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相似文献
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1.
【目的】驱避剂是防止蚊虫叮咬的良好个人防护用品,但其作用机理一直未被解释清楚。本研究利用化学计算手段对4种重要的人体引诱物(乙酸、丙酸、丁酸和戊酸)与22个萜类驱避化合物的缔合作用以及该作用对驱避活性的影响进行了研究,以期为蚊虫驱避机理研究提供新思路。【方法】利用GAUSS View软件构建引诱化合物分子、驱避化合物分子以及二者可能形成的缔合体结构,再利用GAUSSIAN软件优化所有结构,并计算它们的能量和各类参数;借助AMPAC和CODESSA软件计算出所有结构的描述符;以萜类驱避化合物对白纹伊蚊Aedes albopictus校正驱避率的对数值(logCRR)为活性数据,利用CODESSA软件建立描述符与驱避活性的定量构效关系模型。【结果】4种羧酸与萜类驱避化合物相互缔合的缔合能量大多在18~20 kJ/mol之间,缔合距离和角度分别在2.0~2.5 Å 和110°~180°内波动,符合氢键相互作用的特征。4个最优定量构效关系模型的R2值均大于0.9,模型中的参数都包含缔合体的描述符,表明引诱物 驱避物缔合作用与校正驱避率的对数值显著相关。【结论】4种羧酸与萜类驱避化合物之间存在中等强度的氢键缔合作用,该缔合作用对驱避活性具有重要影响。研究初步揭示了引诱物 驱避物缔合作用的存在,也为从新的角度研究蚊虫驱避机理提供了前期研究基础。  相似文献   

2.
【目的】目前驱避剂的作用机理研究还不理想,本研究从单个萜类驱避化合物分子与不同种类引诱气味分子同时相互缔合的角度入手,通过理论计算探究该缔合与蚊虫驱避作用的关系,从而为驱避作用机理研究提供新认识。【方法】利用Gaussian View 4.1和Gaussian 03W软件构建和优化萜类驱避化合物单体、单体与引诱物L-乳酸及氨分子同时缔合后三分子缔合体的结构,获得其最低能量结构和缔合能;通过程序Ampac 8.16将前述结构导入到程序Codessa 2.7.10,计算各类结构描述符;再利用Codessa 2.7.10的启发式方法得到一系列缔合体结构描述符与驱避活性之间的定量关系模型,并通过转折点确定、模型验证后确定最佳定量关系计算模型。【结果】三分子缔合的缔合能基本上在20~50 kJ/mol的范围,所得最佳三参数定量计算模型的R2值为0.9098,包含的3个结构描述符分别是三分子缔合体的maximum nucleophilic reactivity index for a C atom,topographic electronic index (all bonds) [Zefirov’s PC]和exchange energy + e-e repulsion for a H-O bond。【结论】萜类驱避化合物分子可同时与2个不同种类的引诱物分子发生缔合作用,该缔合作用符合氢键的能量基本特征;缔合体的碳原子最大原子核反应指数、所有键的拓扑电子指数、氢氧键电子间交换互斥能对驱避活性影响显著。这些结果初步说明萜类驱避化合物与引诱物三分子缔合作用确实存在,且该缔合作用对驱避活性具有显著影响,这为驱避机理的研究提供了新的理论依据。  相似文献   

3.
为验证萜类驱避化合物与嗅觉引诱物二氧化碳存在缔合作用, 并研究缔合作用对蚊虫驱避活性的影响。本研究借助计算化学的方法获得缔合体和缔合能量, 利用Gaussian View和Gaussian 03W软件分别构建和优化二氧化碳、 22个萜类蚊虫驱避化合物以及它们与二氧化碳缔合后的三维分子结构, 经Ampac 8.16转化后, 获得它们的缔合能量。借助定量构效关系计算方法研究缔合作用对驱避活性的影响, 利用Codessa 2.7.10计算获得驱避剂和缔合体的各类结构描述符, 从包括缔合体结构描述符及特征描述符在内的各类结构参数中筛选显著性参数, 以萜类驱避化合物对白纹伊蚊Aedes albopictus的校正驱避率的对数值为活性数据, 建立结构描述符与驱避活性的定量构效关系(quantitative structure-activity relationship, QSAR)模型。结果获得了22个萜类驱避化合物与二氧化碳缔合的缔合能量, 计算显示它们之间存在缔合作用并且可以形成缔合体; 获得1个R2为0.9643的4参数QSAR模型, 这4个参数所对应的结构描述符分别是COM-WNSA 3 Weighted PNSA (PNSA3*TMSA/1 000) [Zefirov’s PC], f-TerCO2-Min e-n attraction for a C-O bond, M-Max 1-electron reaction index for an O atom, M-Min (>0.1) bond order of an H atom, 前2个参数分别为缔合体的整体结构描述符和碎片特征描述符。计算化学结果表明, 萜类驱避化合物与二氧化碳存在缔合作用, 该缔合作用对驱避活性的影响显著。  相似文献   

