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开发新型、高效、选择性强的除草剂是对保障粮食的增产具有重要的意义。D1蛋白酶将D1蛋白前体羧基端延伸的肽段酶切为成熟D1蛋白酶，是植物进行光和作用必需的一个环节，可以作为新型除草剂的理想作用靶标。
在本课题组前期根据文献报导的斜生栅藻D1蛋白酶晶体结构基础上，采用同源模建得到高等植物菠菜D1蛋白酶的三维结构，经过虚拟筛选获得喹唑啉酮类化合物作为D1蛋白酶抑制剂先到结构。本论文设计并合成了一系列的喹唑啉酮类化合物，通过1HNMR、MS对所合成的化合物结构进行了表征，部分化合物同时通过13CNMR表征和X-ray单晶衍射进行了验证，并对这些化合物的生物活性进行了初步研究。具体的研究内容如下：
1．介绍了除草剂的研究和发展现状、D1蛋白酶的结构和功能以及D1蛋白酶抑制剂的研究进展。概述了喹唑啉酮类化合物在医药、农药等领域的应用及其一般的合成方法。
2．选用邻氨基苯甲酸为原料，经过重氮化，酯化，与三苯基膦反应得中间体膦亚胺4，与异氰酸酯7经过aza-wittig反应得到中间体碳二亚胺，通入氨气得到胍，继续通氨气作碱的条件下得到相应的喹唑啉酮类化合物30个，并采用1HNMR、MS、IR等方法对所合成化合物的分子结构进行了表征。
3．所有的目标化合物采用室内平皿法进行了活体除草生物活性测试，结果显示，绝大部分化合物对单子叶植物和双子叶植物根的抑制活性比对茎好。当目标化合物浓度为100mg/L时，所有目标化合物对双子叶植物（油菜）根的抑制率在60％以上，少数则可以达到90％以上。
4．利用HPLC法测定了代表性化合物1m002，1m007对D1蛋白酶水解24肽的抑制作用。实验结果表明，当浓度为0.5mM时，化合物1m002对D1蛋白酶水解24肽没有抑制效果，化合物1m007对D1蛋白酶水解24肽的相对抑制效果为40％，抑制作用的变化趋势与活体生物活性测试的结果一致。结合离体活性测试实验的结果，初步确定喹唑啉酮类化合物的作用靶标为D1蛋白酶。