CN114052029A - 具哌嗪和哌啶骨架的医用化合物在防治植物真菌病害中的用途 - Google Patents

具哌嗪和哌啶骨架的医用化合物在防治植物真菌病害中的用途 Download PDF

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王艺蓉
丁艳艳
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Abstract

本发明属于药物化学领域，公开了具哌嗪和哌啶骨架的医用化合物在防治由立枯丝核菌、核盘菌、灰葡萄孢、禾谷镰孢菌、稻瘟病菌和辣椒疫霉菌引起的植物真菌性病害中的用途。生测结果表明哌嗪及哌啶类化合物具有一定的杀菌活性，部分化合物抑菌活性远远高于商业化用药，因此，具有进一步开发和研究的价值。

Description

具哌嗪和哌啶骨架的医用化合物在防治植物真菌病害中的 用途
技术领域
本发明属于药物化学领域，公开了含有哌啶和哌嗪类骨架的医用化合物的新用途，具体涉及在防治由立枯丝核菌、核盘菌、灰葡萄孢、禾谷镰孢菌、稻瘟病菌和辣椒疫霉菌引起的植物真菌病害中的用途。
背景技术
植物真菌病害由植物病原真菌造成。植物病原真菌引起的病害严重影响农作物的产量和品质，对粮食安全和国民经济造成了严重的影响。我国是粮食生产大国，小麦和水稻作为我国的主要粮食作物，目前存在多种病害。另外，油菜、番茄、辣椒等作为主要的经济作物，也存在不同程度的病害。长期以来，化学农药在作物实现高产、稳产中发挥着重要的作用。因其适用范围广、防治效果好、生产成本低，受到了农民的青睐，成为植物病害治理中最普遍、最有效的方式。但长期使用单一的化学杀菌剂，不仅使植物病原真菌产生了抗性，而且导致了药剂残留等一系列问题，这些对人体健康和环境安全带来了严重的影响。
哌嗪和哌啶骨架是是药物合成中重要的环胺功能骨架。一些哌啶化合物及其衍生物具有良好的生物活性，如杀虫、杀菌、除草、抗植物病毒活性，部分化合物应用于农药、医药、染料和其他精细化学工业中。在医药领域哌啶基是天然产物生物碱的组成单元，如抗组胺药特非那定，鉴于新农药的开发周期长、成本高等特点，因此，我们考虑采用老用新用策略，即选取医用哌嗪和哌啶类化合物对植物病原真菌进行活性评价，以期筛选出高活性化合物并进一步开发其成为新型农用杀菌剂。
发明内容
本发明的目的是提供含有哌啶和哌嗪骨架的医用药物在防治植物病原真菌方面的用途，用于防治由立枯丝核菌、核盘菌、灰葡萄孢、禾谷镰孢菌、稻瘟病菌和辣椒疫霉菌引起的植物真菌性病害中的用途。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种防治由立枯丝核菌、核盘菌、灰葡萄孢、禾谷镰孢菌、稻瘟病菌和辣椒疫霉菌引起的病害的药物，其中含有治疗有效剂量的哌嗪和哌啶类化合物。
本发明提供的哌嗪和哌啶类医用化合物作为农用杀菌剂，具有以下优势：
1)杀菌谱广。本发明的哌嗪及哌啶类化合物对立枯丝核菌、核盘菌、灰葡萄孢、禾谷镰孢菌、稻瘟病菌和辣椒疫霉菌均具有较强的抑制作用。
2)杀菌活性高。本发明中涉及的化合物11对核盘菌和稻瘟病菌的EC50均为0.024μg/mL，远远小于商业化用药。
3)具有开发前景。含哌嗪和哌啶医用化合物具有较高的杀菌活性，可用于进一步设计开发成具有更高活性的农用杀菌剂。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的实质，通过以下具体实施方式进一步说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1：化合物1～12通过商业化购置，其结构式如化学式I：
Figure BDA0003375825640000031