4.
【目的】驱避剂是蚊虫防治的重要手段之一。前期研究发现,在驱避剂的使用过程中,驱避化合物分子与人体分泌的引诱物分子存在相互作用。为深入了解这种相互作用的本质,本研究从量子化学的角度分析了3种驱避化合物分子与引诱物分子L-乳酸相互作用过程中几何结构、结合能、电荷布居和热力学参数等量化参数的变化,以期从计算机模拟角度揭示驱避化合物分子与引诱物分子相互作用的形式、强度和规律。【方法】本研究选择了3种在驱蚊方面具有代表性的驱避化合物,即8-羟基别二氢葛缕醇甲酸酯(R1)、羟基香茅醛-1,2-丙二醇缩醛(R2)和N,N-二乙基间甲基苯甲酰胺(避蚊胺)(DEET),使用Gaussian 09量子化学计算程序包对驱避化合物分子单体R1,R2,DEET和人体引诱物分子单体L-乳酸以及驱避化合物分子与L-乳酸的缔合体进行结构构建;在M06-2X-D3/6-311G(d,p)水平上优化所有单体、缔合体的几何结构,并做振动频率计算;在M06-2X-D3/6-311+G(d,p)水平上对单体、缔合体进行单点能计算。【结果】驱避化合物分子R1,R2和DEET与L-乳酸的缔合距离在2.64~2.74之间,缔合角度在170~175°之间,缔合后,L-乳酸羧基上氧氢键分别伸长0.019,0.029和0.022;R1,R2和DEET与L-乳酸缔合过程的结合能ΔE依次为-50.278,-72.385和-66.977 k J/mol,焓变ΔH分别为-43.715,-65.559和-60.465 k J/mol,熵变ΔS分别为-0.138,-0.159和-0.157 k J/mol·K,自由能变ΔG分别为-2.652,-18.090和-13.784 k J/mol;R1,R2和DEET与L-乳酸缔合过程中,L-乳酸的总净电荷由0 e分别变为-0.0248,-0.0250和-0.0168 e。【结论】计算结果表明,驱避化合物分子R1,R2和DEET与L-乳酸均通过中强氢键缔合,并且R2与L-乳酸的氢键作用最强,形成的缔合体也最为稳定。  相似文献   

5.
李颗  李向辉  徐西林  袁哲明 《昆虫学报》2014,57(9):1018-1024
【目的】驱避剂可使害虫不敢接近受用者从而保护受用者免遭其害。建立高精度、可解释性强的非线性定量构效关系(quantitative structure activity relationship, QSAR)模型对设计合成新的高效昆虫驱避剂有重要意义。【方法】基于37个芳香羧酸类化合物对家蝇Musca domestica的驱避活性,以量子化学计算软件PCLIENT获取每一化合物初始描述符,以二元矩阵重排过滤器、多轮末尾淘汰实施特征非线性筛选,以支持向量回归(support vector regression, SVR)建立非线性QSAR模型,以SVR非线性解释体系分析各保留描述符对驱避活性的影响。【结果】1 542个初始描述符的SVR模型F=1.2,特征筛选后6个保留描述符的SVR模型F=184.6,特征筛选对QSAR模型精度有重要影响。6个保留分子描述符的重要性依次为p4BCD>GATS7v>T(O..O)> JGI8>SssO>nArCONR2。【结论】保留描述符与芳香羧酸类化合物对家蝇驱避活性的非线性关系明显,获得了高精度、普适性强的非线性SVR-QSAR模型。  相似文献   

