生物合成酶受到终产物和信号转导的些中间组分的反馈抑制。从油菜素内酯 信号的产生，包括油菜素内酯的合成活性与水平的调节及运输，到与膜受体结 合引起信号的感知和传递，并最终引起油菜素内酯诱导基因的表达和特定的生 理反应，是个连续且相互影响的过程，并且每个环节都受到多种内外因子 在多个层次上的调节。油菜素内酯作为有重要生理功能的信号分子，其信号转导 途径的第步就是被其受体接受。油菜素内酯受体的研究进展得益于对油菜素内 酯非敏感型突变体的研究。目前，关于油菜素内酯分子与的结合方式还不 完全清楚，由于中含有的结构域通常与些蛋白或多肽结合，而不是 与甾醇这样的小分子直接结合，而在拟南芥基因组中已鉴定到个以上甾醇结 合蛋白人们推测油菜素内酯很可能先和种 形成复合体，再与结合关于突变体的研究则使人们对信号 感知的认识进步深入，基因编码种可分泌的丝氨酸羧肽酶 ，并在信号转导途径的早期发挥重要作用，但的 作用似乎不是直接加工受体，而很可能是加工以使其产生有活性的油 菜素内酯结合蛋白，油菜素内酯分子与这种活性形式的油菜素内酯结合蛋白形 成复合体后，再与的胞外结构域连接，进而完成油菜素内酯信号的感知。 油菜甾醇内酯的生理活性极高，极微量就能促进植物生长。油菜甾醇内酯对 菜豆幼苗有促进细胞分裂和伸长的双重作用，可促进整株生长，包括株高株重和荚重等，在豆苗第二节间伸长的生物活性测定实验中，用油菜甾醇内酯处理过 的豆苗在第二节间的生长速度是对照株的倍。日本的藤条文雄发现油菜甾醇 内酯对水稻黄瓜菜豆葱土豆萝卜番茄白菜和甘蓝等作物都有明显 的促进生长的效果，它还可以使葡萄无核，对柑橘等果树的生长也有定促进作 用。在田间实验中它可以使莴苣蚕豆萝卜和土豆等增产。油菜甾醇内酯对桦 榆等树苗不仅促进茎生长，还能使叶和侧芽数增加。另外它还可以增强农作物抗 寒抗病抗盐和抗杂草能力，增加农作物产量，在低温下降低水稻细胞内离子 的外渗，表明其对细胞膜有保护作用，能提高作物耐冷性。 多年的研究表明，油菜甾醇内酯还存在于其它植物中，如未成熟的白菜种 子绿茶叶和栗树虫瘿等等，同时在这些植物中还分离到其类似物，般说来油 菜甾体在花粉和未成熟的种子中含量最高。自油菜甾醇内酯发现以来已有非常多 的类似物从植物中分离和鉴定，而且还有相当多的类似物被有机化学家们合成出 来，它们都有相似或更高或较低的生理活性，这类具有甾体骨架的物质统 称为油菜甾体。到目前为止，人们从植物中至少已分离到 余种天然油菜甾醇内酯类化合物，对这些结构及其活性的研究表明活性与四 个因素有相关性，及，两对羟基环的酮或 内酯号位为构型环为反式稠环。目前已经发现的有利用价 值而且容易人工合成的主要有高油菜甾醇内酯活性与油菜甾醇内酯几乎相 当和表油菜甾醇内酯活性相当于天然油菜甾醇内酯的十分之，但由于 合成相对简单它仍然是目前使用最为广泛的品种之。同时对人工 合成类似物研究后还发现延长边链可能增强活性，例如甲基油菜甾醇内酯 具有比油菜甾醇内酯更高的活性。目前在本研究领域中还有许多天然的油菜甾醇内酯类或非油菜甾醇内酯类但有相同相近效果的化合物被分离 鉴定和合成，人工合成的同类化合物也有许多被应用于农业生产。 三相关技术领域国内外发展现状趋势 目前人们得到油菜甾醇内酯或其类似物有两种方法从天然产物中提取或人 工合成。 提取法 从蜂蜡中提取油菜甾醇内酯的方法 由于蜜蜂经常在花粉中采集蜂蜜，所以在蜂蜡中有微量油菜甾醇内酯，详细 资料可以参见专利。 以油料加工废料为主要原料提取天然油菜甾醇内酯 浙江皇嘉生化有限公司利用西南师范大学黄志桂和赵明婕教授发明的提取 天然油菜甾醇内酯的高效萃取法新工艺，并利用油料加工废料，以天然油菜甾醇 内酯为主要原料，再辅以其它有效成分，于年建立了天然油菜甾醇内酯合剂 工业化生产基地。人工合成的油菜甾醇内酯是用有机化合物作材料，经过 步复杂的有机化学反应制成如表油菜甾醇内酯或表高油菜甾醇内酯，技术标准 我们以达产后年产公斤产品为目标其中公斤用于出口，平均 价格元克，可以创造万元的销售，毛利含税万元，公斤用 于国内制剂销售，可以创造万元的销售，毛利含税万元 本项目结束后可以在国内外期刊发表研究论文篇，申请发明专利 项，实用新型专利项。 