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专利名称::乙酰乳酸合成酶ahas抑制剂组合物的制作方法
技术领域:
:本发明涉及以乙酰乳酸合成酶AHAS为靶点的一类新的以吲哚满二***类为主的小分子抑制剂,具体涉及该类化合物在体外(invitro)对拟南芥(JraWrfo,Wtofc朋)AHAS的抑制活性,以及这些化合物在体内(invivo)对油菜根长生长的抑制活性。技术背景进入廿一世纪以来,人类所面临的粮食和环境问题日益突出。一方面,全世界人口总量持续增长,全球粮食供应愈来愈紧张;另一方面,人类所赖以生存的自然环境由于化学污染引起的严重问题,也成为不容忽视的问题。因此,最大限度的保障粮食供应,同时最低程度的对环境带来负面影响己经成为刻不容缓的历史任务,使用对环境友好的绿色农药来增加粮食产量就成为一个理想的选择。乙酰乳酸合成酶AHAS是支链氨基酸生物合成中的第一个酶(,:1-36),哺乳动物不能自己合成支链氨基酸,因而AHAS成为设计新颖绿色除草剂的理想作用靶点。如磺酰脲类、咪唑啉***为主的除草剂,正符合了这样的要求,发挥了重大的作用。然而现有的抑制AHAS的除草剂品种随着多年的使用,逐渐产生了抗性问题。如果能设计发现新结构的AHAS抑制剂,将有助于突破这
样的局限。我们曾经基于AHAS的晶体结构,通过计算机虚拟筛选(WangJ-G,etal,,374-380)发现了一些新结构特征的AHAS抑制剂,为新的分子设计提供了基础。吲哚满二***类的活性表现在抗衰老、抗老年性震颤麻痹、降血脂、抗氧化、维持脑血管正常功能、抗癌活性、杀菌抗炎等方面。有研究发现该类化合物可作为甲壳动物胚胎免于遭受病原真菌侵犯的MAO抑制剂(汪开冶,生物技术通报,2006(3),104-106)。不过从未见任何文献报道这类化合物有AHAS的抑制作用,以及除草活性。对这类化合物的抑制AHAS活性研究将有助于设计发明新的对环境友好的除草剂先导结构。
发明内容本发明的目的在于提供一种乙酰乳酸合成酶AHAS抑制剂组合物,它是以吲哚满二***(isatin,lSA)类为主的一类新的AHAS抑制剂,其在体外(invitro)对拟南芥AHAS有抑制,在体内(invivo)对油菜根长的生长有抑制。本发明突破了传统的AHAS抑制剂的结构特征,为设计发明新的对环境友好的除草剂提供了先导结构。本发明提供的乙酰乳酸合成酶AHAS抑制剂组合物是含有安全有效量的吲哚满二***类化合物(1),以及农业上可接受的载体。所述化合物(I)的化学结构式为-formulaseeoriginaldocumentpage4(I)其中R!为H、CH3;R2为O或N-OH;R3为F、Cl、Br、I、CH3、OCH3、N02、S03H、OCF3或CF3;R4为F、Cl、Br、I、CH3或OCH3。所述的吲哚满二***类化合物选自
2,3』引哚二***,5-***吲哚-2,3-二***,5-碘吲哚-2,3-二***,5-***吲哚-2,3-二***,5-甲氧基吲哚-2,3-二***,5-***-7-***吲哚-2,3-二***,5-硝基吲哚-2,3-二***,3-肟基吲哚-2-***,l-***吲哚-2,3-二***,5-***-l-***吲哚-2,3-二***,5-碘-1-***吲哚-2,3-二***,5-***-l-***吲哚-2,3-二***,5-***吲哚-2,3-二***,5-***-l-***吲哚-2,3-二***,5-磺酸基吲哚-2,3-二***,5-三******吲哚-2,3-二***,5-硝基-1-***吲哚-2,3-二***,7-***吲哚-2,3-二***,7-***-l-***吲哚-2,3-二***本发明提供的化合物吲哚满二***类化合物(I)均参考文献合成。分别为2,3-吲哚二***((11),2085-2094),5-***吲哚-2,3-二***(吴星华等,华西药学杂志,16(1),8-10),5-碘卩引哚-2,3-二***(,(10),2854-2857),5-***吲哚-2,3-二***((10),2854-2857),5-甲氧基吲哚-2,3-二***((11),2085-2094),5-***-7-***吲哚-2,3-二***5-***-7-***吲哚-2,3-二***((17),2427-2430),5-石肖基吲哚-2,3-二***
((10),2854-2857),3-肟基吲哚—2-***(李加荣等,合成化学,13(2),160-162),l-***吲哚-2,3-二***(AnneBeauchard,(18),6434-6443),5-***陽l-***吲哚-2,3-二***((17),2427-2430),5陽碘-l-***吲哚-2,3-二***(Zhou,(12),3440-3443),5-***-l-***吲哚-2,3-二***(Zhou,(12),3440-3443),5-***吲哚-2,3-二***((11),2085-2094),5-***-l-***吲哚-2,3-二***(Zhou,(12),3440-3443),5-磺酸基卩引哚-2,3-二***(Natarajan,(8),1882-1885),5-三******吲哚-2,3-二***(PiyasenaHewawasam,(40),7303-7306),5-硝基-l-***吲哚-2,3-二***(李加荣等,合成化学,13(2),160-162),7-***口引哚-2,3-二***(Ferandin,"49(15),4638-4649),7-***-l-***吲哚-2,3-二***(Ferandin,.,49(15),4638-4649)本发明提供的组合物的剂型为乳油、可湿性粉剂、可溶性粉剂、水乳剂、微乳剂、水剂、悬浮剂、微胶囊剂或水分散颗粒剂。本发明提供的组合物的是将有效量的吲哚满二***类化合物与农业上可接受的载体按通常的方法制备。本发明提供的组合物的用途是用于农业场合除草剂。特别是用
