新型仿生手性二氢异香豆素的抗菌活性及其构效关系

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31572038
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    耿会玲
  • 依托单位：
    西北农林科技大学
  • 学科分类：
    C1405.植物化学保护
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

One hundered and two 3-alkyl-3,4-dihydroisocoumarins containing 13 chiral ones will be designed and synthesized by employing a naturally active compound as the model molecule. Their antifungal activities and spectra against 13 types of phytopathogenic fungi will be evaluated using mycelium linear growth rate method. By association analysis of the structures of various compounds and their EC50 values, the qualitative and quantitative structure-activity relationships will be established. For the compounds with the higher activities, we will search for the ideal target compounds by safety testing, which should show fairly higher antifungal activities and are safe for the plant growth. For the ideal compounds, their control efficiency against the diseases caused by sensitive pathogenic fungi and the safety for plant growth will be explored through pot culture experiment. This study will be the first systematical investigation on the antifungal activity and structure-activity relationship of new chiral dihydroisocoumarins. The results will not only make people firstly understand the bioactivity and structure-activity relationship of a series of new dihydroisocoumarins, but also provide a theoretical base and methodological reference for their further structural optimization and the future development of new antifungal agent with dihydroisocoumarin skeleton.
以天然活性手性二氢异香豆素为模板，采用仿生合成策略，设计并合成5类共计102个3-烃基-3,4-二氢异香豆素类化合物，其中包含13个手性化合物。以13种常见植物病原真菌为供试菌，采用菌丝生长速率法系统测评各化合物的抗菌活性及抗菌谱，定性阐明供试化合物的2D和3D抗菌构效关系，建立分子结构参数与其抗菌EC50之间的数学模型。对活性好的化合物，通过安全性试验，从中筛选出对植物生长安全性高且抗菌活性强的目标化合物。对优选出的化合物，通过盆栽试验，评价其对敏感病原菌感染的防治效果及此类化合物作为新型植物抗菌药物的开发前景。该研究首次采用仿生合成策略展开对新型二氢异香豆素类化合物抗菌活性及其构效关系的系统性探索研究，其研究成果不仅将使人们首次认识一系列新型二氢异香豆素的抗菌活性及其构效关系，而且将为此类化合物的后续结构优化及未来创制新型二氢异香豆素类农用抗菌药物奠定理论基础并提供技术与方法参考。

结项摘要

以具有抗菌活性的天然化合物为模板，以天然产物源抗菌剂研发为目标，采用结构仿生策略或不对称催化法合成了5大系列392个化合物，其中仿生3,4-二氢异香豆素类化合物136个，多取代香豆素类化合物50个，咔啉类化合物157个，手性仲胺32个，光学纯芳基酮17个。系统考察了343个化合物对常见的13种植物病原真菌的抑制活性、60个3,4-二氢异香豆素类化合物地兔痒螨的杀灭活性和157个咔啉类化合物抗AchE的活性，在此基础上揭示了其构效关系；从3,4-二氢异香豆素筛查到7个高活性抗菌先导化合物，从香豆素类化合物中发现了个3个高活性抗菌化合物，从咔啉类化合物筛选出4个高活性抗菌物和2个抗AchE化合物。此外，确认了苦杏仁精油中的21种化学成分，证明其对常见的19种常见植物病原真菌有不同程度的抑制活性，明确其敏感菌株白菜黑斑病原菌和番茄早疫病原菌；证明其对5种常见害虫有较好的杀灭活性，对家蝇、白纹伊蚊、粘虫具有很好的熏蒸活性，对黄粉虫的胃毒活性高于藜芦碱。.这是人们首次对仿生3,4-二氢异香豆素、多取代香豆素和咔啉类化合物的生物活性及其构效关系的系统性探索研究，既揭示了它们的抗菌、杀螨及抗AchE活性，也从中发现了具有开发价值的14个新型抗菌先导物和2个抗AchE化合物，为进一步创制新型农用抗菌或治疗老年痴呆病药物提供重要理论意义和参考价值。上述结果为这三类化合进一步研究与应用提供了一定科学依据。.

项目成果

期刊论文数量（21）
专著数量（3）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（6）
New 2-Aryl-9-methyl-β-carbolinium salts as Potential Acetylcholinesterase Inhibitor agents: Synthesis, Bioactivity and Structure-Activity Relationship.
作为潜在乙酰胆碱酯酶抑制剂的新型 2-芳基-9-甲基-β-碳鎓盐：合成、生物活性和构效关系
  • DOI：
    10.1038/s41598-018-19999-3
  • 发表时间：
    2018-01-24
  • 期刊：
    Scientific reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Zhou B;Zhang B;Li X;Liu X;Li H;Li D;Cui Z;Geng H;Zhou L
  • 通讯作者：
    Zhou L
A new class of 2-aryl-6-chloro-3,4-dihydroisoquinolinium salts as potential antifungal agents for plant protection: synthesis, bioactivity and structure-activity relationships
一类新的2-芳基-6-氯-3,4-二氢异喹啉鎓盐作为植物保护的潜在抗真菌剂：合成、生物活性和构效关系
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    J. Agric. Food Chem.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Rui Yang;Zhao-Feng Gao;Jie-Yu Zhao;Wei-Bo Li;Le Zhou;Fang Miao
  • 通讯作者：
    Fang Miao
Further Study on Chemical Constituents of Parnassia wightiana Wall: Four New Dihydro-β-agarofuran Sesquiterpene Polyesters.
山梨树壁化学成分的进一步研究：四种新型二氢-β-沉香呋喃倍半萜聚酯
  • DOI：
    10.3390/ijms16059119
  • 发表时间：
    2015-04-23
  • 期刊：
    International journal of molecular sciences
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Gao ZF;Zhou BH;Zhao JY;Cao FJ;Zhou L;Geng HL
  • 通讯作者：
    Geng HL
A tanshinone I derivative enhances the activities of antibiotics against Staphylococcus aureus in vitro and in vivo
丹参酮 I 衍生物增强抗生素在体外和体内对抗金黄色葡萄球菌的活性
  • DOI：
    10.1016/j.resmic.2016.08.002
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Research in Microbiology
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Wang Dongdong;Lu Chunbo;Sun Feifei;Cui Mingxu;Mu Haibo;Duan Jinyou;Geng Huiling
  • 通讯作者：
    Geng Huiling
3-香豆素甲酸乙酯类化合物的制备与抗真菌活性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    西北林学院学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    史晨燕;李浩鹏;刘睿媛;耿会玲
  • 通讯作者：
    耿会玲

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其他文献

响应面法优化超声辅助提取黑果枸杞叶片总黄酮的工艺研究
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    --
  • 发表时间：
    2013
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    韩爱芝;白红进;耿会玲;孟庆艳
  • 通讯作者：
    孟庆艳
小果博落回的生物碱分离与鉴定(英文)
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2010
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    孙伟
紫花地丁抗菌活性成分研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    中国中药杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张武岗;苗芳;杨新娟;耿会玲
  • 通讯作者：
    耿会玲

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普罗托品类生物碱的杀螨活性及其构效关系
  • 批准号：
    31101469
  • 批准年份：
    2011
  • 资助金额：
    23.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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