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主客体化学广泛应用于超分子、刺激性响应界面膜、生物医学、生物技术等领域,具有光响应性的偶氮苯化合物与β-环糊精(β-CD)通过主客体识别作用可实现药物递送、控制释放及改善其理化性质,近年来,是研究的热点。本论文以4-羟基偶氮苯为母体,合成一系列含偶氮苯骨架衍生物,并通过1H NMR,13C NMR和HRMS等对其结构进行表征。本论文包括了含偶氮苯衍生物的设计合成及抗植物病原菌活性研究,通过构效关系分析及结构改造和高活性化合物与β-环糊精进行主客体自主装及控制释放三部分内容。
1.以4-羟基偶氮苯为母体,在羟基上引入环氧丙烷,用不同含氮杂环对其进行开环,设计并合成了46个含偶氮苯骨架的目标化合物A1-A46。在离体条件下,采用浊度法,测定目标化合物对植物病原菌水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae(Xoo)),柑橘溃疡病菌(Xanthomonas axonopodis pv.Citri(Xac))和猕猴桃溃疡病菌(Pseudomonas syringae pv.actinidiae(Psa))的生物活性,以商业杀菌剂叶枯唑和噻菌铜为阳性对照。抗菌活性结果表明,大部分化合物对水稻白叶枯病菌和柑橘溃疡病菌表现出优异的抑制活性,部分化合物对猕猴桃溃疡病菌也表现出良好的抑制作用,其中化合物A4和A10对水稻白叶枯病菌的EC50分别为1.60和1.51μg/mL,优于商业农用杀菌剂叶枯唑(EC50为38.1μg/mL)和噻菌铜(EC50为79.1μg/mL),化合物A4对柑橘溃疡病菌的EC50为2.60μg/mL,优于商业农用杀菌剂叶枯唑(EC50为75.7μg/mL)和噻菌铜(EC50为142.7μg/mL),化合物A4对猕猴桃溃疡病菌的EC50为3.06μg/mL,优于商业农用杀菌剂叶枯唑(EC50为252.3μg/mL)和噻菌铜(EC50为232.5μg/mL);在浓度为200μg/mL时,化合物A10对水稻白叶枯病菌活体保护活性和治疗活性分别为53.61%和51.36%,优于对照药剂叶枯唑(36.40%和24.23%)和噻菌铜(37.40%和30.41%)。
2.选择高活性化合物A4和A10,通过构效关系分析,氮原子后面链接的烷基链有利于其生物活性的增加,通过考察其绝对构型对生物活性的影响发现,消旋体有利于抗水稻白叶枯病菌活性,固定构型对柑橘溃疡病菌及猕猴桃溃疡病菌的抑菌活性更好。
3.选择化合物A10与β-环糊精(β-CD)进行主客体自组装形成复合物,离体条件下,其对水稻白叶枯病菌的EC50为30.1μg/mL,用紫外照射(λ=365nm)15分钟后,偶氮苯异构化的同时复合物解离,测试其对水稻白叶枯病菌的EC50为8.33μg/mL,抗菌活性升高,达到控制释放的效果。
1.以4-羟基偶氮苯为母体,在羟基上引入环氧丙烷,用不同含氮杂环对其进行开环,设计并合成了46个含偶氮苯骨架的目标化合物A1-A46。在离体条件下,采用浊度法,测定目标化合物对植物病原菌水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae(Xoo)),柑橘溃疡病菌(Xanthomonas axonopodis pv.Citri(Xac))和猕猴桃溃疡病菌(Pseudomonas syringae pv.actinidiae(Psa))的生物活性,以商业杀菌剂叶枯唑和噻菌铜为阳性对照。抗菌活性结果表明,大部分化合物对水稻白叶枯病菌和柑橘溃疡病菌表现出优异的抑制活性,部分化合物对猕猴桃溃疡病菌也表现出良好的抑制作用,其中化合物A4和A10对水稻白叶枯病菌的EC50分别为1.60和1.51μg/mL,优于商业农用杀菌剂叶枯唑(EC50为38.1μg/mL)和噻菌铜(EC50为79.1μg/mL),化合物A4对柑橘溃疡病菌的EC50为2.60μg/mL,优于商业农用杀菌剂叶枯唑(EC50为75.7μg/mL)和噻菌铜(EC50为142.7μg/mL),化合物A4对猕猴桃溃疡病菌的EC50为3.06μg/mL,优于商业农用杀菌剂叶枯唑(EC50为252.3μg/mL)和噻菌铜(EC50为232.5μg/mL);在浓度为200μg/mL时,化合物A10对水稻白叶枯病菌活体保护活性和治疗活性分别为53.61%和51.36%,优于对照药剂叶枯唑(36.40%和24.23%)和噻菌铜(37.40%和30.41%)。
2.选择高活性化合物A4和A10,通过构效关系分析,氮原子后面链接的烷基链有利于其生物活性的增加,通过考察其绝对构型对生物活性的影响发现,消旋体有利于抗水稻白叶枯病菌活性,固定构型对柑橘溃疡病菌及猕猴桃溃疡病菌的抑菌活性更好。
3.选择化合物A10与β-环糊精(β-CD)进行主客体自组装形成复合物,离体条件下,其对水稻白叶枯病菌的EC50为30.1μg/mL,用紫外照射(λ=365nm)15分钟后,偶氮苯异构化的同时复合物解离,测试其对水稻白叶枯病菌的EC50为8.33μg/mL,抗菌活性升高,达到控制释放的效果。