本室在前期研究中,从青藏高原草地生长的有毒植物瑞香狼毒根部,分离获得2个对蚜虫显示高效杀灭作用的化合物1,5-二苯基-1-戊酮和1,5-二苯基-2-烯-1-戊酮。研究表明,该化合物对蚜虫细胞膜Ca2+-Mg2+-ATP酶具有强烈的专一抑制活性。本项目以此化合物为结构模板,采用生物等排取代方法对其结构进行修饰改造,通过有机合成方法,合成系列衍生物作为探针分子,根据化学生物学原理和方法,研究探针分子与靶标的识别作用规律,包括对蚜虫活体的生物活性、细胞毒性、靶酶的抑制与激活活性。通过Hansch-Fujita方法研究先导化合物的定量构效关系(QSAR),系统分析化合物结构与药效的关系、结构与物理性质的关系、物理性质与生物活性的关系,推测和确定作用于该靶点的先导化合物结构本质特征,即药效团模型。为进一步的药物分子设计,创制防治蚜虫新农药奠定理论基础。
本项目以从青藏高原草地生长的有毒植物瑞香狼毒根部分离获得的2个对蚜虫显示高效杀灭作用的化合物为结构模板,采用生物等排取代方法对其结构进行修饰改造,通过有机合成方法,合成系列衍生物作为探针分子,根据化学生物学原理和方法,研究探针分子与靶标的识别作用规律,包括对蚜虫活体的生物活性、靶酶的抑制与激活活性。系统分析化合物结构与药效的关系、结构与物理性质的关系、物理性质与生物活性的关系,推测和确定作用于该靶点的先导化合物结构本质特征。针对该类化合物的结构特点,进行了分子设计和结构改造,已合成100多个具有代表性衍生物,构效关系研究结果表明,在苯环上引入卤原子可显著提高其杀虫活性,把苯环用吡啶、呋喃环替代,也可保留杀虫活性。初步分析,该类活性化合物的药效团结构为二苯取代的C6-C5-C6骨架。生测活性结果显示,该类化合物对同翅目蚜虫、鳞翅目菜青虫、稻螟、鞘翅目米象以及植物真菌病害稻瘟菌等均显示了较高的活性。杀虫机理研究表明,该有效成分对细胞膜Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性具有强抑制作用,对AchE作用明显。为进一步的药物分子设计,创制防治蚜虫新农药奠定了理论基础。