以植物次生代谢物质Obovatol为先导的结构优化、抗菌活性及构效关系研究

In recent years, structural modification based on the active secondary metabolites from plants to screen active agricultural compounds has become an important approach to develop new pesticides. Obovatol, an important naturally occurring lignan isolated from the bark of Magnolia obovata, is an ideal lead compound to develop novel antifungal agents. Therefore, obovatol will be used as the precusor to synthesize some antifungal derivatives with various types and novel structures by means of chemical derivatization to modify the hydroxyl, allyl side chain and C-4 positions etc. of obovatol in this research; Meanwhile, the antifungal effects in vitro and in vivo will be tested and the active compounds will be also screened; Finally, the quantitative structure-activity relationship and the main structural factors influencing the antifungal activity will be determined, and the ideal structural model with promising antifungal activity will be also established. This study will not only directly promote the application of obovatol, but also lay the foundation for the development of novel botanical antifungal agents.

以植物体内发现的活性次级代谢物为先导，通过结构修饰来筛选高活性的农用分子往往具有较高的成功率，已成为近年来新农药创制的一条重要途径。Obovatol是一种源于日本厚朴（Magnolia obovata）中具有优良抗菌作用的木脂素类化合物，是开发新型抗菌剂的理想先导结构。因此，本项目拟从天然产物obovatol出发，以抗菌活性为导向，采用化学衍生法对其羟基、烯丙基以及碳-4位等位点进行结构修饰，制备一批类型丰富、结构新颖的obovatol类抗菌衍生物；同时，采用离体和活体相结合的方法对这些衍生物的抗菌活性进行较系统的测定，筛选出高抗菌活性的化合物；最后，根据测定结果，分析其定量构效关系，明确对活性影响较大的结构因素，初步构建起具有抗菌活性的理想结构模型。本项目的实施不仅能直接推进obovatol的应用研究，而且也为新型植物源抗菌剂的研发奠定了基础。

发展基于植物次级代谢产物的农用抗菌活性分子，是新时期进行绿色高效杀菌剂创制的一条重要途径。本项目以天然产物obovatol为先导化合物开展了结构修饰、抗菌活性及构效关系等研究。首先确立了以国内引种的日本厚朴树（Magnolia obovata Thunb.）树叶为原材料，以95%乙醇室温浸提、柱层析和薄层层析相结合的最优提取分离方案，最终分离率约为0.025%；其次采用化学手段对obovatol的C-4位和酚羟基进行结构修饰，分别制备了一系列的曼尼希碱类和吩嗪类衍生物；采用孢子萌发法、菌丝生长速率法以及“果实法”测定了所合成化合物的抗菌活性，发现了几个具有较高抑菌活性的化合物，部分衍生物的抑菌活性甚至较母体obovatol提高了近8倍；初步的构效关系分析表明：酚羟基可能是obovatol发挥抑菌作用的关键官能团；在obovatol的C-4位引入某些含哌啶或哌嗪杂环的胺甲基则可以得到高活性的抗菌衍生物。上述结果可为进一步研究基于木脂素类天然产物骨架的新型杀菌剂分子提供依据和指导。在该项目资助下，已发表SCI论文3篇，核心期刊论文2篇，申请国家发明专利1项。