新型肟醚化合物杀叶蝉活性的CoMFA研究

用比较分子力场分析(CoMFA)方法对28个间苯氧基苄醇肟醚和30个联苯苄醇肟醚化合物杀叶蝉Nephotettix cincticeps活性的定量构效关系进行了研究。分别研究了上述两类化合物及其综合的QSAR模型,3种QSAR模型都表明肟苯环对位取代基是影响化合物杀叶蝉活性的主要因素,其体积和电性增加有利于提高化合物的杀叶蝉活性。比较3种模型,还发现综合模型为最佳预测模型,其交叉验证系数R2cv=0.628,非交叉验证的相关系数R2=0.971,标准偏差SE=0.109,F=133.84。用此模型预测了检验组10个化合物的 -lgLC50,结果满意。所得QSAR模型可为进一步合成更高活性的化合物提供指导。     

1,3-氮硫杂环化合物防治芦笋茎枯病的QSAR研究

用比较分子力场分析(CoMFA)方法对三小类1,3-氮硫杂环化合物防治芦笋茎枯病的定量构效关系进行了研究。分别研究了每一小类及综合的QSAR模型,发现对于各小类,苯环上取代基的变化影响其活性,从整体来看,影响活性的因素则集中在杂环上。所得的QSAR模型为进一步合成更高活性的化合物提供了指导。     

噁唑烷类安全剂的三维定量构效关系研究

针对25个噁唑烷类化合物,以玉米根部GST活性为衡量标准,运用三维定量构效关系中的比较分子力场分析(CoMFA)和比较分子相似性指数分析(CoMSIA)两种方法进行研究;应用20个化合物作为训练集,分别建立相应的模型,并对其进行结构和活性关系的分析。CoMFA模型的交叉验证系数q2为0.647,非交叉验证系数r2为0.999;CoMSIA模型交叉验证系数q2为0.527,非交叉验证系数r2为0.949。使用训练集以外的5个化合物进行了验证,两种模型预测值与实测值偏差较小,都显示出了较好的预测性和稳定性。研究结果可为设计新的噁唑烷类潜在的除草剂安全剂提供可靠信息。     

靶向乙酰胆碱酯酶和几丁质合成酶杀虫剂衍生化合物三维定量构效关系模型构建

为获得活性更佳且同时具备苯甲酰基脲类和氨基甲酸酯类活性的新型双靶标杀虫剂——N-氯磺基-N-甲基氨基甲酸酯衍生物,构建此类化合物的三维定量构效关系（three-dimensional quantitative structure-activity relationship,3D-QSAR）模型,以18种具有双靶标活性的N-氯磺基-N-甲基氨基甲酸酯衍生物为训练集,分别采用比较分子力场分析（comparative molecular field analysis,CoMFA）法和比较分子相似性指数分析（comparative molecular similarity index analysis,CoMSIA）法进行3D-QSAR模型的构建,基于3D-QSAR模型分析同一骨架取代基的变化带给化合物的活性变化,预测不同力场对化合物活性的影响,并对设计的衍生化合物进行活性预测分析。结果表明,经CoMFA法和CoMSIA法构建的3D-QSAR模型可信度高（交叉验证系数q²分别为0.728和0.563）,且有良好的活性预测能力（非交叉验证系数r²分别为0.954和0.981）。基于该模型得到的化合物预测活性与实际活性残差较小且存在良好的线性关系,进一步证明所得3D-QSAR模型的可靠性。通过分析3D-QSAR模型的力场分布,推测在R¹基团处引入位阻较大的疏水性基团、在R²基团苯环的邻位引入同时具有负电性和疏水性但不含卤素原子的基团、用负电性的大位阻基团取代R基团等均可提高N-氯磺基-N-甲基氨基甲酸酯的活性。基于此设计的20种衍生化合物的活性变化从正反两方面印证了该推测的合理性。研究成果可用于指导兼具苯甲酰基脲类和氨基甲酸酯类杀虫剂作用机制的N-氯磺基-N-甲基氨基甲酸酯衍生物的设计。     

