新型白化除草剂的设计和生物活性研究.pdfVIP

第七届全国新农药创制学术交流会论文集 新型白化除草剂的设计及生物活性研究 许寒 胡绪红 邹小毛‘ 朱有全 胡方中 杨华铮。 (南开大学元素有机化学研究所元素有机化学国家重点实验室，天津，300071) 计一合成一构效关系研究一再设计一再合成一再构效关系研究这一系统工作，合成了10个系列150余种 新型的哒嗪类化合物．对化合物的生物活性进行了测试，部分化合物具有很好的除草活性，施药量为10克 ／亩时能达到79jl的除草效果． 关键词：白化除草剂；八氢番茄红素脱氢酶；设计；白化活性；抑制活性 八氢番茄红素脱氢酶(phytoene 剂的存在下，类胡萝卜素不能发挥对叶绿体的保护作用，直接的结果就是光褪色，降解叶绿素并破坏光合 作用的膜，导致植株白化死亡。它在植物体内的重要作用使之成为近年来除草剂领域又一新型除草剂靶标 酶。以PDS酶为靶标，涉及的化合物类型不断增多，成为开发除草剂新品种的重要领域之一。 ’PDS抑制剂的开发从最初到现在有了很大的发展。达草灭是最早开发出来的PDS抑制剂，它的用量很 大，为1～8kg／ha。氟吡草胺这一刚刚上市的除草剂，用量降到50g／ha。相比达草灭活性提高了20～ 160倍…。这一发展使我们意识到PDS抑制剂具有巨大的发展潜力，能够通过改造结构，合成新类型的化 合物分子大大的提高活性，降低作用剂量。因此，我们将注意力集中到PDS抑制剂上，希望通过设计新类 型的除草剂分子找到高活性的先导化合物，开发出除草剂的新品种。 ·‘ 1设计思想 胡萝卜素形成作用中的酶包括八氢番茄红素脱氢酶是完整的膜蛋白，很难从植物和微生物中提取出来 氢番茄红素脱氢酶，同时在转化体中合成反应的底物-Jk氢番茄红素，通过这一方法可以进行抑制剂存在 下的酶动力学研究和抑制剂分子的结构一活性研究他1．但是到目前为止，文献中还没有报道过八氢番茄红 素脱氢酶与抑制剂分子的结合单晶结构，我们并不知道确切的除草剂分子结合区域的三维模型。已知的 PDS抑制剂大都是利用随机筛选得到或通过定性构效关系分析后设计合成的。因此，在设计新化合物之前， 我们需要对已知的PDS抑制剂的结构与活性关系有充分的了解。 图1总结了活性较好的PDS抑制剂的一般结构因素。大多数已知的白化除草剂符合这一模型。有一个 中心的五员或六员杂环，中心杂环上有一个或两个取代的苯环。有些PDS抑制剂例如吡氟草胺就较难放入 这一模型中，但是，如果将酰胺基团看作中心杂环上的羰基，3一三氟甲基苯氧基代表A环，2，4一二氟苯基 代表C环，吡氟草胺分子也与模型匹配的较好…． 1999年，Bernd 茄红素脱氢酶协’．活性最好的化合物的IC∞值可以达到0．75埘，是迄今为止报道的离体活性最好的PDS 抑制剂．Bernd 没有对此类化合物进行定量计算。我们为了设计新类型的PDS抑制剂，在不了解受体三维结构的情况下， 99 众儿囝 k。』 Q。置，c L_／ 4w0·tnar·w；na， A：◇tR一·：-C。nFm3c-SnCaF·3·(·FcCtr(。JHn 2CI ，Iuorochloridon乒H R’ withCH XICO-ndR um 1when 2-H 广 Roptim 3