摘要
植物病害严重危及全球粮食安全，导致粮食产量降低或农产品品质下降。据统计，植物病害每年造成的直接经济损失高达数千亿美元，带来了严重的经济损失和社会问题。而研发高效、低毒、环境友好和具有独特作用机理的新型杀菌剂仍是应对这一危机的主要途径之一。据此，本论文以构建“经济型”抗菌新化学实体出发，以经济性胺、醛为原料构建多样性胺类杀菌化学实体，进而探讨其构效关系，明确其抗菌机理，为进一步开发和利用胺类化合物这一优秀的抗菌先导模型和创制具有自主知识产权的新型杀菌剂提供依据，为农业病害治理提供新药剂。其主要研究内容分述如下： 1．饱和醛类化合物和二胺缩合衍生物的设计合成与抗菌活性评价 在课题组前期研究的基础上，我们继续以1，2-环己二胺和1，3-环己二甲胺为母核骨架，进一步与饱和芳香醛和脂肪醛通过还原胺化反应得到A、B两个系列衍生物。评价了衍生物对6种植物病原真菌、4种致腐真菌、4种植物病原细菌和4种食源性细菌的抗菌活性。研究结果表明，多数饱和胺类化合物对8种细菌的体外抗菌活性优于阳性对照药，其中化合物A7、A18和A20对多数植物病原细菌的 MIC 值在 25 μg/mL 以下，尤其是化合物 A7 对水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）表现出优异的抗菌活性，其MIC值为3.12 μg/mL。此外，以铃兰醛和兔耳草醛为原料合成的胺化衍生物A17和A18杀菌活性较好同时兼具广谱性。 2．不饱和醛类化合物和二胺缩合衍生物的设计合成与抗菌活性评价 基于上述研究，进一步以二胺类化合物与不饱和芳香醛和脂肪醛通过还原胺化反应得到C、D两个系列的衍生物，并评价了其对10种真菌和8种细菌的抗菌活性。研究发现，化合物C3和C6对水稻白叶枯病菌表现出优异的抗菌作用，其MIC值为3.12 μg/mL。初步构效关系表明，对氟肉桂醛的胺化衍生物C3抗菌活性最佳。 3．高活性化合物C3对水稻白叶枯病菌作用机制初探 在上述两章工作的基础上，以高活性化合物C3为供试药剂，初步探究其对水稻白叶枯病菌的抗菌机制。研究发现化合物C3在200μg/mL浓度下对水稻白叶枯病菌的治疗和保护活性均强于对照药辛菌胺。扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析结果显示化合物C3作用后细胞形态发生明显改变，细胞膜皱缩、破裂，amp;nbsp;导致大量内容物泄露。另外，化合物C3通过抑制胞外多糖的分泌从而降低了其致病性。同时，其毒理评价表明，化合物C3对人胚肾细胞和人正常肝细胞的毒性与辛菌胺相当，小鼠急性毒性试验表明化合物 C3 对小鼠的 LD50 是 245.47 mg/kg，根据世界卫生组织口服外源毒性分级标准可知化合物C3具有中等毒性。上述研究初步表明化合物C3有望成为新型农用杀菌剂的候选化合物。
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