抗植物病原真菌藥物:苯并(氧化)呋咱類(lèi)化合物的發(fā)現(xiàn)與甲氧基丙烯酸酯類(lèi)化合物的設(shè)計(jì)與合成
本文關(guān)鍵詞: 抗真菌 植物病原真菌 苯并氧化呋咱 苯并呋咱 甲氧基丙烯酸酯類(lèi)殺菌劑 出處:《蘇州大學(xué)》2016年博士論文 論文類(lèi)型:學(xué)位論文
【摘要】:植物病原真菌一直以來(lái)威脅著食物安全以及人類(lèi)的健康:一方面直接造成農(nóng)作物產(chǎn)量損失以及質(zhì)量下降;另一方面,部分病原真菌在侵染農(nóng)作物過(guò)程中,可分泌產(chǎn)生多種對(duì)人畜有害的毒素與代謝物,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的安全性構(gòu)成極大威脅。應(yīng)用化學(xué)小分子藥物一直是防治植物病原真菌的主要措施。目前幾種常用的殺菌劑中除了甲氧基丙烯酸酯類(lèi)殺菌劑以外,其它殺菌劑的應(yīng)用時(shí)間都較久。由于作用靶點(diǎn)單一,已有的殺菌劑均出現(xiàn)耐藥性現(xiàn)象。因此開(kāi)發(fā)具有不同結(jié)構(gòu)特征的化合物作為新型殺菌劑是抗植物病原真菌工作的重點(diǎn)之一。本文首先通過(guò)篩選得到具有很好抗植物病原真菌活性的母核苯并氧化呋咱,并合成了系列苯并(氧化)呋咱衍生物。再通過(guò)測(cè)定菌絲生長(zhǎng)抑制率的方法評(píng)價(jià)所有化合物的體外活性,主要考察對(duì)水稻紋枯病菌、油菜菌核病菌、小麥赤霉病菌以及辣椒疫霉病菌的抑制效果。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該類(lèi)化合物具有很好的抗植物病原真菌效果,例如:化合物A17對(duì)油菜菌核病菌、小麥赤霉病菌和辣椒疫霉病菌的IC50值分別為0.81μg/mL、0.77μg/mL和4.88μg/mL,與陽(yáng)性對(duì)照多菌靈(0.15μg/mL、0.50μg/mL)或者百菌清(4.48μg/mL)基本相當(dāng)。B類(lèi)化合物對(duì)水稻紋枯病菌有很好的抑制作用(其中16個(gè)化合物的IC50值為1.05-7.32μg/mL之間),且細(xì)胞毒性較小,所以該類(lèi)化合物值得進(jìn)一步研究成為針對(duì)水稻紋枯病菌的殺菌劑。另一類(lèi)苯并呋咱化合物與苯并氧化呋咱相比之下,保留了一定的抗菌活性,尤其是化合物D10(R1取代基為對(duì)氟間氯苯胺)對(duì)四株菌都有很好的抑制效果,且細(xì)胞毒性明顯低于苯并氧化呋咱系列化合物。同時(shí),本文對(duì)部分化合物進(jìn)行體內(nèi)防治效果的實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)化合物A5對(duì)油菜菌核病菌有較好的防治效果,500 ppm的濃度下用藥36小時(shí)后防治效果可達(dá)到46.1%。甲氧基丙烯酸酯類(lèi)(Strobilurins)殺菌劑是一類(lèi)抗菌譜廣并且低毒的新型農(nóng)用殺菌劑。該類(lèi)殺菌劑作用于線(xiàn)粒體呼吸鏈復(fù)合物Ⅲ上的Qo位點(diǎn),阻斷細(xì)胞色素b與c1之間的電子傳遞,妨礙ATP的生成而干擾真菌的能量循環(huán)。本文依據(jù)藥物化學(xué)中骨架躍遷原理以及生物電子等排理論,設(shè)計(jì)合成系列嘧菌酯類(lèi)似物、吡唑醚菌酯類(lèi)似物、唑嘧菌胺類(lèi)似物以及惡唑菌酮類(lèi)似物。體外抗真菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:將吡唑醚菌酯中的苯環(huán)橋鏈換成親水性更好的吡啶環(huán)而設(shè)計(jì)合成的吡唑醚菌酯類(lèi)似物具有很好的抗植物病原真菌效果,化合物56f,56k和56s都表現(xiàn)出很好的抗真菌活性,尤其對(duì)番茄灰霉病菌與油菜菌核病菌IC50值與陽(yáng)性對(duì)照吡唑醚菌酯相當(dāng)。其中化合物56s在100μM的濃度下對(duì)豬心細(xì)胞色素bc1復(fù)合物抑制效果(抑制率99.9%)優(yōu)于相同濃度下的吡噻菌胺(抑制率95%),且與吡唑醚菌酯相當(dāng)(抑制率99.9%)。上述苯并(氧化)呋咱衍生物可作為一類(lèi)新型的抗植物病原真菌潛在的藥物進(jìn)行更深入的研究開(kāi)發(fā)。吡唑醚菌酯類(lèi)似物與細(xì)胞色素bc1復(fù)合物相互作用更深入全面的生物實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行中。
[Abstract]:Plant pathogenic fungi have been threatening food safety and human health: on the one hand, a direct result of decreased crop yield losses and quality; on the other hand, some pathogenic fungi in crop infection process, can secrete toxins and metabolites of harmful to human beings and animals, poses a great threat to the safety of agricultural products. The application of chemistry small molecule drugs has been the main measures for the prevention and treatment of plant pathogenic fungi. At present, several commonly used fungicides in addition to strobilurin fungicides, application time of other fungicides are relatively long. As for a single target, fungicides have all of the emergence of drug resistance phenomenon. Therefore the development of compounds with different structural characteristics as a new type of fungicide resistance is one of the key work of plant pathogenic fungi. This paper firstly screened with good antifungal activity of the parent Nuclear benzofuroxan, and synthesized a series