Udforsker nye organiske kobberfungicider med langsom frigivelse

Kobberfungicider er blevet brugt i vid udstrækning på grund af deres brede steriliseringsspektrum, lave omkostninger og lave lægemiddelresistens.

Deres toksicitet for plantevækst og skader på miljøet kan dog ikke ignoreres. Derfor er det nødvendigt at udvikle et nyt biogent kobberfungicid med lav toksicitet.

For nylig gav Dr. Liu Weixiang fra Prof. Li Pengchengs team fra Institut for Oceanologi ved Det Kinesiske Videnskabsakademi (IOCAS) ny indsigt i design og syntese af organiske kobberfungicider med langsom frigivelse baseret på chitooligosaccharid (COS).

Undersøgelsen blev offentliggjort i Carbohydrate Polymers den 26. maj.

Forskerne foreslog, at konstruktionen af ​​et konjugeret system er en gennemførlig metode til design og syntese af slow-release COS kobberkomplekser. De syntetiserede pyridinylcarbonyl chitooligosaccharidligander (pCOSx) og deres kobberkomplekser (pCOSx-Cu).

Resultaterne viste, at en langsomt dissocieret koordinationsbinding blev dannet mellem nitrogenatomet i pyridyl og Cu ²⁺ i pCOSx-Cu på grund af formuleringen af ​​et p-π-π-konjugeret system i pCOSx.

Fra perspektivet af Phytophthora capsici Leonian kontrol udviste pCOS2-Cu syntetiseret af isonicotinoylchlorid den bedste svampedræbende aktivitet og rodbeskyttelseseffekt. Når koncentrationen var 0,8 mg/ml, hæmmede pCOS2-Cu fuldstændig væksten af ​​mycelium in vitro.

Forskere fandt også, at pCOSx-Cu havde bedre antifungal aktivitet, lavere toksicitet og lavere metalindhold end kommercielt tilgængelige kobberfungicider. Derudover, på grund af introduktionen af ​​COS, steg rodaktiviteten af ​​frøplanter med højere pCOSx-Cu-koncentration.

Chitooligosaccharid-metalkomplekser har forskellige fysisk-kemiske egenskaber og biologiske aktiviteter på grund af deres strukturelle mangfoldighed, men forholdet mellem deres langsom-frigivelse ydeevne og molekylære strukturer er ikke blevet belyst.

Med denne henseende blev pyridinylcarbonyl chitooligosaccharid kobberkomplekser med forskellige konjugerede systemer konstrueret i denne undersøgelse, og deres langsom-frigivelse ydeevne og biologiske aktiviteter blev yderligere undersøgt. "Dette vil hjælpe os med at forstå struktur-aktivitetsforholdet mellem chitooligosaccharid kobberkomplekser," sagde Dr. Liu, førsteforfatter af undersøgelsen.

"Pyridinylcarbonyl-chitooligosaccharid-kobberkomplekserne har god biologisk aktivitet og miljømæssig bæredygtighed; det giver mulighed for brug i den omfattende håndtering af afgrødesvampesygdomme," sagde prof. Li. Denne opdagelse lægger et grundlag for den dybdegående undersøgelse af grønne kobberfungicider baseret på marine biomakromolekyler. + Udforsk yderligere

Teoretisk perspektiv på C-H/O-H-aktivering af Cu-O i biologiske og syntetiske systemer