杀灭鱼类单殖吸虫木脂素类化合物的合成及构效关系研究
批准号:
31372559
项目类别:
面上项目
资助金额:
75.0 万元
负责人:
王高学
依托单位:
学科分类:
水产生物病原学与病害控制
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
凌飞、刘晓强、张国、刘广路、江兵、朱斌、张超、刘镭、吴卓奇
中文摘要
长期以来,杀灭单殖吸虫的渔药主要是有机磷农药、甲苯咪唑等,由于产生的耐药性、水产品安全和生态安全一系列问题,业已成为制约单殖吸虫病害控制的瓶颈。天然产物活性及其构效关系研究是药物研发的理论基础,也是创制无公害渔药、控制水产养殖病害发生、保障食品与水环境安全的重要途径之一。本项目以木质素类化合物为研究对象,采用3,4-二羟基苯甲醛、溴化苄、琥珀酸二甲酯为原料,通过氧化、还原、缩合等方法合成二苄基丁内酯型的木脂素类骨架(母环),再通过甲基化、酯化、糖基化等手段合成一系列木脂素类化合物,结合药效学测定,进行构效关系研究,阐明杀虫活性相关功能基团和对鱼致毒基团;根据合成化合物的杀虫参数建立QSAR模型进行理论验证,建立快速可行的木脂素类杀虫药物分子设计预测和筛选方法。该项目的开展不但为鱼类寄生虫木脂素类药物研究奠定理论基础,同时也为今后无公害渔药基础创新与创制提供新思路和模板,具有重要的应用前景。
英文摘要
Nowadays, the drugs against monogenean parasites are mainly phosphate and mebendazole chemicals. The application of these chemical-based agents has had limited efficacy due to the raised drug-resistance caused by the frequent use of these drugs. Hence, the lack of research and application of parasiticidal bulk drugs has become the bottleneck for the control of monogenean parasites diseases. The study of natural active compounds is one of important approaches to develop new pollution-free aquacultural drugs, control aquaculture diseases, as well as guarantee the security of food and environment. In this project, dibenzylbutyrolactone skeleton of lignin were obtained by total synthesis from 3,4-dihydroxybenzaldehyde, benzyl bromide and dimethyl succinate through oxidation, reduction and condensation reaction. A series of lignans derivatives were then obtained by means of one-step methylation, esterification or glycosylation of dibenzylbutyrolactone skeleton, specifically determining the functional groups with parasiticidal activity and toxicity groups to fish through the research of the structure-activity relationship which can be achieved by the synthesis of lignans derivatives and detection their parasiticidal activity. Quantitative structure-activity relationship models (QSAR) were established to predict the parasiticidal activity of the synthetic compounds for the sake of setting up a fast and feasible method for the design, prediction and screening of lignan parasiticides. This research not only lays the theoretical foundation for the development of lignan drugs against fish parasites, but also provides new ideas for the innovation and creation of base for the pollution-free fishery drugs in the future, which has an important application prospect.
天然产物及其衍生合成研究是创制水产新药的理论基础,是提高水产病害控制效果、保障水产品和环境安全的重要途径之一。本研究以具有杀灭单殖吸虫活性以及抗菌活性的天然苯丙素为模板,通过分子设计、结构修饰,合成100多种苯丙素类衍生物。同时采用波谱学方法对合成的化合物进行了结构鉴定,其中37种为新化合物。杀虫活性试验结果表明:大部分衍生物对中型指环虫均表现出不同程度的杀灭活性,其中,有10多种衍生物杀虫活性高于阳性对照药物吡喹酮。烷烃或烯烃取代的木脂素类化合物对中型指环虫的半数有效浓度(EC50)值为1.52-10.14 mg/L,木脂素-杂环类杂合物对中型指环虫的EC50值为2.07-9.78 mg/L。对金鱼的安全性评价结果显示,烷烃或烯烃取代的木脂素类化合物对金鱼的LC50值为9.60-19.76 mg/L,木脂素-杂环类杂合物对金鱼的LC50值为9.26-40.24 mg/L。其中,衍生物4’-[4-(咪唑)丁氧基]牛蒡子苷元(41),4’-[4-(2-甲基咪唑)丁氧基]牛蒡子苷元(42)(具体的名字)的治疗指数TI(LC50/EC50)最高,分别为18.89和19.36。通过生物信息学手段,采用比较分子力场分析法(CoMFA)等计算方法,对化合物的杀虫活性与化合物结构之间的关系进行定量构效关系(QSAR)研究。研究表明引入甲基增大咪唑环的立体结构后,能够显著的增强化合物的杀虫活性。此外,通过扫描电镜、透射电镜和iTRAQ蛋白质组学等技术,初步研究牛蒡子苷元作用单殖吸虫靶点。结果表明:该类药物作用靶标主要位于虫体体被或线粒体上。该研究成果不但为杀灭鱼类寄生虫新渔药研究奠定理论基础,同时也为今后无公害渔药基础创新研究提供了新思路和模板,具有重要科学理论意义和应用前景。