2-取代苯基-5-取代苯甲酰胺基-1,3,4-噻二唑的合成、抑菌活性及三维定量构效关系

以取代苯甲酸为起始原料，与氨基硫脲、三氯氧磷及取代苯甲酰氯进行缩合，制备了33个2-取代苯基-5-取代苯甲酰胺基-1,3,4-噻二唑 E ₁ ~E ₃₃ 。采用核磁共振氢谱 (1H NMR) 和高分辨质谱 (HRMS) 等对目标化合物的结构进行了确证及表征。采用菌丝生长速率法测定了目标化合物对根霉Rhizopus nigricans、青霉Penicillium glaucum、灰霉Botrytis cinerea、交链孢霉Alternaria brassicae和黑曲霉Aspergillus niger的体外抑菌活性。针对黑曲霉的抑制活性，分别利用CoMFA和CoMSIA对目标化合物进行了初步的三维定量构效关系 (3D-QSAR) 研究。结果表明，大部分化合物表现出良好的抑菌活性，在50 μg/mL下，化合物 E ₁ 、 E ₂ 和 E ₂₉ 对供试真菌的抑制率均达到80%以上，与对照药剂百菌清和多菌灵的抑菌效果相当。综合两种模型的结果，发现静电场的贡献值高于其他势场，且当苯环a的4位引入供电子基、苯环a的2位和6位以及苯环b上引入吸电子基时，有利于化合物抑菌活性的提高，可为进一步指导设计合成此类高活性化合物提供理论依据。     

新型茉莉酸类植物生长调节剂的QSAR研究

应用 Cerius2 软件中的遗传函数算法(GFA)和分子力场分析方法(MFA)对18个新型茉莉酸类化合物具有的对大麦和番茄的生物活性进行定量构效关系(QSAR)研究,所建模型都通过了显著性检验,交叉验证系数r2CV均大于0.810,表明模型都具有良好的预测可靠性。计算研究表明: 分子的热力学性质 (各种原子类型 AlogP 描述符)、空间结构状态(Jurs-RPSA参数)、 电性描述符(Dipole-mag 和 HOMO)和结构描述符(Hond Acceptor)是影响活性的主要二维因素。用三维QSAR方法研究了茉莉酸类化合物与其受体有效相互作用时所需的理化特征,并进一步验证了二维QSAR模型的可靠性。该研究可为进一步了解茉莉酸类化合物在植物体内的信号传导机制和研制具有生态农药性质的茉莉酸类植物生长调节剂提供理论指导。     

高通量筛选在新农药创制研究中的应用

高通量筛选是一种快速高效、适用于大规模筛选化合物的新型自动化筛选体系，主要由高容量的化合物库、自动化操作系统、高特异性的筛选模型、高灵敏度的检测系统以及高效率的数据管理系统等组成。该技术在新农药创制研究中的应用，可以缩短新农药的研发周期，降低成本，提高成功率。文中还简要介绍了针对不同靶标设计的高通量筛选模型。     

滦河流域产流特性变化趋势分析

随着滦河流域下垫面的变化,流域产流特性也相应的发生了变化。文中分析了滦河流域存在的产流模式,通过分析径流系数变化和降雨径流相关关系,发现产流模式有从超渗产流向蓄满产流过渡或先超渗后蓄满的趋势。并选取了20世纪80年代后的几场典型较大洪水过程,分别采用所建立蓄满产流模型(新安江模型)和超渗产流模型(陕北模型)对这几场洪水进行模拟分析,通过两者模拟径流量的差值估算了产流特性变化对径流量变化的影响程度。结果表明:随着滦河流域植被覆盖率的不断提高,产流特性的这种变化对产流量有一定的减少作用,会使滦河流域径流量减少26.9%左右。     

新型含噻唑和三唑环的亚胺类杀菌剂的QSAR研究

应用Cerius2软件中的主成分分析法(PCA)和Var.Jarvis-Patrick聚类方法对新型含噻唑和三唑环的亚胺类杂环化合物进行分类,再用遗传函数算法(GFA)和分子力场分析方法(MFA)分别进行了二维/三维定量构效关系研究(QSAR),所建模型都通过了显著性检验,CV-r2均大于 0.910,表明模型都具有良好的预测可靠性。计算研究表明:分子的热力学性质(各种原子类型AlogP描述符)、空间结构状态(Jurs参数和Shadow参数)和电拓扑状态指数(S_aaCH)是影响活性的主要二维因素。三维研究结果表明,分子的静电作用强弱对活性影响较大。最后根据药物分子设计理论设计了一系列亚胺类化合物,并用所建最优二维/三维QSAR模型进行活性预测与相互验证,筛选出活性可能较高的6个化合物。该研究可为高效亚胺类杀菌剂的研制提供理论指导。     

