2-(N-苯磺?；胚?3-基)-3-N-酰基-5-苯基-1,3,4-唑啉類化合物抑菌活性研究

田月娥，車志平，劉圣明，夏彥飛，楊晨光，胡 梅，陳根強(qiáng)

（河南科技大學(xué)林學(xué)院植物保護(hù)系，河南洛陽(yáng) 471003）

中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)作物種類極其豐富。相應(yīng)的，農(nóng)作物病蟲害發(fā)生也較為復(fù)雜。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)持續(xù)推進(jìn)，成果豐碩，然而，部分不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)引發(fā)的問題不容忽視。

殺菌劑大量、頻繁使用造成病害抗性加劇，從而導(dǎo)致流行性病害頻繁發(fā)生，市售殺菌劑已不能滿足病害有效防治的要求。目前，對(duì)已商品化殺菌劑進(jìn)行廣泛篩選是病害防治采取的應(yīng)急手段[1-5]。然而，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，研發(fā)結(jié)構(gòu)新穎，篩選抑菌活性顯著的化合物，并將其開發(fā)成新型殺菌劑已成為當(dāng)務(wù)之急[6-9]。新型殺菌劑的研發(fā)對(duì)促進(jìn)中國(guó)新農(nóng)藥創(chuàng)制、農(nóng)作物病害高效防控，推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化均具有積極意義。

近幾年，N-取代苯磺?；胚峄鶊F(tuán)受到廣泛關(guān)注，其具有顯著的生物活性，對(duì)5-羥色胺受體表現(xiàn)出良好的親和力[10]，對(duì)肽基白三烯（白三烯與肽結(jié)合的產(chǎn)物）表現(xiàn)出潛在拮抗效果[11]，以及較好的抗HIV-1活性[12-13]。此外，含有1,3,4-唑啉基團(tuán)的衍生物表現(xiàn)出良好的生物活性，諸如抗菌活性[14]、抗病毒活性[15]和抑制幾丁質(zhì)合成[16]等。研究表明，活性基團(tuán)拼接是設(shè)計(jì)、獲得潛在藥物的有效方法之一[17]。本研究將N-取代苯磺酰基吲哚基團(tuán)和1,3,4-唑啉基團(tuán)拼接，制備了系列2-(N-苯磺?；胚?3-基)-3-N-酰基-5-苯基-1,3,4-唑啉類化合物[18]，并在室內(nèi)測(cè)定了其對(duì)常見植物病原菌的抑菌活性，以期為發(fā)現(xiàn)具有潛在應(yīng)用價(jià)值的化合物提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試化合物

供試化合物1～化合物14對(duì)應(yīng)的化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖1?；衔锝Y(jié)構(gòu)表征參見作者前期發(fā)表的相關(guān)論文[18]。

圖1 化合物1～化合物14的化學(xué)結(jié)構(gòu)

1.2 供試菌株及培養(yǎng)基

供試菌株：小麥赤霉病菌（Fusarium graminearum Schw.）、白菜黑斑病菌（Alternaria brassicae Sacc.）、棉花枯萎病菌（Fusarium oxysporium f.sp.Vasinfectum synder et Hansen）、水稻稻瘟病菌（Pyricularia oryzae Cav.）和煙草赤星病菌（Alternaria alternata Keissler）。5種病原菌株由西北農(nóng)林科技大學(xué)無公害農(nóng)藥研究中心和河南科技大學(xué)林學(xué)院農(nóng)藥實(shí)驗(yàn)室提供。

培養(yǎng)基：PDA培養(yǎng)基（配比為馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂粉20 g，蒸餾水定容至1 000 mL）。

1.3 試驗(yàn)方法

將2-(N-苯磺?；胚?3-基)-3-N-?；?5-苯基-1,3,4-唑啉類化合物1～化合物14用一定量丙酮溶解，并在0.1 g/L質(zhì)量濃度下，采用菌絲生長(zhǎng)速率法測(cè)定其對(duì)小麥赤霉病菌、白菜黑斑病菌、棉花枯萎病菌、水稻稻瘟病菌和煙草赤星病菌的室內(nèi)抑菌活性。

