姜黄素嘧啶酮衍生物的合成及杀螨活性

在明确姜黄素具有杀螨活性,且其结构中的双羰基并非是起杀螨作用的关键基团的基础上,设计、合成了4个新颖的姜黄素嘧啶酮衍生物,其结构经红外光谱、核磁共振氢谱和质谱分析确认。生物活性测定结果表明:4个目标化合物均表现出优于母体化合物姜黄素的杀螨活性,处理48 h后,活性最好的4,6-二 -2-嘧啶酮(3a)对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus和柑橘全爪螨Panoychus cotri的LC50值分别为487.5和200.3 mg/L,其毒力约为姜黄素的4倍;而处理72 h后,化合物 3a 对朱砂叶螨的LC50值为40.7 mg/L,其毒力约为姜黄素的14倍。     

姜黄素双肟酯衍生物的合成与生物活性研究

采用生物活性因子拼接的方法将活性基团肟酯引入植物源活性化合物姜黄素中对其结构进行修饰,通过肟化、酰化、最后酯化合成目标化合物姜黄素二苯甲肟酯和姜黄素二对氯苯甲肟酯,其结构经IR和^1H NMR确证.初步生物活性测试结果表明：姜黄素和目标化合物在浓度为500mg/L条件下对6种植物病原菌的抑菌活性都较小,分别在1.6%-11.1%和-0.5%-15.2%之间;在浓度为1250mg/L时,目标化合物对朱砂叶螨的触杀效果较姜黄素显著提高.药剂处理后48h时,姜黄素对朱砂叶螨的校正死亡率为12.5%,目标化合物的校正死亡率在48.5%-82.6%之间;72h时,姜黄素对朱砂叶螨的校正死亡率上升为19.3%,而目标化合物的校正死亡率则高达92.4%-97.0%.     

双去甲氧基姜黄素及其N-甲基吡唑衍生物对朱砂叶螨 生物活性和多种酶活性的影响

【目的】明确双去甲氧基姜黄素（bisdemethoxycurcumin,BDMC）及其N-甲基吡唑衍生物（N-methylpyrazolebisdemethoxycurcumin,N-MPBDMC）对朱砂叶螨（Tetranychus cinnabarinus Boisduval）的生物活性及其体内多种酶活性的影响,为进一步证实其作用机理提供依据。【方法】采用玻片浸渍法测定BDMC及N-MPBDMC对朱砂叶螨雌成螨的触杀毒力,观察两者对朱砂叶螨的致毒症状,并测定其对朱砂叶螨乙酰胆碱酯酶（AchE）、Ca2+-ATP酶（Ca2+-ATPase）、单胺氧化酶（MAO）、谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）和羧酸酯酶（CarE）活性的影响。【结果】N-MPBDMC对朱砂叶螨雌成螨的触杀活性优于先导化合物BDMC,其中处理72 h后,N-MPBDMC对朱砂叶螨的LC50为21.77 mg•L-1,其毒力是BDMC的10.03倍,与95%哒螨灵原药的毒力相当。BDMC和N-MPBDMC分别处理朱砂叶螨雌成螨后,中毒试螨表现出类似神经毒剂的致毒症状,螨体内GSTs和CarE活性均有不同程度上升,AchE、Ca2+-ATPase和MAO活性均有不同程度下降,其中AchE活性平均分别下降了16.77%和36.57%,Ca2+-ATPase活性平均分别下降了17.55%和17.45%,MAO活性平均分别下降了8.04%和14.19%,GSTs活性平均分别上升了17.13%和18.93%,CarE活性平均分别上升了26.78%和25.98%。【结论】BDMC和N-MPBDMC对朱砂叶螨的致死作用可能与其显著降低螨体内神经系统相关酶活性有关,具体的作用靶标还有待进一步确证。     

姜黄素异噁唑和吡唑衍生物的合成及杀螨活性

为了寻求和开发新的基于天然产物的杀螨剂,在明确姜黄素具有杀螨活性,且其结构中的双羰基并非杀螨活性关键基团的基础上,设计并合成了15个姜黄素异噁唑和吡唑衍生物,其结构均经红外光谱、核磁共振氢谱和质谱分析确认。生物活性测定结果表明:几乎所有的目标化合物对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus和柑橘全爪螨Panonychus citri均表现出了比先导化合物姜黄素更优异的触杀活性,其中化合物 4和11 的活性最为突出。处理48 h后,化合物 4 对朱砂叶螨和柑橘全爪螨的LC50值分别为333.0和156.0 mg/L,其毒力是姜黄素的6.35和4.56倍, 11 的LC50值分别为478.4和144.7 mg/L,毒力是姜黄素的4.42和4.92倍;相应地处理72 h后, 4 的LC50值分别为115.0和84.9 mg/L,其毒力是姜黄素的5.02和1.43倍, 11 的LC50值分别为91.0和68.7 mg/L,毒力是姜黄素的6.35和1.77倍。化合物 4和11 可作为进一步开发研究的具有杀螨活性的候选化合物。     

