喹唑啉酮类生物碱isaindigotone的设计、合成、结构优化及其生物活性研究

《Pest Management Science》：Design, synthesis, structural optimization, and biological activity research of quinazolinone alkaloid isaindigotone

本研究合成并评价了天然产物喹诺酮类生物碱异喹啉酮和其衍生物的抗病毒及抗菌活性。发现衍生物2f对烟草花叶病毒（TMV）有显著抑制作用（IC50=120-195 μg/mL），优于现有药物利巴韦林和宁南霉素，且能通过氢键与病毒衣壳蛋白结合阻断病毒组装。同时，衍生物4a对稻瘟病菌表现出强效抑菌作用（IC50=1.14 μg/mL），可能通过破坏病原菌细胞膜发挥作用。该成果为新型农药开发提供了参考。

　　

摘要

背景

植物病毒是危害最严重的病原体之一，对全球农业产业造成了巨大损失，并持续威胁着全球粮食安全。目前使用的抗病毒药物（如利巴韦林和宁南霉素）对植物病毒的效果有限，这凸显了开发更有效抗病毒药物的必要性。喹唑啉酮类生物碱在药物发现中发挥着重要作用。

结果

通过广泛的文献调研，我们找到了一种高效且简单的合成路线来制备异艾辛多酮。以市售的脱氧瓦西辛酮为起始原料，经过两步反应，最终获得了目标化合物异艾辛多酮，总产率为60%。我们设计并合成了一系列异艾辛多酮衍生物，并对其抗病毒活性进行了评估。研究发现，这些化合物对烟草花叶病毒（TMV）具有良好的抗病毒效果，其中大多数化合物的抗病毒活性甚至优于利巴韦林。生物碱异艾辛多酮及其衍生物2b和2f的抑制效果显著更强（半数抑制浓度（IC₅₀）为120–195 μg/mL^?1），而宁南霉素的IC₅₀为220 μg/mL^?1，因此它们成为潜在的新抗病毒候选物。我们选择2f进行进一步的抗病毒机制研究，发现2f可通过与TMV外壳蛋白（CP）相互作用来抑制病毒组装。分子对接实验进一步证实，这些化合物可以通过氢键与CP结合。此外，这些化合物还表现出广谱的抗真菌活性，特别是化合物4a对灰葡萄孢（Pyricularia grisea）的抑制效果显著（IC₅₀为1.14 μg/mL^?1）。初步的作用机制研究表明，4a能够破坏病原体的细胞膜。

结论

我们合成了天然产物异艾辛多酮及其衍生物，并评估了它们的抗病毒和抗真菌活性。部分具有优异活性的化合物被认定为新的抗病毒和抗真菌候选物。本研究为异艾辛多酮类生物碱作为新型农药的应用提供了参考。? 2025 化学工业学会。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。