2 結(jié)果與討論

由表1可見：所測(cè)2-(N-苯磺?；胚?3-基)-3-N-酰基-5-苯基-1,3,4-唑啉類化合物1～化合物14對(duì)小麥赤霉病菌、白菜黑斑病菌、棉花枯萎病菌、水稻稻瘟病菌和煙草赤星病菌5種常見植物病原菌均表現(xiàn)出不同程度的抑菌活性，其中化合物9和化合物14對(duì)上述5種植物病原菌表現(xiàn)出較好的抑菌活性。在0.1 g/L質(zhì)量濃度下，化合物9和化合物14對(duì)上述5種植物病原菌的抑制率分別為31.08%、29.41%、15.69%、27.91%、29.79%和22.97%、21.57%、29.41%、16.28%、27.66%。整體而言，當(dāng)取代基R1為H、5-CN，R2為p-OCH3、p-CH3，R3為p-CH3、p-CH2CH3時(shí)，所得化合物抑菌活性較好。

活性測(cè)定結(jié)果表明，化合物5、化合物8、化合物9、化合物7和化合物10對(duì)小麥赤霉病菌的抑菌率分別為32.43%、31.08%、31.08%、24.32%和24.32%；化合物3、化合物9和化合物14對(duì)白菜黑斑病菌的抑菌率分別為23.53%、29.41%和21.57%；化合物5、化合物11、化合物13和化合物14對(duì)棉花枯萎病菌的抑菌率分別為19.61%、19.61%、21.57%和29.41%；化合物3、化合物9和化合物14對(duì)水稻稻瘟病菌的抑菌率分別為30.23%、27.91%和16.28%；化合物4、化合物9和化合物14對(duì)煙草赤星病菌的抑菌率分別為25.53%、29.79%和27.66%。由此可見，化合物9和化合物14具有廣譜抑菌活性?；衔?對(duì)小麥赤霉病菌、白菜黑斑病菌、水稻稻瘟病菌和煙草赤星病菌的抑菌率均大于25%；化合物14對(duì)小麥赤霉病菌、白菜黑斑病菌、棉花枯萎病菌和煙草赤星病菌的抑菌率均大于20%。

表1 化合物1～化合物14對(duì)5種植物病原菌的抑制率 %

個(gè)別化合物具有高度選擇性，僅對(duì)某種植物病原菌具有較好的抑菌活性?；衔?僅對(duì)水稻稻瘟病菌表現(xiàn)出較好的抑菌活性，其抑制率為30.23%；化合物4僅對(duì)煙草赤星病菌表現(xiàn)出較好的抑菌活性，其抑制率為25.53%；化合物5和化合物8均僅對(duì)小麥赤霉病菌表現(xiàn)出較好的抑菌活性，抑制率分別為32.43%和31.08%。初步擬定將化合物9和化合物14作為衍生合成新型殺菌劑的先導(dǎo)化合物，為進(jìn)一步衍生合成高抑菌活性化合物提供依據(jù)。

3 結(jié)論

為了發(fā)現(xiàn)具有潛在應(yīng)用價(jià)值的抑菌先導(dǎo)化合物，本研究采用菌絲生長(zhǎng)速率法在0.1 g/L質(zhì)量濃度下測(cè)定了14個(gè)2-(N-苯磺?；胚?3-基)-3-N-?；?5-苯基-1,3,4-唑啉類化合物對(duì)5種常見植物病原菌菌絲生長(zhǎng)的抑制活性。抑菌活性試驗(yàn)結(jié)果表明，化合物9和化合物14對(duì)小麥赤霉病菌、白菜黑斑病菌、棉花枯萎病菌、水稻稻瘟病菌和煙草赤星病菌5種植物病原菌均表現(xiàn)出較好的抑菌活性，具有廣譜抑菌活性。結(jié)果表明，當(dāng)取代基R1為H、5-CN，R2為p-OCH3、p-CH3，R3為p-CH3、p-CH2CH3時(shí)，所得化合物9和化合物14抑菌活性較好。該研究為今后選擇合成高抑菌活性的2-(N-苯磺酰基吲哚-3-基)-3-N-?；?5-苯基-1,3,4-唑啉類衍生物及其在農(nóng)用活性方面的研究提供了一定的借鑒和參考。