【摘要】：去氫駱駝蓬堿(Harmine)是一種β 咔啉生物堿,在自然界中分布廣泛,具有廣譜的生物活性,因此一直吸引著新農(nóng)藥開(kāi)發(fā)者的注意。近年來(lái)關(guān)于去氫駱駝蓬堿及其衍生物殺蟲(chóng)、殺線蟲(chóng)及抑菌作用的報(bào)道越來(lái)越多,旨在開(kāi)發(fā)其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。本研究以去氫駱駝蓬堿為先導(dǎo)化合物,在化學(xué)衍生合成基礎(chǔ)上,測(cè)定了42個(gè)去氫駱駝蓬堿衍生物對(duì)松材線蟲(chóng)、白紋伊蚊和小菜蛾的生物活性;以及采用分光光度計(jì)法測(cè)定對(duì)離體電鰻乙酰膽堿酯酶和活體松材線蟲(chóng)乙酰膽堿酯酶的抑制活性;實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)測(cè)定對(duì)活體松材線蟲(chóng)乙酰膽堿酯酶、單胺氧化酶和谷胱甘肽還原酶的相對(duì)表達(dá)量的影響;雙電極電壓鉗測(cè)定活性化合物對(duì)埃及伊蚊神經(jīng)鈉離子通道的抑制活性。結(jié)果表明,衍生物H 2 53、H 2 58、H 2 65、H 2 77、H 2 163、H 2 171、H 2 172、H 2 174、H 2 196和H 9 3,對(duì)松材線蟲(chóng)毒殺活性均高于母體化合物去氫駱駝蓬堿(LC50為27.50μg/m L),LC50分別為1.63μg/m L、1.63μg/m L、1.75μg/m L、1.44μg/m L、25.59μg/m L、18.31μg/m L、10.22μg/m L、12.72μg/m L、5.84μg/m L和13.32μg/m L;部分衍生物對(duì)白紋伊蚊具有一定的毒殺活性,其中化合物H 2 196毒殺活性最高,LC50為2.58μg/m L,其次是化合物H 2 174、H 2 53、H 2 44、H 3 7、H 2 65、H 2 58、H 2 77和H 2 171,LC50在6.68μg/m L 9.30μg/m L之間,化合物H 2 25、H 2 27、H 2 172、H 2 197、H 3 9、H 3 55、H 3 81、H 3 83、S4、S6、J1、J2和J3的LC50在10μg/m L 29.55μg/m L之間,而去氫駱駝蓬堿在濃度為50μg/m L時(shí)對(duì)白紋伊蚊的死亡率僅有6.25%;所有化合物對(duì)小菜蛾均無(wú)毒殺活性。乙酰膽堿酯酶抑制活性結(jié)果表明,化合物H 2 53、H 2 58、H 2 65、H 2 77、H 2 163、H 2 171、H 2 172、H 2 174和H 9 3對(duì)離體乙酰膽堿酯酶具有明顯的抑制效果,其中化合物H 2 77的抑制效果最佳,IC50為0.07μg/m L;其次是化合物H 2 53、H 2 58和H 2 65,IC50分別為0.92μg/m L、090μg/m L和0.82μg/m L;化合物H 2 163、H 2 171、H 2 172、H 2 174、H 2 196和H 9 3的IC50大于5.00μg/m L;去氫駱駝蓬堿的IC50為5.50μg/m L。對(duì)活體松材線蟲(chóng)乙酰膽堿酯酶表現(xiàn)出明顯抑制活性的是化合物H 2 53、H 2 58、H 2 65和H 2 77,IC50分別為17.16μg/m L、14.56μg/m L、13.63μg/m L和3.06μg/m L;其它化合物均不表現(xiàn)出抑制活性;去氫駱駝蓬堿的IC50為578.44μg/m L。離體和活體乙酰膽堿酯酶抑制活性表明,化合物H 2 53、H 2 58、H 2 65和H 2 77對(duì)松材線蟲(chóng)的作用靶標(biāo)可能為乙酰膽堿酯酶。以肌動(dòng)蛋白(β actin)為內(nèi)參基因,利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)測(cè)定了經(jīng)20μg/m L的10個(gè)活性化合物處理24h后,松材線蟲(chóng)活體乙酰膽堿酯酶、單胺氧化酶和谷胱甘肽還原酶的相對(duì)表達(dá)量。與空白對(duì)照組相比,化合物H 2 53、H 2 58、H 2 65和H 2 77對(duì)乙酰膽堿脂酶表達(dá)量分別上調(diào)478%、247%、211%和1120%;化合物H 2 53、H 2 65和H 2 77對(duì)單胺氧化酶表達(dá)量分別上調(diào)564%、652%和6622%;化合物H 2 77對(duì)谷胱甘肽還原酶表達(dá)量上調(diào)337%;母體化合物去氫駱駝蓬堿對(duì)3種酶的相對(duì)表達(dá)量分別上調(diào)了187%、123%和147%;其它處理與對(duì)照相比,差異不顯著。結(jié)果表明,化合物H 2 53、H 2 58、H 2 65和H 2 77不但可作用于松材線蟲(chóng)乙酰膽堿酯酶,還可能作用于單胺氧化酶和谷胱甘肽還原酶。卵母細(xì)胞表達(dá)的埃及伊蚊神經(jīng)鈉離子通道的抑制活性結(jié)果表明,對(duì)埃及伊蚊有毒殺活性的衍生物在濃度為160μM下,對(duì)鈉離子通道的抑制率小于50.52%,抑制效果不理想,表明這些衍生物不作用于埃及伊蚊的神經(jīng)鈉離子通道。結(jié)構(gòu)與活性關(guān)系表明,去氫駱駝蓬堿第2,9位取代基同為吸電子基團(tuán),第7位為給電子基團(tuán)衍生物不但對(duì)離體和活體乙酰膽堿酶均表現(xiàn)出高的抑制活性,還對(duì)松材線蟲(chóng)活體乙酰膽堿酯酶、單胺氧化酶和谷胱甘肽還原酶相對(duì)表達(dá)量產(chǎn)生明顯的影響,表明此類(lèi)化合物主要作用于生物體酶系;當(dāng)?shù)?,9位取代基同為吸電子基團(tuán)或第6位為溴取代或第7位為給電子基團(tuán)衍生物對(duì)離體的乙酰膽堿酯酶有一定的抑制作用,但對(duì)活體乙酰膽堿酯酶沒(méi)有抑制作用,且對(duì)松材線蟲(chóng)體內(nèi)的乙酰膽堿酯酶、單胺氧化酶和谷胱甘肽還原酶主要表現(xiàn)為相對(duì)表達(dá)量下調(diào),表明此類(lèi)化合物不作用于生物體酶系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,設(shè)計(jì)合成的去氫駱駝蓬堿衍生物對(duì)松材線蟲(chóng)具有很好的活性,衍生物取代基的種類(lèi)和位置不同,其作用機(jī)理不同,第2,9位同為給電子基團(tuán),且第7位為吸電子基團(tuán)的化合物作用于松材線蟲(chóng)的乙酰膽堿酯酶,其他具有生物活性的化合物的作用機(jī)理還需進(jìn)一步研究。
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【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O629.3;TQ450.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2399589