脂肪酸修饰的吡啶基三唑类功能配合物对枸杞炭疽病的抑菌量热学研究

It is necessary to relate the bacteriostatic effect to the complexes structures for the development of bacteriostat. The thermodynamics research on complexes and the evaluation system for antibacterial activity are the foundation to reasonably design antibacterial complexes. In this project, the preparation, structure characterization and physical and chemical properties of antibacterial complexes based on pyridinyl triazole and various aliphatic carboxylic acid at molecular level will be carried out; the inhibitory effect of the complexes on Colletotrichum gloeosporides Penz will be evaluated by biocalorimetry method; The structure-activity relationship on the bacteriostasis of such complexes will be revealed from the point of view of the structure and thermal chemistry; three to five highly active complexes which have significant bacteriostatic effect will be screened to provide a new technical support to prevent and cure the Colletotrichum gloeosporides Penz. A new evaluation system for antibacterial activity will be set up which will provide a theory basis for reasonable design of high-efficiency bacteriostatic complexes. The research on thermodynamic properties and the exploration of structure-activity relationship on the bacteriostasis will make important theoretical and applicational significance on the design of the bacteriostat and the prevention and cure of Colletotrichum gloeosporides Penz.

实现配合物结构与抑菌效果的关联是抑菌剂发展的必然要求，开展配合物的热力学研究并进行抑菌活性评价体系的理论探索是合理设计抑菌配合物的基础。本课题从分子结构水平设计出发，进行多种脂肪羧酸修饰的吡啶基三唑抑菌配合物的制备、物理化学及结构表征；基于生物微量热法研究配合物对枸杞炭疽病病原菌的抑制作用，获得其作为抑菌剂的效果评价；从结构和热化学的角度揭示此类配合物的抑菌构效关系；建立新的枸杞炭疽病抑菌活性评价体系，为合理设计高效低毒的抑菌配合物提供理论依据；筛选出3-5种有显著抑菌效果的高活性配合物，为枸杞炭疽病的防治提供新的技术支持。系统的热力学性质研究及抑菌构效关系的探索对宁夏枸杞炭疽病的防治及抑菌剂的设计具有重要的理论和应用意义。

项目从分子设计出发，合成了6种位置异构的二吡啶基三唑配体和4种位置异构的三吡啶基三唑配体。并对其并对其进行了熔点、元素分析、红外及核磁的表征，确定了产物的结构。进一步优化了这10种配体的合成过程，增大了目标配体的产率。原位合成的产率在45%以上，传统有机合成的产率达到75%以上，为后续配合物制备工作奠定了基础。.在脂肪酸草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸以及芳香酸间苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯三酸、均苯四酸的修饰下，进行2,2-Hbpt、2,3- Hbpt、2,4-Hbpt、3,3- Hbpt、3,4- Hbpt、4,4- Hbpt、2,2,3-tpt、2,2,4-tpt、2,4,3-tpt、2,4,4-tpt的过渡金属Cu(II)、Co(II)、Ni(II)、Zn(II)、Cd(II)配合物的合成，得到了未见文献报道的多系列二十余种配合物。并利用测定熔点、红外，元素分析、单晶衍射、紫外、热重等手段探究了其基本组成。.从宁夏中卫市沙坡头区兴仁镇枸杞生产基地采集枸杞炭疽病病叶及病果，经过多次实验，反复摸索得到枸杞炭疽病病原菌的最佳培养条件和生物微量热的实验条件。利用RD496型微量热仪研究了枸杞炭疽病病原菌在 PDA 培养液中的热谱曲线，获得病原菌生长过程的停滞期、指数生长期、稳定期和衰亡期的特征谱图。同时将所得配合物加入到枸杞炭疽病病原菌的PDA 培养液中，测得量热曲线，并从中选择抑菌效果最好的四种配合物抑菌剂活性中心。分析了脂肪酸修饰的二吡啶基三唑配合物和芳香酸修饰的三吡啶基三唑配合物作用下枸杞炭疽病病原菌的生长代谢热效应。筛选出4种抑菌活性较好的配合物，结合微生物生长代谢非线性动力学模型和微生物生长的Logis-tic模型，分别研究了抑菌剂活性中心对枸杞炭疽病病原菌的最大产热功率PMax和速率常数k、抑制率I和传代时间tG之间的关系，确定了4种配合物抑菌剂活性中心对枸杞炭疽病病原菌的抑制率以及配合物的抑菌性活性顺序。.对抑菌效果最好的2种配合物相应配体以及过渡金属盐都进行了抑菌圈试验，验证了微量热在抑菌实验中的合理性，说明了生物微量热法在枸杞炭疽病抑菌作用中可以作为一种新的活性评价体系，为合理设计高效低毒的抑菌配合物提供理论依据。