6.
【目的】香茅醛类化合物具有较好的蚂蚁驱避活性,本研究旨在筛选具有良好驱避活性的新的萜类蚂蚁驱避剂。【方法】以香茅醛为原料合成了香茅醛二甲缩醛、香茅醛二乙缩醛、香茅醛二正丙缩醛、香茅醛二异丁缩醛、香茅醛乙二缩醛、香茅醛1,2-丙二缩醛和香茅醛1,3-丙二缩醛等化合物。所得产品经纯化后,用IR, MS, 1H NMR及13C NMR进行结构表征,并在不同浓度下对小黄家蚁Monomorium pharaonis进行驱避活性测试。【结果】各化合物对小黄家蚁具有一定的驱避活性:在10 mg/mL的浓度下,除香茅醛二甲缩醛以外,其他化合物的驱避率均达到70%以上,其中香茅醛二乙缩醛、香茅醛乙二缩醛和香茅醛1,3-丙二缩醛对小黄家蚁的驱避率分别为87.47%,100%和97.53%。浓度为2.5 mg/mL时,其中5个化合物的驱避效果明显下降,但香茅醛乙二缩醛和香茅醛1,3-丙二缩醛仍然表现出很好的驱避活性,驱避率分别为85.33%和97.10%。方差分析也表明,香茅醛1,3-丙二缩醛在同一浓度下驱避效果最佳,其次是香茅醛乙二缩醛。【结论】结果说明,香茅醛二乙缩醛、香茅醛乙二缩醛和香茅醛1,3 丙二缩醛可以用作小黄家蚁驱避剂,而香茅醛乙二缩醛和香茅醛1,3-丙二缩醛可以达到更好的驱避效果,使用浓度为2.5 mg/mL即可。本研究为良好萜类蚂蚁驱避剂的筛选提供了参考依据。  相似文献   

7.
【目的】本研究通过测试褐飞虱Nilaparvata lugens (St?l)对水稻特异性挥发物的行为反应,研究水稻特异性挥发物对褐飞虱选择行为的影响,寻找出对褐飞虱有驱避或引诱功效的水稻挥发物成分,为稻田褐飞虱综合治理提供理论基础。【方法】选择水稻十一烷、十六烷、十七烷、芳樟醇、植醇、2-乙基-1-葵醇、柠檬烯、月桂烯、壬醛、葵醛、2-十二酮、水杨酸甲酯12种挥发物,以正己烷作为溶剂分别配置1、10和100μL/mL 3种浓度处理,采用四臂嗅觉仪测试3种浓度的12种水稻挥发物对褐飞虱行为反应。【结果】发现6种水稻挥发物包括芳樟醇、水杨酸甲酯、植醇、壬醛、葵醛及2-十二酮显著驱避褐飞虱,仅发现月桂烯1种水稻挥发物成分可显著引诱褐飞虱。其中,芳樟醇和水杨酸甲酯在测试的3个浓度中均显著驱避褐飞虱,依照由低到高浓度,褐飞虱对化合物的选择率相较于对照分别下降92.3%、122.2%、242.9%(芳樟醇),57.1%、70.6%、188.9%(水杨酸甲酯),而其它4种驱避剂和1种引诱剂都在浓度达到100μL/mL时才显著影响褐飞虱行为反应。【结论】水稻中存在对褐飞虱具有较好驱避或引诱作用的特异性植物挥发物,可用于生产中开发有效植物源驱避剂或引诱剂用于水稻褐飞虱生态防控。  相似文献   

