基于昆虫5-羟色胺受体的新型杀虫剂先导发现与结构衍生

高效、高选择性的新作用机制药剂是目前国际上杀虫剂创制的重点。作为重要的神经递质，5-羟色胺（5-HT）参与调节多种生理功能,对哺乳动物5-HT受体及相关药物研究已较成熟。昆虫与哺乳动物5-HT受体间虽存在较高同源性，但药理学特征却不尽相同。前期工作中，申请人尝试在二芳基哌嗪类哺乳动物5-羟色胺能配体结构中引入农药活性基团，设计合成的化合物对粘虫表现出较好的杀灭或生长抑制活性，且试虫毒理学和受体亲和性试验结果，预示着化合物选择性作用于昆虫5-HT受体的可能。基于此，拟以若干经典的哺乳动物5-羟色胺能配体为结构框架，经过类农药的结构改造与修饰，找寻基于昆虫5-HT受体的新作用机制杀虫剂先导，并进行先导的高效组合衍生；通过国内外合作，探索昆虫体内化合物药理学特征和作用机制。此研究工作不仅是运用药物研究成果于农药创制的有益尝试，而且对于新作用机制杀虫剂创制研究与开发具有重要价值。

利用昆虫与哺乳动物5-羟色胺（5-HT）受体间存在较高同源性，但药理学特征却不尽相同的特点，找寻基于昆虫5-HT受体的新作用机制杀虫剂，是新作用机制杀虫剂创制研究的新尝试。本项目以经典的哺乳动物5-羟色胺（5-HT）能配体：二芳基哌嗪、哌啶醇及托烷类结构为框架，经过类农药的结构改造，并利用基于功能离子液体清除剂的平行合成方法进行结构衍生，设计、合成了200余个未见报道的杀虫剂目标化合物，部分化合物表现出良好的选择性昆虫生长调节或杀灭活性，其中，托烷类化合物经盆栽实验结果证实具有发展为新型杀线剂的前景。项目执行期间，已分别在J. Agric. Food Chem.和Mol Divers发表标注资助论文各1篇，另有1篇论文已投稿Mol Divers，1篇论文将于近期投稿。授权中国发明专利1项，申请中国发明专利1项（已公开），毕业博士研究生1名，硕士研究生1名。由于部分目标化合物的生物活性筛选尚在进行中，预期在未来两年内可新申请发明专利1-2项，在国际期刊上发表研究论文2-3篇，培养参与课题研究的博士研究生1-2名、硕士研究生1名。