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Synergy of herbal ingredients combination against Dactylogyrus spp. in an infected goldfish model for monogenean management
草药成分组合对抗指环菌的协同作用。
DOI:
10.1016/j.aquaculture.2014.05.045
发表时间:
2014-09-20
期刊:
AQUACULTURE
影响因子:
4.5
作者:
[Jiang, Chao, Wu, Zhuo-Qi, Wang, Gao-Xue]
通讯作者:
Wang, Gao-Xue
Anthelmintic efficacy of cinnamaldehyde and cinnamic acid from cortex cinnamon essential oil against Dactylogyrus intermedius
肉桂精油肉桂醛和肉桂酸对中间指环虫的驱虫效果
DOI:
10.1017/s0031182015001031
发表时间:
2015-12-01
期刊:
PARASITOLOGY
影响因子:
2.4
作者:
[Ling, Fei, Jiang, Chao, Wang, Gaoxue]
通讯作者:
Wang, Gaoxue
Synthesis and anthelmintic activity of arctigenin derivatives against Dactylogyrus intermedius in goldfish
牛蒡甙元衍生物的合成及其对金鱼中间指环虫的驱虫活性
DOI:
10.1016/j.bmcl.2017.06.023
发表时间:
2017
期刊:
Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters
影响因子:
2.7
作者:
[Hu Yang, Liu Lei, Liu Guang-Lu, Tu Xiao, Wang Gao-Xue, Ling Fei]
通讯作者:
Ling Fei
An infection of Gyrodactylus kobayashii Hukuda,1940 (Monogenea) associated with the mortality of goldfish(Carassius auratus) from central China
与中国中部金鱼(Carassius auratus)死亡相关的小林环指藻(Gyrodactylus kobayashii Hukuda,1940)感染(Monogenea)
DOI:
10.1007/s00436-014-4241-x
发表时间:
2014
期刊:
Parasitology Research
影响因子:
2
作者:
[Xiao Tu, Fei Ling, Aiguo Huang, Gaoxue Wang]
通讯作者:
Gaoxue Wang
Systematic screening identifies synergistic combinations of traditional Chinese medicines and ingredients against Dactylogyrus infections using a goldfish model
使用金鱼模型系统筛选确定中药和成分对抗指环菌感染的协同组合
DOI:
10.1016/j.aquaculture.2016.03.045
发表时间:
2016-06-01
期刊:
AQUACULTURE
影响因子:
4.5
作者:
[Luo, Fei, Ling, Fei, Wang, Gaoxue]
通讯作者:
Wang, Gaoxue
共 11 条
大口黑鲈弹状病毒入侵分子机制解析及药物创新研究
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批准号:--
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项目类别:重点项目
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资助金额:0万元
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批准年份:2024
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负责人:王高学
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依托单位:
基于弹状病毒G蛋白靶点的药物抗病毒机制研究及新型活性分子的发现
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:王高学
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依托单位:
苯丙素类化合物作用鱼类单殖吸虫靶标研究
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批准号:31772873
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2017
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负责人:王高学
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依托单位:
牛蒡子苷元衍生物杀灭鱼类单殖吸虫定量构效关系及其杀虫机理研究
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批准号:31272693
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项目类别:面上项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2012
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负责人:王高学
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依托单位:
中草药杀灭鱼类单殖吸虫活性分子的分离及杀虫机理研究
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批准号:31072242
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项目类别:面上项目
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资助金额:33.0万元
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批准年份:2010
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负责人:王高学
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依托单位:
国内基金
海外基金