于抑制拟南芥乙酰乳酸合成酶AHAS,以及对于油菜根长的生长有抑制。本发明实质性特点可以从下述施例中得以体现,但这些实施例仅作为说明,而不是对本发明进行限制。具体实施例方式实施例l:5-***』引哚-2,3-二***的制备水合***(40mmo1),(324mmol)加至120mL水中,内温升至4(TC,搅拌至澄清,将配置好的对***苯***盐酸水溶液[对***苯***()%盐酸中]滴加至反应液中,1015min加完,,析出大量白色沉淀,此时快速加入盐酸羟***(108mmo1),升温至75'C,反应4h,冷却至室温,抽滤,烘干得土黄色4-***-l-异亚硝基-乙酰苯***(A),收率95%。将40ml浓硫酸预热至75°C,搅拌下分批加入4-***-l-异亚硝基-乙酰苯***(30mmo1),lh加完,控制反应温度7580°C,加毕维持8(,冷却至室温,将反应液小心地加至90g碎冰中,析出棕红色固体,,抽滤,烘干得棕黄色5-***-吲哚-2,3-二***(B),收率94%。本文涉及的含其它取代基的吲哚-2,3-二***
(见表l)按上述文献公开的方法的制备。实施例2:对AHAS酶的抑制拟南芥AHAS的基因(pET-ATAHAS:T86-CHis)由大肠杆菌(BL21(DE3))超表达,通过固定金属亲和色谱IMAC纯化后得纯AHAS(.,.,327,161-169)。测定活性时,,体积为250pL,含有50mM的Na2HPCVNaH2P04缓冲体系,50mM的***酸钠,10mM的***化镁,lmM的二磷酸硫***(ThDP),10|aM的黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),100pg/mL的待测化合物,反应在37°C下引发30min,加入25^L10%的H2S0"亭止反应。将体系在60°C中加热15min,使生成的乙酰乳酸全部转化成3-羟基-2-丁***,然后加入25(^。/。的肌酸和250nL5。/。的a-萘酚(在4MNaOH中),在60°C中再加热15min,冷却15min,读取525nM的吸光度,与空白对照计算抑制***。实施例3:对油菜根长的抑制试验靶标为油菜(^ra^/ca"opw力。,加入2毫升的100pg/mL或10pg/mL供试化合物溶液(表1),每个浓度重复二次,设清水为对照。播种浸种46小时的油菜种子15粒,30士rC下,黑暗培养48小时后测定胚胎长度。与空白对照比较,计算抑制百分率。汇总为表1。表1为系列化合物的分子tableseeoriginaldocumentpage6tableseeoriginaldocumentpage7权利要求1、一种乙酰乳酸合成酶AHAS抑制剂组合物,该组合物含有安全有效量的吲哚满二***类化合物
(I)以及农业上可接受的载体;吲哚满二***类化合物(I)的化学结构式为id="icf0001"file=""wi="41"he="35"top="64"left="90"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/>其中R1为H或CH3;R2为O或N-OH;R3为F、Cl、Br、I、CH3、OCH3、NO2、SO3H、OCF3或CF3;R4为F、Cl、Br、I、CH3或OCH3。2、根据权利要求1所述的组合物,其特征在于所述的吲哚满二***类化合物选自2,3-吲哚二***,5-***吲哚-2,3-二***,5-碘吲哚-2,3-二***,5-***吲哚-2,3-二***,5-甲氧基吲哚-2,3-二***,5-***-7-***吲哚-2,3-二***,5-硝基吲哚-2,3-二***,3-肟基吲哚-2-***,1-***吲哚-2,3-二***,5-***-l-***吲哚-2,3-二***,5-碘-l-***吲哚-2,3-二***,5-***-l-***吲哚-2,3-二***,5-***吲哚-2,3-二***,5-***-l-***吲哚-2,3-二***,5-磺酸基吲哚-2,3-二***,5-三******吲哚-2,3-二***,5-硝基-l-***吲哚-2,3-二***,7-***吲哚-2,3-二***,7-***-l-***吲哚-2,3-二***。3、根据权利要求1所述的组合物,其特征在于所述组合物的剂型为乳油、可湿性粉剂、可溶性粉剂、水乳剂、微乳剂、水剂、悬浮剂、微胶囊剂或水分散颗粒剂。4、权利要求1所述的组合物的用途,其特征在于用于农业场合除草剂。5、根据权利要求
4所述的用途,其特征在于用于抑制拟南芥乙酰乳酸合成酶AHAS。6、根据权利要求4所述的用途,其特征在于对于油菜根长的生长有抑制。全文摘要本发明涉及一种乙酰乳酸合成酶AHAS抑制剂化合物,该化合物是吲哚满二***类化合物(I),其中R1为H或CH3,R2为O或N-OH,R3为F、Cl、Br、I、CH3、OCH3、NO2、SO3H、OCF3或CF3,R4为F、Cl、Br、I、CH3或OCH3。本发明具有除草活性。特别是该类化合物在对拟南芥乙酰乳酸合成酶(AHAS)有抑制作用,也对油菜根长的生长有抑制,用于设计对环境友好的新型除草剂分子。