氯化钙与东莨菪内酯联用对朱砂叶螨的杀螨毒力及其Ca2+-ATP酶活性的影响

为了明确钙离子与东莨菪内酯联合作用的杀螨效果,进而为东莨菪内酯的开发利用提供参考,采用玻片浸渍法测定了钙离子(Ca2+)与东莨菪内酯混用对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus雌成螨的杀螨毒力,并测定了活体和离体条件下对螨体内Ca2+-ATP酶活性的影响,对Ca2+的增效作用机理进行了初步分析。结果表明:Ca2+与东莨菪内酯联合使用能显著增强东莨菪内酯的杀螨效果,其中联合作用24和48 h的LC50值分别比东莨菪内酯单独处理降低20%和45%;对朱砂叶螨Ca2+-ATP酶活性的测定结果表明,无论在活体还是离体条件下,Ca2+与东莨菪内酯联用均能显著增强对Ca2+-ATP酶的抑制作用,而相同浓度的Ca2+单独作用则对Ca2+-ATP酶活性无影响,这也在一定程度上证明了Ca2+-ATP酶是东莨菪内酯的重要作用靶标之一。     

东莨菪内酯在水中的光解特性研究

实验室条件下,采用高效液相色谱法研究了东莨菪内酯在水溶液中的光解特性以及初始质量浓度、光源、pH值和温度等因素对其光解的影响。结果表明,东莨菪内酯在水溶液中的光解均符合一级动力学方程。在初始质量浓度为5~40 mg/L范围内,其光解速率随初始质量浓度的增大而降低;在不同光源条件下,其光解速率从大到小依次是:500 W高压汞灯18 W紫外灯500 W氙灯;在pH值为5~9的缓冲溶液中,其光解半衰期随pH值的升高而降低,pH为9时的光解半衰期最短,为4.81 h;在5~65℃范围内,其光解速率随温度升高呈先升高后降低趋势,于15℃时达到最大值。研究表明,东莨菪内酯在水溶液中的光解与其初始质量浓度、光源、pH值和温度相关。所得结果可为其环境风险评价提供参考。     

cis-丙环唑的制备及其晶体结构的研究

采用丙环唑与硝酸成盐法和硅胶柱层析法制备了cis-丙环唑,并培养出单晶,用X射线单晶衍射法确定了其立体结构。晶体属单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数 a=1.065 3(3) nm,b=1.894 0(6) nm,c=0.810 4(3) nm, β=100.032(6)°,Z= 4,V= 1.610 0(9) nm3, Dc=1.412 g/cm3, F(000)=712,u=0.413 mm-1,R=0.066 2,wR=0.136 9。     

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。     

姜黄素对朱砂叶螨几丁质酶基因表达的影响

为明确植物源活性物质姜黄素对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus的杀螨作用机理,克隆并分析了6条朱砂叶螨几丁质酶基因(TcCHTs)的cDNA序列,利用RT-qPCR技术,测定了不同发育阶段的螨体内几丁质酶基因表达的情况,同时研究了姜黄素作用下几丁质酶基因表达的变化。结果表明:6条几丁质酶基因(TcCHIT1、TcCHIT2、TcCHIT3、TcCHT4、TcCHT5和TcCHT6)有不同的结构域,预测其蛋白质分子质量分别为60.80、69.03、104.32、59.75、45.63和49.05 kDa,等电点分别为5.44、8.65、6.23、6.07、6.12和8.27。6条基因的表达量均为幼螨和若螨时期显著高于卵和成螨时期。不同浓度姜黄素处理朱砂叶螨若螨24 h后,6条基因的表达量均有不同程度下调,其中TcCHIT1和TcCHT5的下调更为显著。研究结果表明,姜黄素对朱砂叶螨的杀螨作用机制之一可能是通过抑制几丁质酶的活性,进而影响几丁质的降解过程,最终因螨体壁受损而导致螨不能正常生长发育。     

姜黄素和东莨菪内酯对朱砂叶螨形态变化和水分损失的影响

为明确植物源杀螨活性物质姜黄素和东莨菪内酯对朱砂叶螨的作用方式,测定了阿维菌素、哒螨灵、螺螨酯、姜黄素、东莨菪内酯对朱砂叶螨的毒力,并研究了药剂处理后朱砂叶螨的形态变化和水分损失.结果表明:阿维菌素、哒螨灵、螺螨酯、姜黄素和东莨菪内酯对朱砂叶螨的48hLC50分别为0.009 5,0.955,661.20,3 055.85和1 886.40mg/L;用各药剂的48hLC50质量浓度处理朱砂叶螨后发现,在形态上,经姜黄素和东莨菪内酯处理后其体长皱缩率在72h分别达到23.17%,19.46%,在168h分别达到35.94%,35.79%,与其他药剂和对照的差异具有统计学意义;在水分损失上,螺螨酯、姜黄素和东莨菪内酯处理后朱砂叶螨的水分损失率在96h内与其他药剂和对照相比差异具有统计学意义.该研究证实姜黄素、东莨菪内酯能够明显地影响朱砂叶螨的形态与体内水分含量,且两种药剂对朱砂叶螨的某些症状与神经毒剂和生长调节剂相似,其作用机理有待于下一步研究证实.