随着“3R”问题日益突出,开发高效、广谱而且对环境安全的新型农药,具有重要的理论意义和应W价值。目前从靶标出发进行新农药创制是有效的途径之一。酪氨酸酶广泛存在于·生物体内,是黑色素合成的关键酶,在生物体中具有重要的生理功能,通过调节酪氨酸酶的活性可能对有害生物的正常生长造成影响。由于·靶标的低同源性,针对酪氨酸酶进行农药研究是一个新切入点。为了开发具有应用价值的高活性农药,本论文以酪氨酸酶为靶标,开展了以下几个方面的研究:1、本论文在文献调研基础上,根据酪氨酸酶的结构特点,以肉桂醛、苯基硫脲为先导化合物,结合实验室前期研究,采用活性结构拼接的方法,合理设计了四个系列151个目标化合物。所有目标物以蘑菇酪氨酸酶为对象测试了其酶抑制活性,此外还进行了杀虫、抑菌和除草活性的研究。四类目标物结构通式如下:2、四个系列化合物均表现出一定的蘑菇酪氨酸酶抑制活性。Ⅰ系列大多数化合物活性高于·先导肉桂醛;Ⅱ系列中ⅡB活性明显高于ⅡA,多数ⅡB化合物的活性高于对照药剂曲酸;Ⅲ系列普遍对蘑菇酪氨酸酶表现出良好的抑制活性,活性呈现ⅢA=ⅢB>ⅢC=ⅢD的趋势,且苯环4-位取代对活性有利,其中化合物ⅢA-05、ⅢA-15和ⅢA-18表现出最高的活性。ⅢA和ⅢB对棉铃虫酪氨酸酶也表现出很好的抑制活性,所有化合物的活性都高于·对照药剂曲酸和托酚酮;Ⅳ系列对蘑菇酪氨酸酶仍表现山抑制活性,Ⅳ-16、Ⅳ-17和Ⅳ-18的活性比先导ⅢB-03略有提高。选取高活性化合物进行蘑菇酪氨酸酶抑制动力学测试,发现ⅡB-06和ⅡA-18均为非竞争性抑制剂,推测化合物与酶的结合位点不是活性中心的铜离子,而是氨基酸残基。3、目标物与蘑菇酪氨酸酶的分子对接实验表明,化合物活性越高,所得到的分数普遍也高。分析化合物活性与酶结合关系发现,Ⅱ系列与靶标酶合理的结合形式为苯基硫脲部分伸向铜离子活性中心,、亚氨基上的H与GLY281肽键l上的O形成氢键。Ⅲ系列与酶结合时除了 GLY281,其他残基如ASN260、HIS263同样对抑制酶活性有影响。4、离体抑菌活性研究表明,四个系列化合物均表现出对植物病原真菌一定的抑制作用。Ⅰ系列对小麦赤霉、黄瓜灰霉和黄瓜炭疽病菌均表现出抑制活性;Ⅱ系列中ⅡB对六种病菌抑制活性高于ⅡA,其中化合物ⅡB-04的抑制活性最好;Ⅲ系列普遍表现出良好的抑菌活性,活性呈现ⅢA=ⅢB>ⅢC=ⅢD的趋势。EC50测试结果显示多个化合物的抑菌活性优于对照药剂多氧霉素,尤其是ⅢB-02、ⅢB-03。Ⅳ系列中多数化合物的抑菌活性与先导ⅢB-02、ⅢB-03相比较呈下降趋势,但Ⅳ-05、Ⅳ-15和Ⅳ-18对水稻纹枯病菌的活性有所提高。5、高活性化合物的进一步抑菌活性研究表明:ⅢB-02和ⅢB-03对11种植物病原真菌有很好的抑制作用。ⅢB-03对小麦纹枯病菌的抑制活性高于苯醚甲环唑,ⅢB-02对小麦全蚀病菌11个不同的菌株对ⅢB-02的平均EC50值为2.3 ng/mL。初步种子包衣防治田间药效试验结果表明,ⅢB-02与全蚀净相比对小麦全蚀和纹枯病菌仍有较好防效。6、四个系列化合物杀虫、除草活性不明显,仅第Ⅰ系列中的1-13表现出较好的除草活性。本论文设计合成的151个目标化合物中,发现3个高蘑菇酪氨酸酶抑制活性的化合物(ⅢA-05、ⅢA-15和ⅢA-18,IC50<4μM),通过酶动力学研究,确定此类抑制剂为非竞争性抑制剂;通过对所合成化合物酶抑制活性与离体抑菌活性规律性研究,发现酪氨酸酶可能是真菌中重要的靶标酶,可通过测定酪氨酸酶抑制活性方法,快速筛选新的杀菌剂,为新农药创制提供新方法和思路。发现2个高杀菌活性化合物ⅢB-02和ⅢB-03,针对目前较难防治的小麦全蚀病菌,值得进一步研究。