基于结构设计的肟醚类化合物作为新型琥珀酸脱氢酶抑制剂的探索研究

【作者】 王闽龙； 杨朝凯； 蒋标标； 段红霞； 杨新玲； 李兴海；

【机构】 中国农业大学理学院应用化学系； 沈阳农业大学植物保护学院；

【摘要】 使用杀菌剂防治植物病害是保障植物健康的重要措施。但是,随着杀菌剂的广泛应用和用量的逐年增加,导致植物病原菌产生严重的抗药性,这给当今农业的发展造成了极大的困扰,也促使农药工业不断去进行创新,研发作用机制或结构新颖的农药品种。琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)是当前杀菌剂市场上最受关注的热点品种,其相关研究开发相当活跃。但关于此类杀菌剂的创制研究大都是在保留酰胺键的基础上进行结构修饰,这使所获得的化合物在结构上的新颖性不强,且可能无法改善现有该类杀菌剂的抗性问题。因此,我们结合计算机辅助药物设计手段,基于靶标琥珀酸脱氢酶(SDH)的结构,设计并合成了一系列新颖的肟醚类化合物,并探索其作为SDHI类杀菌剂的可能性。对SDH酶活性的测定结果显示,化合物II-a-8E对该酶有极好的抑制活性,其EC50值为0.21 mg/L,优于对照药剂啶酰菌胺(0.52mg/L)和噻呋酰胺(0.75 mg/L)。在对10种植物真菌的初步离体活性筛选中发现,所合成的化合物对水稻纹枯病菌的抑制活性表现突出。进一步在离体条件下测定了化合物对水稻纹枯病菌的EC50值,结果显示,化合物II-a-8E的EC50值为1.98 mg/L,而II-a-12E对水稻纹枯病菌的EC50值为0.70 mg/L,和啶酰菌胺相当(0.46 mg/L)。已有研究结果表明,所设计合成的肟醚类化合物结构简单新颖,可作为潜在的SDH抑制剂进行进一步的研究开发。本工作为琥珀酸脱氢酶抑制剂的研究提供了新的思路,在该类抑制剂的原有结构上进行了较大的创新,探索不含酰胺键的化合物作为SDHI的可能性,希望开发出与现有杀菌剂无交互抗药性的新品种,为抗性的治理及植物病害的防治提供新的策略。更多还原