实施例2：植物病原真菌室内抑菌活性测定及结果
本实验中所用的植物病原真菌为实验室4℃保存的菌种，采用菌丝生长法，实验室所有植物病原真菌均为马铃薯琼脂葡萄糖培养基(简称PDA)。PDA培养基配方：马铃薯(去皮)200g，葡萄糖20g，琼脂15g，蒸馏水1000mL，自然pH。
PDA培养基配制方法：将马铃薯洗净去皮，称200g切成小块，加水煮烂(煮沸20-30分钟，能被玻璃棒戳破即可)，用四层纱布过滤于烧杯中补足水至1000 mL，根据实验需要加15-20g琼脂，加入20g葡萄糖，搅拌使其充分溶解后，分装于三角瓶中，121℃灭菌20分钟，冷却后备用。
实验方法
1)采用菌丝生长速率法。
1、先将植物病原菌在PDA平板上25℃培养3～6天活化。
2、将PDA培养基加热熔化，冷却至45-50℃，分别加入不同浓度杀菌组合物制成带药平板。
3、以无菌操作手续，用打孔器在培养3～6天的各菌株菌丝边缘(生长状况尽量一致)打取圆形菌饼(直径5mm)，再用接菌针挑至含药平板中央，然后将培养皿倒置于培养箱(25℃)中培养。
4、待空白对照组长满后观察测定菌丝的生长情况，并采用十字交叉法测得直径并处理数据，计算抑制率。
5、抑制率(％)＝(对照菌丝直径-处理菌丝直径)/(对照菌丝直径-菌饼直径)×100
6、每个处理重复3次。
7、哌嗪及哌啶类化合物对植物病原真菌活性测定结果见表1。
表1哌嗪类化合物在100μg/mL时对植物病原真菌的抗菌活性
Figure BDA0003375825640000041
Figure BDA0003375825640000051
实施例3：哌嗪和哌啶类医用化合物对植物病原真菌半数有效浓度(EC50)的测定。
在体外抗菌活性初筛的基础上，选择高活性化合物做毒力作用测定。将高活性化合物用0.5％的DMSO溶解后，加入无菌的PDA培养基制成不同浓度的带药培养基，选取嘧菌酯作为阳性对照。最后，用SPSS 24.0求出毒力回归方程 (y＝a+bx)和相关系数(r)，并计算出对供试植物病原真菌的EC50，结果如表2 所示。
表2哌嗪及哌啶类医用化合物对植物病原真菌EC50的测定
Figure BDA0003375825640000052
注：“-”表示化合物的EC50值大于100μg/mL
由表1、2生测结果可知，本发明涉及的哌嗪及哌啶类化合物对所测试病原菌具有一定的抗菌活性，特别是化合物11、12对核盘菌、灰葡萄孢、稻瘟病菌和辣椒疫霉菌表现出较强的活性，其EC50范围为0.024～0.165μg/mL，其抑菌效果远远强于商业化用药嘧菌酯。综上所述，本发明所述的哌嗪和哌啶类化合物在农业上具有进一步研究和开发的价值。

Claims (8)

1.本发明涉及哌嗪和哌啶类医用化合物在防治植物真菌性病害中的用途。
2.根据权利要求1所述的用途，其中，哌嗪和哌啶类化合物的分子结构特征见
化学式I：
Figure FDA0003375825630000011
3.根据权利要求1所述的哌嗪和哌啶类医用化合物在防治由立枯丝核菌引起的植物真菌性病害中的用途。
4.根据权利要求1所述的哌嗪和哌啶类医用化合物在防治由核盘菌引起的植物真菌性病害中的用途。
5.根据权利要求1所述的哌嗪和哌啶类医用化合物在防治由灰葡萄孢引起的植物真菌性病害中的用途。
6.根据权利要求1所述的哌嗪和哌啶类医用化合物在防治由禾谷镰孢菌引起的植物真菌性病害中的用途。
7.根据权利要求1所述的哌嗪和哌啶类医用化合物在防治由稻瘟病菌引起的植物真菌性病害中的应用。
8.根据权利要求1所述的哌嗪和哌啶类医用化合物在防治由辣椒疫霉菌引起的植物真菌性病害中的用途。
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