从烯到兰特利烯模仿剂:计算机辅助设计,简单的制备和优秀的杀虫剂配置

科学领域:

• 农业化学 农业化学
• 杀虫剂开发 杀虫剂开发
• 计算化学的计算化学

背景情况:

• 甲 (CHL) 是一种有效的杀虫剂,但它面临着复杂合成,低产量和增加昆虫抵抗力的挑战.
• 需要新型杀虫剂,改进合成路径和降低耐药性潜力至关重要.

研究的目的:

• 通过计算机辅助药物设计来设计和合成新的Chlorantraniliprole (CHL) 仿制剂.
• 为了简化CHL的合成途径,同时保持或改善杀虫剂活性.
• 开发新的杀虫剂,减少诱导昆虫耐药性的潜力.

主要方法:

• 计算机辅助药物设计和分子对接以分析CHL-氨酸受体 (RyR) 相互作用.
• 通过去除一个原子并形成一个pyrrole环来修改CHL结构.
• 使用具有成本效益的前体并避免有毒试剂,精简合成路径的设计.
• 新型化合物的合成和杀虫剂评估,包括确定LC50值.
• 对昆虫排毒酶的抑制作用的分析.
• 分子对接,分子动力学 (MD) 模拟和密度函数理论 (DFT) 计算.

主要成果:

• 鉴定了CHL-RyR结合中的关键相互作用,表明去除是可行的.
• 成功设计和合成CHL模仿物,化合物A和B,产量超过60%.
• 化合物A和B对*P. xylostella*和*M. separate*表现出强大的杀虫活性 (LC50:0.12-1.47毫克L-1).
• 这些模仿者对昆虫排毒酶表现出抑制作用,这表明耐药性风险较低.
• 已证明对抗耐药害虫种群的杀虫功效.
• 来自计算分析的结构洞察力可能解释了增强的活动.

结论:

• 从CHL的pyrazole部分中去除原子并形成一个pyrrole环,导致简化合成和强大的杀虫剂.
• 新型化合物A和B代表了开发下一代杀虫剂的有希望的线索,这些杀虫剂的抗药性降低了.
• 计算方法有效指导了高效和强大的杀虫剂分子的设计.