8.
【目的】评价不同植物挥发物对烟蓟马Thrips tabaci雌性成虫的行为调控作用,解析烟蓟马成虫嗅觉识别行为,为研发成虫引诱剂或驱避剂提供科学依据。【方法】利用嗅觉行为测定装置测试烟蓟马雌性成虫对不同种类、不同浓度植物挥发物的室内选择行为,筛选出具有高引诱或驱避活性的挥发物。【结果】与溶剂正己烷相比,烟蓟马雌性成虫对浓度为1μg/μL的γ-癸酸内酯、(+)α-蒎烯、芳樟醇、2-乙酸苯乙酯、(-)α-蒎烯没有显著的行为选择(P>0.05),而壬醛、马鞭草烯酮、香茅醛、橙花醇和桉树脑对烟蓟马表现出显著的吸引作用(P<0.05),4-乙酰吡啶、邻茴香醛、δ-癸酸内酯、顺-3-己烯醇、香叶醇和1-辛烯-3-醇的吸引作用极显著(P<0.001);但水杨醛、香芹酚、顺茉莉醛、丁香酚和对烯丙基苯甲醚对烟蓟马表现出显著的驱避作用(P<0.05),水杨酸甲酯、茉莉酸甲酯、百里酚和异戊醛4种挥发物具有极显著的驱避作用(P<0.001)。同时,随着测试浓度的增加,大部分挥发物对烟蓟马雌性成虫的吸引或驱避作用明显增强。【结论】δ-癸酸内酯、香叶醇、1-辛烯-3-醇、邻茴香醛和4-乙酰吡啶对烟蓟马雌性成虫具有强烈吸引作用,水杨酸甲酯、茉莉酸甲酯和百里酚则具有明显驱避效应,为开发烟蓟马行为调控剂奠定了重要基础。  相似文献   

9.
【目的】比较香芹酮和薄荷醇各手性异构体对淡色库蚊Culex pipiens pallens成蚊的熏蒸及驱避活性,为其应用提供理论依据。【方法】以3日龄淡色库蚊雌成蚊为供试昆虫,采用三角瓶熏蒸法比较测定香芹酮和薄荷醇的5种手性异构体的击倒与熏蒸致死活性;用Y-型嗅觉仪法比较测定驱避作用;将活性较好单体制成电热蚊香片,用方箱法进一步评价药效。【结果】5种异构体对淡色库蚊均具有一定的击倒和致死作用,其中L-香芹酮的击倒速度最快,KT50为9.75 min;D-香芹酮的致死作用最强,LC50为0.26μL/L。L-香芹酮和D-香芹酮对淡色库蚊均具较好的驱避作用,在0.5μL剂量下,处理30 min后的驱避率仍达100%。方箱法实验表明,以200μL的L-香芹酮和D-香芹酮为有效成分的电热蚊香片加热1 h后,对淡色库蚊雌成蚊的KT50分别为13.70和17.90 min。【结论】香芹酮对淡色库蚊雌成蚊的熏杀活性优于薄荷醇,且不同异构体的活性存在显著差异,L-香芹酮具备被开发为植物源卫生害虫防控剂的潜力。  相似文献   

10.
【目的】了解引诱物对白纹伊蚊Aedes albopictus行为及触角电生理影响,以揭示白纹伊蚊吸血与传病的行为机制。【方法】采用行为学和触角电位学的方法分别测定了L-乳酸、氨、1-辛烯-3-醇对白纹伊蚊的行为反应和触角电位强度变化,并分析了几种引诱物对白纹伊蚊活性的影响及其规律。【结果】氨、L-乳酸和1-辛烯-3-醇3种引诱物的引诱效果和触角电位变化趋势相同,随着引诱物浓度的增加,对白纹伊蚊的引诱效果和触角电位强度也相应增强。同等浓度下氨对白纹伊蚊的引诱效果较另外两种引诱化合物更显著,且1-辛烯-3-醇的引诱效果相比L-乳酸要更强。当引诱化合物浓度在1 mg/L以上时,白纹伊蚊触角电位反应增幅随着浓度增大也逐渐增大;在引诱化合物浓度达1 000 mg/L时,白纹伊蚊对氨的触角电位反应最强烈。【结论】行为学和触角电位的研究手段相结合能更为全面地反映和评价不同引诱物对蚊虫的引诱效果。  相似文献   

11.
Molecular interactions between terpenoid mosquito repellents and three typical human-secreted attractants, ammonia, 1-octen-3-ol, and formic acid were studied. Relative energies, bond distances, and bond angles of the molecular interactions were obtained at HF level to evaluate the interaction intensity and types. The effects of molecular interactions on repellency were investigated by the subsequent quantitative structure–activity relationship (QSAR) study. The results of this study suggest that attractant–repellent interaction should not be ignored and could be helpful for future research on the repelling mechanism of mosquito repellents.  相似文献   

