新型吡唑酰胺衍生物的设计、活性及作用靶标研究

【作者】 蒋标标； 金小宇； 董雅雯； 郭兵博； 崔丽； 邓希乐； 张莉； 杨新玲；

【机构】 中国农业大学理学院应用化学系； 中国农业科学院植物保护研究所；

【摘要】 昆虫生长调节剂(Insect Growth Regulators,简称IGRs)是一类作用于昆虫生长发育的关键阶段,使昆虫因不能正常生长和发育,而导致幼虫不完全变态或死亡的化学调控物质。其作用靶标是昆虫所特有的蜕皮、变态发育过程,因而具有高度选择性、对环境友好、对非靶标生物安全等优点,符合害虫综合治理(IPM)以及农业和环境可持续发展的要求,因此IGRs成为农药研究与开发的重点领域之一。在昆虫蜕皮过程中,蜕皮激素和几丁质水解酶在旧皮脱落过程起着不可或缺的作用,它们被认为是设计绿色农药的潜在靶点。为寻找新型双靶标作用的IGRs,本文在课题组前期工作基础上,基于蜕皮激素受体和几丁质水解酶Of ChtI设计并合成了一系列新型七环吡唑酰胺衍生物,并对化合物进行了小菜蛾(Plutella xylostella)和东方黏虫(Mythimna separata)的生物活性测试。所有的目标化合物均对小菜蛾具有活性,特别是D-27在200mg/L有94%的杀虫活性。进一步,我们选择高活性化合物D-27测试了东方黏虫的生物活性,在2.5 mg/L浓度下化合物对东方黏虫有100%杀虫活性,当浓度降低到1 mg/L时,化合物仍有40%的杀虫活性。对D-27进行了小菜蛾Ec R-USP受体蛋白结合活性和几丁质水解酶Of ChtI的抑制实验,结果显示D-27对蜕皮激素受体蛋白具有结合活性,结合能力为32.5%(40mg/L);对几丁质水解酶Of ChtI具有抑制活性,抑制率为67.6%(39 mg/L)。分子对接研究表明:对于蜕皮激素受体而言,化合物在蛋白特定位置的疏水作用,以及与蜕皮激素受体蛋白之间形成的氢键对促进配体和受体蛋白的结合起着关键作用。对于几丁质水解酶Of ChtI来说,疏水作用、氢键和π-π相互作用对化合物和几丁质水解酶Of ChtI的结合起着重要作用。本工作对新型双靶标IGRs的研究具有重要的指导作用。更多还原