新穎高效殺菌劑木霉菌素的衍生合成及生物活性研究.pdf

1、隨著環(huán)境保護呼聲的日益高漲,高毒、高殘留農(nóng)藥的大量使用對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境造成的負面影響已引起世界范圍的廣泛關(guān)注。許多國家和一些國際組織紛紛制定政策禁止或限制高毒、高殘留農(nóng)藥的使用,轉(zhuǎn)而投資、研發(fā)綠色農(nóng)藥,尤其是新型生物源農(nóng)藥。而防治譜較窄、對非靶標生物低毒、環(huán)境相容性好、作用機理獨特、不易和常規(guī)農(nóng)藥產(chǎn)生交叉抗性,不易產(chǎn)生抗藥性等特點的生物源農(nóng)藥的開發(fā)和使用已然成為時代的需要。像源自于微生物代謝產(chǎn)物的殺菌劑井岡霉素業(yè)已成為當今農(nóng)藥市場最

2、活躍、最有發(fā)展?jié)摿Φ男缕贩N。
　　 木霉菌是植物內(nèi)生真菌系列中很重要的一類生防菌,木霉菌的廣泛應用與其主要代謝產(chǎn)物木霉菌素廣譜高效的抑菌活性息息相關(guān)。為進一步研究木霉菌屬系列代謝產(chǎn)物,較好的發(fā)揮木霉菌的用途,同時也為了尋求更優(yōu)異的結(jié)構(gòu)骨架和更高效、低毒的新穎先導微生物源農(nóng)藥,本文以南方紅豆杉Taxuschinesisvar.mairei內(nèi)生真菌紫杉木霉Trichodermataxisp.nov.菌的代謝產(chǎn)物木霉菌素為先導化合物,

3、根據(jù)活性亞結(jié)構(gòu)連接、生物等排性原理等方法,對木霉菌素進行較全面結(jié)構(gòu)修飾和生物活性篩選,具體研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　 1、綜述了內(nèi)生真菌次生代謝產(chǎn)物木霉菌素的研究現(xiàn)狀,以及木霉菌生物防治應用、木霉菌素的發(fā)酵、結(jié)構(gòu)、活性。
　　 2、分別在木霉菌素C4位、C8位、C16位和環(huán)氧位置進行衍生設(shè)計與合成,合成了化合物89個,其中85個是新化合物。所有化合物都經(jīng)過1HNMR、MS確證,部分化合物經(jīng)過旋光度、13CNMR、IR確證

4、結(jié)構(gòu),其代表性化合物3b-10通過X-ray衍射,獲得其晶體結(jié)構(gòu),進一步確定了其化學結(jié)構(gòu)。
　　 3、以《農(nóng)藥生物活性測定標準操作規(guī)范(SOP)》為準則,通過生物活性測定,篩選出系列抑菌活性良好的新化合物:在10μgmL-1的濃度下,木霉菌素所有新衍生物中,化合物2a和2b對小麥白粉病菌的抑制活性明顯比木霉菌素原藥高,都達到100％抑制率;對于灰霉病菌的抑制活性,化合物2b、2c、2f和2i分別為80.3%、80.3%、80.3

5、%和87.6%,略低于木霉菌素原藥91.3%的抑制率;木霉菌素原藥和6d對水稻紋枯病菌的活性最高均為100%,而化合物2i、3e-2、6f和6j分別為80.0%、90.0%、90.0%、80.0%;化合物3b-1和木霉菌素原藥對菌核病菌的抑制率均為100%,化合物3e-2和6e對菌核病菌的抑制率較弱,均為74.8%;大部分化合物對稻曲病菌具有中等活性,尤其是化合物2p、2m、3e-3和3e-7,抑制率分別達到68.4%、73.5%、64

6、.9%、64.9%,均高于木霉菌素原藥33.8%的抑制率。
　　 進一步的初篩、復篩表明:木霉菌素、3c-2、6d和6f對水稻紋枯病菌的EC50值分別為3.04μgmL-1、2.02μgmL-1、4.27μgmL-1和4.51μgmL-1,抑菌活性均高于商品化殺菌劑丙環(huán)唑(EC50值為6.05μgmL-1),且化合物3c-2的抑菌活性高于母體化合物木霉菌素;化合物3b-1對菌核病菌的EC50值為4.41μgmL-1,抑菌活性低于