氟修饰敌鼠杀鼠剂的合成及生物活性研究

陈锋，苏华

（东北大学理学院，辽宁沈阳 110819）

由于鼠对第一代抗凝血杀鼠剂已产生抗药性，且需要多次投饵，费工费时，已逐渐被二代抗凝血杀鼠剂取代[1-2]。但试验表明，虽然与一代相比灭鼠效果更好，但大鼠普遍死亡时间较长[3-6]。近年来，人们对灭鼠剂的改性研究越来越关注，但大多数效仿国外产品，在成本上没有优势，且合成过程复杂。如图1所示，本文利用氟乙酰氯优良的杀鼠功效，将其作为毒性基团引入具有抗凝血性的2-二苯基乙酰基-1,3-茚二酮（敌鼠）分子结构中，得到第二代抗凝血杀鼠剂M1；并引入氟乙基得到杀鼠剂M2。对比两种新合成杀鼠剂的适口性、毒性和成本，以推动新型灭鼠剂的研究开展和应用。

图1 M1和M2结构式

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂

DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器，郑州长城科工贸有限公司；B200S-WEI电子天平，上海海康电子仪器厂；DZ-2BC真空干燥箱，天津市泰斯特仪器有限公司；电动搅拌器，金坛市科析仪器有限公司；旋转蒸发仪，郑州长城科工贸有限公司；循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；DHT型搅拌调温电热套，山东鄄城光明仪器有限公司；Spectrum One红外光谱仪（FT-IR），美国PE公司，固体样品采用KBr压片；ARX300核磁共振仪，瑞士BRUKER公司，以TMS（四甲基硅烷）为内标，CDCl3和DMSO为溶剂。试验中所用试剂均为商业购买并直接使用。

乙酸乙酯，分析纯，沈阳佳意佳试剂有限公司；丙酮，分析纯，湖北兴银河化工有限公司；无水乙醇，分析纯，沈阳力诚试剂厂；氟乙酰氯，国药集团化学试剂有限公司；1,2-氟溴乙烷，国药集团化学试剂有限公司

1.2 化合物合成

1.2.1 敌鼠钠盐的制备

将10 g购买的粗品敌鼠钠盐，放入35 mL丙酮中，25 ℃下搅拌溶解，过滤去除含有的杂质、无机盐类以及其他不溶物。滤后溶液进行蒸馏除去溶剂，得到纯度提高后的粗品敌鼠钠盐。再向所得的粗品敌鼠钠盐中加入50 mL蒸馏水，搅拌将其加热至60 ℃，使敌鼠钠盐溶解，再加入75 mL乙酸乙酯，充分搅拌20 min，趁热过滤及分液，将有机液在10 ℃下静置，观察有大量金黄色针状晶体析出，过滤得到产品，即为纯度在98%以上的高纯敌鼠钠盐[7]。

1.2.2 含氟乙酰基敌鼠抗凝血杀鼠剂M1的合成

将7.0 g敌鼠钠盐和80 mL四氢呋喃加入到三口烧瓶中并搅拌。将3.0 g氟乙酰氯逐滴加入到混合物中，并在67 ℃下搅拌4 h。减压蒸馏除去过量的四氢呋喃，再向反应中加入水，分离出乳液固体沉淀，用60%乙醇水溶液洗涤，得到M1。

1.2.3 含氟乙基敌鼠抗凝血杀鼠剂M2的合成

向三口烧瓶中加入3.7 g敌鼠钠盐和40 mL四氢呋喃，搅拌溶解后向溶液中加入钠，回流5 h后过滤。向溶液中加入20 mL二恶烷和7 mL 1,2-氟溴乙烷，回流10 h。再加入7 mL 1,2-氟溴乙烷并回流8 h。将混合物在40 ℃、-0.09 MPa条件下蒸馏。用5% NaOH水溶液洗涤，干燥得到M2[8]。M1和M2的合成路线如图2所示。

1.3 生物活性测试

实验动物褐家鼠为沈阳市捕获的实验室饲养种群，日龄 150～300 d，体重 150～200 g，雄雌各半（雌性不得怀孕），将不同性别和体重的褐家鼠均匀分成5组，每组10只。

图2 M1、M2化学合成路线图

1.3.1 摄食系数的测定

同时供给褐家鼠含毒和无毒的小麦毒饵，定时交换两种食物的位置，让其自由选择摄食，当出现中毒现象时停止实验。毒饵消耗量与空白饵耗量的比值即为摄食系数[9]。在使实验老鼠死亡的毒饵试验浓度下，摄食系数大于0.30则为A级，数值越大适口性越好。

1.3.2 杀鼠剂LD50测定

LD50为半致死量，指能杀死一半试验总体的有毒物质的计量。由腹腔灌入1 mL剂量的药液，灌入时间为1～2 s，以死亡数为主要指标。采用寇氏法[10-11]测定含氟杀鼠剂M1与M2对褐家鼠的LD50。

2 结果与分析

2.1 M1和M2的摄食系数

M1、M2的摄食系数如表1和表2所示：M1和M2对褐家鼠的灭杀率均为100%，M1的平均摄食系数为0.73，M2的平均摄食系数为0.77，两者都大于0.3，表明M1和M2的适口性良好。

2.2 M1和M2的半数致死量LD50

M1和M2的LD50实验结果见表3和表4。由表中数据得出，M1的半数致死量为1.99 mg/kg，低于M2的2.59 mg/kg,说明M1的药效强于M2，这是由于M1的空间位阻小于M2，含氟基团的活性增强[12]，毒性增强。

2.3 M1、M2的药效比较

M1和M2的生物活性测试结果如图3所示。图3表明合成的M1和M2对褐鼠死亡时间均集中在2～3 d，说明两种药物对褐家鼠的毒性均较强。

3 结论

M1和M2的LD50分别为1.99 mg/kg和2.59 mg/kg，平均摄食系数分别为0.73和0.77，具有良好的适口性，并表现出较好的急性药特点，取得了预想的效果。因为氟乙酰基的空间位阻小于氟乙基，M1的LD50值较小，毒性较强。

表1 M1摄食系数的测定结果

表2 M2摄食系数的测定结果

表3 M1的LD50测定

表4 M2的LD50测定

图3 不同剂量的M1、M2作用于褐家鼠的死亡时间和死亡数量分布