吩恶嗪,别名吩噁嗪,用于制造染料和有机合成,可将苯胺蒸气通过红热管,或将
邻苯二胺和
邻苯二酚在管道中加热,或将2-氨基二苯胺和
一氧化铅蒸馏而得。
天然吩嗪化合物具有广谱的抗菌、抑菌活性,不仅对
小麦全蚀病、水稻枯萎病等病原菌有显著的抑制作用,还可用于肺结核、白血病、
结核杆菌和非典型耐酸杆菌及麻风病等疾病的治疗,已经在医药、农业领域越来越引起人们的重视。已有数千种吩嗪化合物进入研究领域,不过其中只有100余种是天然产物。天然吩嗪化合物大多由细菌或放线菌产生,在培养条件下,体外可以达到较高的浓度;它们一般都有一定颜色,具有特定的吸收波谱,这是由于取代基取代了杂环上的位置不同而有所差异,而且这些取代基也决定了不同化合物在理化性质和
生物活性上的差异。
天然吩嗪化合物主要由细菌或放线菌
次生代谢产生。而细菌中的
假单胞菌和放线菌中的链霉菌是最为典型的吩嗪化合物的合成菌属,受到人们的普遍关注。
微生物合成吩嗪化合物的机制很早就开始研究了。研究结果发现,天然吩嗪产物多是由前体化合物转化而来的
次生代谢产物,吩嗪-1,6-羧酸和PCA作为进一步合成其他复杂吩嗪化合物的重要前体。天然吩嗪化合物的生物合成过程也研究的为透彻,普遍公认的合成途径有莽草酸代谢途径、莽草酸代谢替代途径和吩嗪修饰途径。
吩嗪化合物是自然界中一大类抗菌、抑肿瘤的活性物质,以吩嗪的杂环为核心,经过甲基、羟基、羧基等功能集团的修饰,形成一个广泛的抗生素家族,其理化性质和
生物活性也千差万别。产吩嗪微生物有很多种,对其中的
假单胞菌研究较普遍和深入,也取得了很大进展,基本发现了吩嗪化合物的生成机制,一般都是在莽草酸代谢途径的基础上,生成分枝酸,在一组核心酶PhzA、B、C、D、E、F、G的催化作用下,形成吩嗪合成的重要前体PCA。除此之外,对链霉菌的研究也不断深入,由此研究者发现了吩嗪前体合成的另一种途径--莽草酸代谢替代途径,这种途径的合成机制仍然有待继续研究、证实。经过莽草酸代谢途径和莽草酸代谢替代途径合成的吩嗪化合物前体,之后再逐渐进行甲基、羟基、脱羧、脱氢等反应修饰作用,形成各种各样的吩嗪类化合物。以天然吩嗪化合物为基础,再经过人类有意识的定向改造合成,可以合成更多的有生物活性的吩嗪化合物。可以预见,随着对吩嗪类化合物作用机制和生物合成机制的逐步阐明,它们在医药、农业等领域必将发挥越来越大的作用。