香豆素类化合物对朱砂叶螨的触杀活性及定量构效关系研究

采用玻片浸渍法,测定并筛选了25种具有代表性的香豆素类化合物对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus雌成螨的触杀活性,并构建了一个预测能力较强的定量构效关系(QSAR)模型。结果表明:所有供试化合物对朱砂叶螨均具有触杀活性,且随着处理时间的延长活性升高。处理48 h后,LC50值低于1000 mg/L的化合物有8个,分别是3-(2-苯并咪唑)-7-(二乙氨基)香豆素(1)、3-(2-苯并噻唑)-7-(二乙氨基)香豆素(2)、3-氨基香豆素(3)、3-乙酰基香豆素(4)、4-甲氧基香豆素(5)、6-硝基香豆素(8)、6,7-二甲氧基香豆素(13)和7,8-二羟基香豆素(21),其中化合物1、2、3、5和13的杀螨活性优于药剂对照螺螨酯或与其活性相当;活性最好的化合物为13,处理48 h和72 h后LC50值分别为284.8和122.2 mg/L,其毒力约为螺螨酯的2倍。通过计算得到25种香豆素类化合物的34种物化参数,以此为描述子,经过SPSS相关性剔除、逐步回归分析和校正,得到一个以扭转力、取向力、总能量和分子半径为自变量的QSAR模型,该模型复相关系数R达到0.987,复判定系数R2也达到0.967,通过F检验证明上述模型具有较高的预测能力。     

分子对接技术在昆虫化学感受研究中的应用进展

分子对接是利用生物信息分析手段预测配体和受体的结构模型,模拟出配体复合物的结构并通过结合自由能来判断结合强度的一种技术。分子对接包括蛋白质和小分子的前期准备,识别结合位点,搜索配体化合物的构象,评估对接结果四部分。昆虫的化学感受途径主要通过化感蛋白与小分子化合物的结合,实现对化学信息素的接收。分子对接可以精确模拟昆虫化感蛋白和信息化合物的结构以及二者的结合形式,可作为研究昆虫化学感受途径的有效技术手段,从而有利于研究开发昆虫抑制剂,用于农林病虫害的防治。本文综述了分子对接技术在昆虫化学感受研究中的应用进展,并详细介绍了分子对接的相关软件,举例说明了分子对接的过程,可为该领域的相关研究提供理论支持和方法指导。     

径流曲线数模型(SCS-CN)参数λ在黄土丘陵区的率定

径流曲线敷模型(SCS-CN)用来计算降雨形成的地表径流量,参数λ是模型中的重要参数之一.本文在对径流曲线数模型参λ敏感性分析的基础上,应用黄土丘陵区径流场62场实测降雨资料对参数λ与地表坡度关系进行了定量分析.结果表明,曲线教模型所描述的参数λ=0.2适合于黄土丘陵缓坡地,参数λ随着坡度的增大而减小;同时用实测降雨资料进行标定模型验证,得出径流量的预测值与实测值接近,其效率系数E=0.94,与直接运用模型计算径流量比较,效率系数有较显著提高.     

4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酸芳酯的合成及生物活性

为了寻找高效广谱的植物激活剂候选化合物,以三乙胺为缚酸剂,通过4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酰氯与酚类化合物在二氯甲烷中于室温下反应,制得一系列共20个4-甲基-1,2,3-噻二唑-5-甲酸芳酯化合物,其中9个化合物未见文献报道,所有化合物的结构均得到了核磁共振氢谱、红外光谱、高分辨质谱的表征和确认。选择化合物 2g 培养了单晶,利用X-射线单晶衍射确证了该类化合物的空间结构。杀菌活性测定结果表明:部分化合物在50 μ g/mL下具有显著的离体杀菌活性,其中化合物 2c,2n和2o 具有广谱的杀菌活性,其EC50值在3.46~23.30 μ g/mL之间。生物活性测定结果表明,部分化合物显示了较好的抗病毒活性,大部分化合物对烟草花叶病毒(TMV)具有较好的钝化效果, 2a,2c,2d,2e,2f,2g,2l,2o 具有较好的诱导烟草抗TMV的活性。     

O,O′-二烃基 N-[α-芳氧乙(丙)酰基]硫代磷酰肼的合成与除草活性

通过芳氧乙(丙)酸与O,O'-二烃基硫代磷酰肼的缩合反应合成了8个未见报道的标题化合物,利用红外光谱、核磁共振、质谱和元素分析确定了化合物的结构。生物活性测试结果表明:目标化合物具有很好的选择性除草活性,其中化合物 3a、3b、3g和3h 对单子叶植物稗草和双子叶植物油菜均有较好的抑制作用,特别是对油菜的抑制作用尤为明显,其效果接近、有些甚至优于对照化合物2,4-D。     

