香豆素在植物中广泛存在,且生物活性多样。其中,香豆素类化合物中的蛇床子素不但能够显著抑制一些植物病原真菌的生长,还能够触杀部分农业害虫;东莨菪内酯的抑菌、杀螨活性已经得到多方研究证实;滨蒿内酯和秦皮乙素对苹果轮纹病(Botryosphaeria berengeriana f.sp.piricola)、葡萄白腐病(Coniothyrium diplodiella)等病原菌均具有抑菌活性。更重要的是,本研究室已经明确了Ca2+-ATP酶为东莨菪内酯的杀螨作用靶标,在这个前提下,与东莨菪内酯享有共同母环结构的其他香豆素类化合物的杀螨活性是非常值得探索的。据此,本研究选取了25种香豆素类化合物进行杀螨活性研究,主要的研究结果如下:1.大多数供试的香豆素化合物具有良好的杀螨活性用玻片浸渍法比较分析了25种香豆素化合物对朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)雌成螨的触杀活性,多数香豆素化合物都对朱砂叶螨雌成螨有较好的触杀活性,其中3-(2-苯并咪唑)-7-(二乙氨基)香豆素、3-(2-苯并噻唑)-7-(二乙氨基)香豆素、4-甲氧基香豆素和滨蒿内酯的杀螨活性明显优于对照药剂(98.32%螺螨酯原药)或与其相当。活性最好的为滨蒿内酯,其处理48 h和72h的LC50值分别达到284.8和122.2 mg·L-1,其毒力分别是商品化杀螨剂螺螨酯的2.06和1.68倍。由此可见,香豆素化合物滨蒿内酯可作为研究杀螨活性的候选化合物,具有进一步研究的价值,具有开发为商品杀螨剂的潜力。2.香豆素化合物的杀卵活性具有一定的差异性香豆素类化合物对朱砂叶螨卵的触杀活性试验中,用2000 mg·L-1供试药剂处理后,有3种化合物的校正死亡率高于50%,分别为3-(2-苯并噻唑)-7-(二乙氨基)香豆素、4-甲氧基香豆素和滨蒿内酯,校正死亡率分别为51.02%、51.15%和64.56%,但都没有对照药剂螺螨酯(83.74%)杀卵效果好。13号化合物滨蒿内酯对朱砂叶螨的雌成螨活性优于商品药剂螺螨酯,而杀卵活性却低于螺螨酯,其杀螨机理还有待进一步研究证明。3.通过定量构效分析构建了香豆素类化合物杀螨定量构效关系的相关模型对25个目标香豆素化合物的全优化最低能量构象进行频率分析,全部25个目标化合物均没有虚频出现,表明得到数据结果合理可靠的,也说明得到构型趋于稳定。用Chem3D中的Calculations-Compute Properties、Calculations-Gaussian Interface和HyperChem等模块计算了优化后的香豆素化合物的共计34种物化参数,共包括电性、疏水、几何、立体、拓扑5大类。随后通过Pearson相关分析,筛选了17个参数作为描述子参与多元回归分析,再对初步得到的QSAR模型进行残差分析,异常机理化合物剔除,再次构建了一个以扭转力、总能量、取向力和分子半径为自变量的可靠模型:Y=4371X1+783X2-5X3-726X4-3770,此模型的复相关系数R达到0.987,复判定系数R2则达到0.973,说明此模型能够解释97.3%的目标化合物,说明该模型对绝大多目标化合物有解释能力,检验值F也有较高的155.176,远高于F(0.005,4,17)=5.50和F(0.001,4,17)=7.68。4.通过3D-QSAR分析构建了香豆素化合物杀螨活性构效关系的CoMFA和CoMSIA模型本研究得到的CoMFA模型,其交互验证系数q2达到0.708,非交互验证相关系数r2达到0.98,最佳主成分数n为6的,立体场的贡献63.5%,静电场贡献36.5%。验证表明,训练集和测试集化合物分子的试验值和预测值能很好的拟合,拟合曲线斜率为0.9989,说明本模型具有显著的统计学意义,且稳定性较强、预测能力较好。本研究还得到了一个交互验证系数q2为0.723,非交互验证相关系数r2为0.96,最佳主成分数n为5的CoMSIA模型,在此模型中立体场贡献20.5%,静电场贡献37.3%,疏水场贡献29.6%,氢键受体场贡献12.6%。验证发现,本训练集和测试集化合物分子的试验值和预测值同样能很好的拟合,拟合曲线斜率为0.9987,接近1.000,说明CoMSIA模型统计学意义较为显著,且稳定性较强、预测能力较好。5.C3、C6和C7是香豆素化合物杀螨的重要活性位点在杀螨活性测定结果中,在香豆素C3位有取代的化合物活性高于其他化合物,在C6、C7有甲氧基取代的化合物也显著高于其他化合物。在对CoMFA模型中,在香豆素骨架C3、C6和C7区域引入体积较大的官能团能够有效提高化合物杀螨活性,而如果在C4和C5位置引入体积较大的官能团将会降低化合物杀螨活性;在CoMSIA模型中,在C3、C7位置引入疏水性官能团能够有效提高化合物杀螨活性,在C3处引入氢键受体官能团能够有效提高化合物的杀螨活性,而如果在C5、C6和C7区域引入氢键受体官能团则不益于提高化合物杀螨活性。