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乙酰羟酸合成酶(AHAS)是合成支链氨基酸过程中的关键酶。因为它主要存在于细菌、真菌、海藻和植物体内,但是在动物体内并没有发现,所以它成为了二十几年来最为重要的农药作用靶标之一。目前,全球除草剂市场上的AHAS抑制剂家族主要有以下5大类:磺酰脲类、咪唑啉酮类、嘧啶硫(氧)代苯甲酸酯类、三唑并嘧啶类和磺酰胺羰基三唑啉酮类。
本课题组基于AHAS的三维晶体结构,通过虚拟筛选发现了一些具有新的结构特征的AHAS抑制剂,以这些命中结构的分子特征信息为基础,结合本课题组对AHAS抑制剂的研究,脱开已有的AHAS抑制剂的典型结构模式,以全新的思维又设计合成出L-色氨酸,L-谷氨酸,吲哚二酮3种类新型的具有潜在活性的AHAS抑制剂。它们的结构经过了核磁共振氢谱,质谱,红外光谱,高分辨质谱或元素分析的确证,并且培养了Ⅰ-8的单晶,其结构也已经由X-射线证实。
本论文所有化合物的都进行了体内和体外生物活性验证。初步的离体活性结果表明,在100μg/mL的浓度下化合物Ⅰ-4、Ⅱ-11和Ⅲ-2均显示出较好的抑制活性,对拟南芥AHAS的抑制率分别为77%、82%和89%;初步的活体活性结果表明,在100μg/mL浓度下,化合物Ⅱ-7对稗草有部分的抑制活性,其抑制率为63.2%,在100克/亩的剂量下,化合物Ⅰ-11对马唐茎叶有一定的抑制活性,其抑制率为62.6%。这些研究将对后续的AHAS酶抑制剂的研究工作提供帮助。本课题组还对部分化合物进行了抗菌活性筛选,测试结果表明这几类化合物具有一定的抗菌活性。