新型酰基硫脲作为AHAS抑制剂的合成、除草活性评估与分子对接

《Molecules》：Synthesis, Herbicidal Activity Evaluation, and Molecular Docking of Novel Acylthioureas as AHAS Inhibitors

　　

摘要

乙酰羟基酸合酶（AHAS，EC 2.2.1.6）是农用化学品研究中除草剂开发的核心酶靶标，近几十年来已被广泛研究。为了开发新型AHAS靶向除草剂，本工作通过片段重组和生物电子等排体替换策略合成了二十三种酰基硫脲衍生物。所有目标化合物均通过元素分析、质谱、傅里叶变换红外光谱和¹H NMR光谱进行了完整表征。在1、10和100 mg L^-1浓度下，培养皿试验的剂量-反应趋势显示根系生长抑制随浓度同步增加。在梯度浓度（1、10、100 mg L^?1）下进行的初步生物测定显示，几种衍生物对单子叶杂草Digitaria adscendens（马唐）和双子叶杂草Amaranthus retroflexus（反枝苋）具有剂量依赖性的生长抑制作用。在100 mg/L苗前处理条件下，化合物4v（76.48 ± 1.47%）、4m（69.34 ± 1.62%）和4l（67.77 ± 1.87%）表现出最强的抑制活性，相当或超过苯磺隆（70.41 ± 1.21%）。所有合成的酰基硫脲衍生物对小麦和大豆的生长抑制率均低于20%，表现出可接受的作物选择性。在100 mg L^?1浓度下进行的体内酶学测定显示，4l、4m和4v的AHAS抑制率分别为38.25 ± 1.81%、35.74 ± 1.35%和38.75 ± 1.93%，相当或略高于苯磺隆（35.64 ± 1.40%）。分子对接模拟得到的结合能为?6.67 kcal mol^?1（4l）、?6.29 kcal mol^?1（4m）和?6.90 kcal mol^?1（4v），均优于苯磺隆计算得到的?5.86 kcal mol^?1，表明这三种化合物具有更强的靶标酶结合亲和力。本研究表明，这些酰基硫脲衍生物可作为后续结构修饰开发新型AHAS抑制剂的初步先导骨架，但仍需进一步的剂量-反应、作用机制和田间药效验证。