of benzo (oxidation) of furazan derivatives. And through determination of mycelial growth inhibition rate of in vitro activity of all compounds, the main study of Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum, Fusarium graminearum and Phytophthora capsici inhibition effect in vitro experiments. Show that the compound has the effect of plant pathogenic fungi resistance good example: compound A17 on Sclerotinia sclerotiorum, Fusarium graminearum and Phytophthora capsici IC50 values were 0.81 g/mL, 0.77 g/mL and 4.88 g/mL, and the positive control of carbendazim (0.15 g/mL, 0.50 g/mL) or chlorothalonil (4.48 g/mL) similar.B compounds have a good inhibitory effect on Rhizoctonia solani (of which 16 compounds are IC50 1.05-7.32 between g/mL) had low toxicity, so the compounds deserve further research into As for fungicide R.solani. Under another kind of benzene and compared furazan compounds and benzofuroxan, retains certain antibacterial activity, especially compound D10 (R1 substituent of fluorine m-chloroaniline) has good inhibition effect on four strains of bacteria, and cell toxicity was significantly lower than that of benzofuroxan compounds. At the same time, the experimental study on Control effect of some compounds in vivo, we found that compound A5 has good control effect to Sclerotinia sclerotiorum, the concentration of 500 ppm after 36 hours treatment the control effect can reach 46.1%. strobilurin fungicide (Strobilurins) is a kind of the antibacterial spectrum of new agricultural fungicide widely and low toxicity. The effect of fungicides to Qo site in the mitochondrial respiratory chain complex III, blocking electrons between cytochrome b and C1 transfer, ATP and hinder the generation of fungi can interference The amount of circulation. On the basis of medicinal chemistry skeleton transition principle and biosostere theory, design and synthesis of a series of azoxystrobin analogues, pyraclostrobin analogues of azoxystrobin amine analogues and Famoxadone analogues. The in vitro antifungal experiment results show that the benzene ring bridge chain pyraclostrobin in the pyridine ring more hydrophilic and pyraclostrobin synthetic analogues has good anti effect, plant pathogenic fungi compound 56f, 56K and 56S showed good antifungal activity, especially to Botrytis cinerea and Sclerotinia sclerotiorum IC50 was comparable with the positive control of pyrazole kresoxim. Compound 56S at a concentration of 100 M of porcine cytochrome bc1 complex inhibitory effect (inhibition rate 99.9%) pyrazole amine is better than that of thiazide bacteria at the same concentration (inhibition rate 95%), and pyraclostrobin equivalent (inhibition rate 99.9%). The benzene and oxygen ( Furozan derivatives can be further researched and developed as a new potential drug against plant pathogenic fungi. A more thorough and comprehensive biological experiment is being carried out for the interaction of pyrazole ether ester analogues with cytochrome bc1 complex.
【學(xué)位授予單位】:蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:S482.2
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