基于水渗流和热对流传导耦合模型的冻土热量传输

冻土作为气候系统的一部分,是气候变化的重要指示因子。冻土的冻融过程,对地-气间的能量-水分传输、植被的生长状况和碳循环等具有重要的影响。采用数值模拟方法,分析了冻土冻融过程中伴随的热量传输,直观地呈现了能量和渗水在土壤中的传输过程。通过冻土热传导模型和流体流动模型耦合,采用有限元素法Comsol Multiphysics多物理场耦合软件系统,实现了速度与温度协同响应及对冻土冻融过程影响的模拟。模拟结果直观反映了在理想条件下,冻土冻融过程中温度场与速度场的变化:一方面,在土壤冻融过程中,温度场和速度场是相互作用的,并且其变化对土壤冻融过程起着至关重要的作用;另一方面,比较冻土的冻结过程与融化过程,冻结过程更难于发生且需要更加苛刻的条件。为此,可以间接地认为,永久冻土一旦退化便很难恢复,并且也将进一步加速环境的改变,从而形成恶性循环。     

新疆细穗柽柳中黄酮类化合物的提取工艺研究

运用显色反应、紫外吸收光谱法对细穗柽柳中的黄酮类化合物进行鉴定,基本确定了细穗柽柳中含有黄酮类化合物,并分析了可能影响细穗柽柳中黄酮类化合物提取的各种因素。在对水提法、醇提法和碱提法进行比较研究的基础上,运用正交实验法对细穗柽柳中黄酮类化合物的最佳提取工艺进行探讨。     

适用于我国的稻纵卷叶螟长期预测模型

为给我国稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis防治提供前期预警,使用R语言软件对我国15个省市区稻纵卷叶螟发生等级与全球海温场资料进行遥相关分析,绘制相关系数的时空间分布图,筛选出显著相关海温区作为预测因子,根据各省市区虫情数据组建回归模型+判别模型、BP神经网络模型和支持向量机(SVM)模型,比较3种模型的历史回检率和预测完全准确率。结果显示,3种模型对稻纵卷叶螟发生等级均有一定的预测能力,其中判别模型+回归模型效果最好,预检完全准确率可达到75.0%,BP神经网络模型次之,预检完全准确率为68.2%,SVM模型预测效果最差,预检完全准确率为54.5%。进一步分析建模所使用的50个预测因子的空间位置,在南印度洋和北大西洋确定3个预测指标,预检准确率为94.4%。通过海温场数据建立的我国15个省市区稻纵卷叶螟发生等级预测模型,适用于长期预测预报。判别模型+回归模型更适合在样本量少、预测因子相关性强的地区建模,而根据预测因子空间分布选择的预测指标进行定性预测准确率更高。     

具杀虫活性放线菌的筛选与产物的初步研究

利用几丁质酶抑制化合物筛选模型,对本实验室保藏的500株放线菌进行了筛选,获得阳性样品229份;其中57%的样品对卤虫有不同程度的致死效果。选择致死效果较强的样品进行了薄层层析分析,最终筛选到了6株菌株,其发酵液抽提样品中含有几丁质酶抑制剂。     

芳基芳酰基取代氨基脲类昆虫生长调节剂的合成及构效关系研究

将昆虫生长调节剂灭幼脲的活性基团和蜕皮激素模拟物 RH- 584 9和 RH- 5992的活性基团进行拼接 ,合成了十二个全新的 2 -叔丁基 - 1-芳酰基 - 4 -芳基氨基脲类目标化合物 ,其结构经 IR,1H NMR,MS和元素分析确证。生物测试结果表明 ,该系列化合物有一定的昆虫生长调节活性。通过 QSAR分析 ,找出了该系列化合物的结构 -活性定量方程 ,并进行了统计学和化学的检验。也为今后继续优化该系列化合物提供理论依据。     

茼蒿素类似物的生物活性与作用机理

进行了21种茼蒿素类似物对小菜蛾2龄幼虫的拒食活性筛选,对8号、12号和20号化合物进行了拒食活性测定,研究了20号化合物对菜粉蝶幼虫体壁及血细胞的影响,并进行了20号化合物对菜粉蝶幼虫的田间小区试验.21种茼蒿素类似物中,20号、16号、12号和8号等化合物的拒食活性较好.8号、12号和20号化合物对小菜蛾4龄幼虫处理后24h的非选择性AFC50分别为549.03、405.97和205.06μg/mL;选择性AFC50分别为432.57、114.34和72.32μg/mL.处理后24h,12号与20号化合物对菜粉蝶4龄幼虫的选择性AFC50分别为398.88和280.54μg/mL,20号化合物对菜粉蝶2龄幼虫非选择性AFC50为112.76μg/mL.20号化合物对菜粉蝶4龄幼虫血细胞数量、体壁及体壁中几丁质有明显的抑制作用.药后第3、5和7天,400μg/mL的20号化合物对菜粉蝶幼虫的防治效果分别为28.60%、54.93%和58.21%.