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苯并咪唑类化合物因其在抗菌、抗病毒、抗肿瘤等方面的潜在生物活性而在药物化学领域备受关注,尤其以其为先导或合成子进行杀菌药物的创制是开发高活性杀菌化学实体的重要途径之一。白叶藤碱类生物碱主要来源于西非传统药用植物血红白叶藤(Cryptolepis sanguinolenta),其结构特征表现为喹啉(或喹啉类似结构)与吲哚的骈环体系。该类生物碱具有非常广泛的生物活性,包括抗疟、抗菌和抗肿瘤等。但其存在资源量稀少,细胞毒性较高等问题。本课题组在前期的活性筛选过程中发现了其中的新白叶藤碱在抗植物病原菌方面的潜在活性,但因其毒性等问题,导致应用受限。本研究在此基础上选取其同族生物碱中的异白叶藤碱进行,以苯并咪唑为活性合成子,以天然源异白叶藤碱结构模型为线索,构建了“Aza”型异白叶藤碱衍生物,在A环、B环和D环同时引入不同的取代基,探究其对抗菌活性的影响,为进一步的研究奠定基础。针对“Aza”型异白叶藤碱合成中间体2-苯基苯并咪唑进行结构衍生,并在此基础上引入α,β-不饱和酮结构作为新的中间体进行杂环构建,进一步探究其抗菌活性的变化。本研究主要包括以下三部分内容:1.异白叶藤碱先导模型启发多样性喹唑啉与苯并咪唑“Aza”型全新化学实体的构建及其杀菌活性评价研究在前期研究的基础上,在异白叶藤碱的结构母核中插入氮原子,得到其“Aza”结构苯并[4,5]咪唑并[1,2-c]喹唑啉。同时在化合物的A环、B环(喹唑啉C-2位)和D环引入不同取代基进行设计合成和抗菌活性测试。对所合成39个化合物的抗植物病原菌测试结果显示,化合物A-0、A-1、A-2和A-5表现出较好的抑制活性,其中化合物A-0对番茄灰霉菌的活性最优,其EC50达到2.72μg/mL。2.苯并咪唑中间体及其衍生物的合成及杀菌活性评价研究在异白叶藤碱“Aza”型化合物的合成中,采用了以2-苯基苯并咪唑为中间体的合成策略,根据抗菌活性筛选结果,利用“通用中间体法”指导化合物的设计,得到多元化的2-苯基苯并咪唑衍生物,探究2-苯基上小基团取代对抗菌活性的影响。对5种菌株的测试结果表明,化合物L-2等多个化合物活性较优,对番茄灰霉菌和油菜菌核病菌的EC50分别达到0.19μg/mL(L-2)和0.34μg/mL(L-37),值得进行进一步的研究。在中间体苯并咪唑类化合物的基础上引入α,β-不饱和酮结构,进行继续优化,得到新的中间体化合物。根据“通用中间体法”构建不同的杂环体系,探究不同的取代基以及杂环的引入对抗菌活性的影响。该部分活性整体有一定的降低,但环合产物C对所测定菌株的EC50均低于20μg/mL,其中对番茄灰霉病的EC50达到6.42μg/mL。3.高活性化合物L-2的活体试验及抗菌机制研究此外,本研究还对抗菌活性筛选中得到的高活性化合物进行了活体试验和抗菌机制探讨。化合物L-2对番茄灰霉病活体有显著的治疗作用,且在较低的浓度下即可能影响和破坏番茄灰霉病菌的细胞膜系统,干扰线粒体的正常功能,抑制其菌丝分裂。