二项目的主要研究开发内容 个好的产业化项目至少需要具备以下几个特点 低成本包括低能耗 少乃至无环境污染安全性 操作性强可能的话实现自动化连续化生产 鉴于目前合成油菜甾醇内酯及其类似物的成本较高，我们拟订了两方面的攻 关计划 改进表油菜甾醇内酯和高油菜甾醇内酯合成路线和方法，使得这 两个产品可以进入工业化生产规模 运用豆甾醇合成油菜甾醇内酯的高活性类似物甲基油菜甾醇内酯。 三试验开发规模及地点 合成研究实验室部分租用江西省轻工业研究所实验室，中试生产放在进贤开 发区主厂区内，部分反应工段租用上虞市金腾医药化工有限公司中试车间，月产 油菜甾醇内酯公斤规模。 四主要技术关键及创新点 技术关键 对表油菜甾醇内酯合成路线重新优化，减少反应步骤，不再使用有 污染的三氧化铬，以及危险的金属锂 研究对氯苯甲酸奎尼定的回收利用技术 将豆甾醇侧链氧化得到甾醛用于合成活性最好的甲基油菜甾醇内酯 所有最后的甾醇内酯用过渡金属配合物方式分离纯化，避免柱层析，可 以实现规模化生产 双羟化反应中体与体的比例控制技术研究以及综合使用成本效益核 算不同结构的油菜甾醇内酯对于不同农作物的应用效果实验以及综合使用 成本效益核算。 五实施方案含技术路线工艺流程及技术关键的解决 方案 表油菜甾醇内酯的改进生产工艺 技术关键的解决方案 第步磺酰化和第二步水解制备异麦角甾醇可以合并简化。我们选用两 步可以共同使用的溶剂四氢呋喃，在第步反应结束后直接在反应体系中加入三 当量的碳酸氢钾，反应后处理即可以得到异麦角甾醇 参照提供的方法，我们用异丙醇铝催化的氧化 反应，氧化剂使用丙酮或环己酮外，我们对无专利保护的溴酸钠氧化做了研究并 取得了良好的效果，这样避免使用高毒性和环境污染严重的金属铬类氧化剂 对于，不饱和酮的还原反应，原工艺需要在进行，需要用液 氨作溶剂，高危险性的金属锂作为还原剂才能得到较高的收率，我们参照文献 ，的方法进行改进，使用廉价安全且无严重环境污染的保险粉作还原剂，在即可得到较高收率的产品，但是由于原文 献使用的催化剂用量太大，而且价格昂贵，我们发明了价格低廉且用量很少就可 以达到同等效果的组合催化剂 双羟化所使用的催化剂价格较为昂贵，我们采用先进的萃取 技术可以将催化剂的回收率提高到，而且操作简单，回收成本较低。 高油菜甾醇内酯的改进生产工艺 技术关键的解决方案 本产品比上个产品少个需要还原的共轭双键，所以如果表油菜甾醇 内酯的技术关键得以解决的话，本产品没有太大的问题，事实上我们发现好几步 反应的收率比上面的反应还要高。 甲基油菜甾醇内酯的合成技术 技术关键的解决方案 中间体甾醛可以用臭氧化很方便得到，真正的关键是中间体溴 三甲基丁烷的合成 对于上述三个产品还有个最重要的问题需要解决，那就是中间体和产品 的纯化工艺，按照已有的生产工艺目前大部分中间体和产物都需要经柱层析分离 纯化，我们已经通过重结晶技术解决了部分中间体的较为简便的纯化工艺。 六技术风险分析 有机合成这门科学虽然发展的历史不短，但在很大程度上还具有经验科学的 特点。同样的反应，取代基稍微作点变化就会得到较大差异的结果，例如对， 不饱和酮的还原反应方法很多，用过渡金属催化氢化可以，用三烷基硅氢可 以，用保险粉还原也可以，但是底物不同，各种方法得到从到的收率即 使比较简单的反应如果用理论计算加上近似处理也需要相当长的时间，至于每进 行个反应之前都去进行理论计算的话是不现实的，因此我们在进行技术改进时 会遇到很多意想不到的困难。幸运的是，我们已经解决了合成工艺研究中的主要困难，目前的工作就是还 需要细致深入反应的稳定性，操作工艺的稳定性和简便性，因此我们可以说对 表油菜甾醇内酯和高油菜甾醇内酯的研究已经没有不可预见的风险因素。 甲基油菜甾醇内酯是个活性比油菜甾醇内酯还要高的化合物，目前市场上 尚无大量商品化产品出售，但如果适当降低成本还是很有前途的，能研制出可以 商业化的产品是锦上添花，即使失败对整个项目的经济效益影响不大，没有风险。 七分年度的工作内容目标 年，完成表油菜甾醇内酯和高油菜甾醇内酯的全合成技术小 试改进工作 年，完成表油菜甾醇内酯和高油菜甾醇内酯的产业化设计与中试工 作，达到年生产量公斤规模，同时研