近日,学院戴朋博士以第一作者,安庆师范大学为第一单位在国际权威期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》上发表题为 “Novel Coumarin Derivatives Containing Oxazole/Isoxazole/Pyrazole Groups as Antifungal Agents: Design, Synthesis, Quantitative Structure−Activity Relationships, and Preliminary Mechanistic Insights” 的研究论文。该期刊为JCR 一区、中科院一区 TOP 期刊,影响因子6.7。

植物病原真菌严重威胁全球作物生产和粮食安全。香豆素是一类具有良好生物活性和环境相容性的天然骨架,在绿色农药创制中备受关注。该研究以天然香豆素为核心骨架,在C-3位引入噁唑、异噁唑和吡唑三种电子性质不同的杂环,设计合成了55个香豆素-唑杂合体衍生物,系统评价了其对草莓灰霉病菌(Botrytis cinerea)、小麦赤霉病菌(Gibberella zeae)、水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)等六种重要植物病原真菌的抑菌活性。
研究发现,该类化合物对水稻纹枯病菌和小麦赤霉病菌表现出优异的抑制活性,其中先导化合物C4对水稻纹枯病菌的EC50值达5.9 μg/mL,C2对番茄早疫病菌的EC50值达4.5 μg/mL,优于或与商品药剂啶酰菌胺、蛇床子素相当。结合构效关系分析和密度泛函理论(DFT)计算,研究揭示了吡唑杂环和吸电子取代基是决定活性的关键因素。机制研究发现,C4可通过破坏菌丝形态、诱导活性氧(ROS)积累与线粒体膜电位(MMP)下降、破坏细胞膜完整性(PI染色、核酸泄漏、丙二醛升高、电导率增加)以及干扰麦角甾醇相关途径等多种方式协同发挥抗真菌作用。活体防效试验表明,C4在200 μg/mL浓度下对水稻纹枯病的保护效果达77.7%,治疗效果达51.5%,且对哺乳动物细胞毒性低(IC50 > 200 μM),展现出良好的开发潜力。
该研究为香豆素类绿色杀菌剂的分子设计提供了理论依据和先导结构,工作得到了江苏省基础研究计划(BK20251515)和中央高校基本科研业务费(YDZX2026023)的资助支持。(撰稿:戴朋 审核:刘志强)