新型吲唑席夫碱金属螯合物作为潜在抗真菌剂的合成、表征及计算分析

为解决土传植物病原真菌对经济作物的长期威胁，研究人员通过缩合5-氨基吲唑与苯甲酰丙酮合成新型席夫碱配体（HL）及其Co2+、Ni2+、Cu2+螯合物，结合FT-IR、XRD、DFT计算及分子对接技术，证实Ni2+螯合物对Stromatinia cepivora和Sclerotinia sclerotiorum的抑制率达100%，并通过SEM揭示其致菌丝结构坍塌的机制。该研究为开发高效低毒农用抗真菌剂提供了新策略。

　　

土传植物病原真菌如Stromatinia cepivora和Sclerotinia sclerotiorum能长期存活于土壤中，导致洋葱白腐病、豆类菌核病等重大农业损失，传统唑类杀菌剂面临抗性增强和环境污染问题。针对这一挑战，坦塔大学的研究团队设计了一种基于吲唑骨架的新型席夫碱配体（3-(1H-indazol-5-ylimino)-1-phenylbut-1-en-1-ol, HL），并通过与Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺配位构建金属螯合物，相关成果发表于《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》。

研究采用多技术联用策略：通过FT-IR和NMR验证配体结构；XRD与TGA分析螯合物晶型及热稳定性；DFT计算（B3LYP/6-311++G(d,p)基组）预测几何构型；体外抑菌实验评估对4种病原真菌的抑制率；SEM观察菌丝超微结构变化；分子 docking 模拟螯合物与真菌CYP51蛋白（PDB ID:4LXJ）的相互作用。

结构表征与理论计算
配体HL通过烯醇式-OH和C=N双键以单齿双配位模式结合金属离子。磁性测试与DFT结果显示：Co²⁺螯合物呈扭曲四面体构型（μ_eff=3.91 B.M.），而Ni²⁺（μ_eff=3.8 B.M.）和Cu²⁺螯合物（g_eff=2.1034）为八面体构型。Mulliken电荷分析发现配位后O9原子电荷密度增加0.347|e|，增强金属结合能力。

抗真菌活性
在200 mg/L浓度下，Ni²⁺螯合物对S. cepivora和S. sclerotiorum的抑制率显著优于商品化杀菌剂Tebuconazole（100% vs 78%）。SEM图像显示Ni²⁺处理组菌丝表面皱缩坍塌，而对照组保持光滑完整，证实其通过破坏细胞膜完整性发挥杀菌作用。

作用机制
分子对接揭示Ni²⁺螯合物通过芳环氢键与CYP51蛋白的Phe-241（4.08 ?）和Ser-382（2.93 ?）形成稳定相互作用，结合能（-8.491 kcal/mol）低于Co²⁺（-6.724 kcal/mol）和Tebuconazole（-7.215 kcal/mol），阻断麦角甾醇生物合成通路。

该研究首次将吲唑席夫碱金属螯合物应用于植物真菌防治领域，Ni²⁺螯合物展现的广谱高效特性为开发新一代DMI（脱甲基抑制剂）类杀菌剂奠定基础。其环境友好特性（低电解度0.81-12 Ω^-1cm²mol^-1）与靶向作用机制，为减少传统唑类药物的生态风险提供解决方案。未来可进一步开展田间试验验证其实际应用价值。