12.
The search for novel insect repellents has been driven by health concerns over established synthetic compounds such as diethyl-m-toluamide (DEET). Given the diversity of compounds known from frog skin and records of mosquito bite and ectoparasite infestation, the presence of mosquito repellents in frogs seemed plausible. We investigated frog skin secretions to confirm the existence of mosquito repellent properties. Litoria caerulea secretions were assessed for mosquito repellency by topical application on mice. The secretions provided protection against host-seeking Culex annulirostris mosquitoes. Olfactometer tests using aqueous washes of skin secretions from L. caerulea and four other frog species were conducted to determine whether volatile components were responsible for repellency. Volatiles from Litoria rubella and Uperoleia mjobergi secretions were repellent to C. annulirostris, albeit not as repellent as a DEET control. The demonstration of endogenous insect repellents in amphibians is novel, and demonstrates that many aspects of frog chemical ecology remain unexplored.  相似文献   

13.
Abstract The study was conducted to find a safer and longer lasting repellent for C. imicola than di-ethyl toluamide (DEET), to validate whether the current recommendations in Israel for application of repellents during an outbreak of disease caused by pathogens borne by Culicoides imicola are justified, and to test plant-derived preparations as potential replacements for the synthetic repellents. Seven repellents were compared by a method using treated netting across the entrance of a suction light trap. Those inferior to DEET were: oregano and Herbipet ® which showed a slight non-significant repellency for 2 h, Tri-Tec14 ™ which showed significant (P < 0.05) repellency with respect to controls for 2h and Stomoxin ® which showed significant (P < 0.05) repellency for lh. As the active ingredient of Stomoxin is permethrin, this indicates that recommendations to spray animals with this insecticide to prevent the spread of C.imico/a-borne pathogens will not be useful. The repellents superior to DEET were: the plant-derived material AglOOO that repelled significantly (P < 0.05) with respect to controls for up to 4h following a similar pattern to but somewhat more strongly than DEET, and pyrethroid-T which exerted significant (P < 0.05) repellency for 9h. Pyrethroid-T proved to be the best repellent tested, and if sprayed nightly it might provide protection from C. imicola-bome pathogens.  相似文献   

14.
A new class of low-toxicity mosquito repellents is synthesized from - and β-pinene in terpenoid compounds and preliminary biological tests show promising mosquito repellency. Statistical modeling is built using Codessa in order to reveal the quantitative relationship between the structure and the biological activity and to provide the guidance for further synthetic work.  相似文献   

15.
Interactions between low-toxicity terpenoid mosquito repellents and lactic acid are studied at the HF and B3LYP level. The subsequent QSAR study shows that not only the structure of repellents but also the repellent–lactic acid complexes may play an important role. It suggests that further study on interactions between repellents and characteristic compounds from human host may be required in order to understand the repelling mechanism.  相似文献   

16.
Mosquito repellents are used around the globe to protect against nuisance biting and disease‐transmitting mosquitoes. Recently, there has been renewed interest in the development of repellents as tools to control the transmission of mosquito‐borne diseases. We present a new bioassay for the accurate assessment of candidate repellent compounds, using a synthetic odour that mimics the odour blend released by human skin. Using DEET (N,N‐diethyl‐meta‐toluamide) and PMD (p‐menthane‐3,8‐diol) as reference compounds, nine candidate repellents were tested, of which five showed significant repellency to the malaria mosquito Anopheles gambiae sensu stricto (Diptera: Culicidae). These included: 2‐nonanone; 6‐methyl‐5‐hepten‐2‐one; linalool; δ‐decalactone, and δ‐undecalactone. The lactones were also tested on the yellow fever mosquito Aedes aegypti (Stegomyia aegypti) (Diptera: Culicidae), against which they showed similar degrees of repellency. We conclude that the lactones are highly promising repellents, particularly because these compounds are pleasant‐smelling, natural products that are also present in human food sources.  相似文献   

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