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近年来,蓝藻水华大肆暴发,严重影响人类的生产和生活。常用于抑藻的有重金属盐CuSO4、除草剂敌草隆等,但在抑藻同时会因其低选择性而威胁到其他水生动植物,因此,迫切需要寻找一种高选择性、环境友好型抑藻剂来有效治理蓝藻水华。前期,我们以蓝藻果糖-1,6-二磷酸/景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶（Cy-FBP/SBPase）为靶标,得到了对Cy-FBP/SBPase、蓝藻均有较好抑制效果的系列化合物TADIs,其中TADI-7抑制活性达到IC50=1.1±0.2 μM,EC50=5.8μM。但目前TADI-7与Cy-FBP/SBPase的结合位点及作用模式不明确,探讨TADI-7的作用模式能更好地解释其抑制机理且对后期新型抑制剂的设计具有重要的指导意义。敌草隆是一种商品化的除草剂,对蓝藻也具有较高的抑制作用（EC50=50.7 nM）但对其他水生动植物缺乏选择性。本文在探究TADI-7与Cy-FBP/SBPase作用模式的基础上,结合TADI-7对称结构特性及敌草隆分子骨架,进行一系列脲类化合物的设计、合成及生物活性分析。具体研究内容主要包括以下几方面:1.化合物TADI-7与Cy-FBP/SBPase作用模式的研究:首先合成了具有荧光特性的小分子TADI-NBD;再通过Cy-FBP/SBPase的荧光研究了 TADI-NBD与Cy-FBP/SBPase的结合作用;最后利用TADI-NBD的荧光探讨了 TADI-7与底物FBP空腔及变构抑制剂AMP空腔的结合作用。结果表明TADI-7可能结合在Cy-FBP/SBPase的FBP结合位点,不是AMP结合位点。进一步研究TADI-NBD与FBP结合位点的突变体R176A、R178A、Y131A、T102A的相互作用中荧光强度的变化,结果显示TADI-NBD与R176A、R178A、Y131A、T102A结合荧光强度分别下降到与野生型结合的0.84、0.79、0.80、0.76。表明TADI-7与底物空腔中氨基酸残基R176、R178、Y131、T102有较强的相互作用。2.苯基脲类化合物的设计、合成及生物活性分析:基于TADI-7与Cy-FBP/SBPase的结合模式,结合敌草隆及TADI-7分子结构的对称性特点,设计合成具有对称性结构的苯基脲化合物（系列Ⅰ）和非对称结构的苯基脲化合物（系列Ⅱ）共20个,并对其生物活性进行表征。系列Ⅰ化合物对Cy-FBP/SBPase的抑制活性均高于敌草隆,100μM时抑制率均大于 5 0%,其中 Ⅰ-3 对 Cy-FBP/SBPase 的 IC50达到 20.1 μM,是敌草隆（IC50>20 mM）的995倍。与对称的系列Ⅰ化合物相比,非对称系列Ⅱ化合物对Cy-FBP/SBPase的抑制活性均有一定程度的降低,即使活性最好的Ⅱ-8也比Ⅰ-3降低了约10倍。系列Ⅰ化合物对铜绿微囊藻FACHB 905的抑制活性高于TADI-7对FACHB 905的抑制作用,抑制效果最好的是Ⅰ-3,EC50=3.9 μM,是TADI-7（5.8 μM）的1.5倍。而与对称的系列Ⅰ化合物相比,非对称系列Ⅱ化合物对FACHB 905的抑制活性均有一定程度的降低。说明对称结构在苯基脲类化合物中起着重要的作用。3.缩氨基脲类化合物的设计、合成及生物活性分析:Ⅰ-3对Cy-FBP/SBPase及FACHB 905均具有较好的活性,但水溶性较差（水中溶解0.025 mM）。为此,合成了具有对称性结构的缩氨基脲化合物（系列Ⅲ）和非对称结构的缩氨基脲化合物（系列Ⅳ）共31个,该类化合物的水溶性得到明显改善,在水中溶解度约为0.3 mM,是Ⅰ-3的12倍。Ⅲ系列化合物对Cy-FBP/SBPase抑制活性最好是Ⅲ-4,IC50=19.4 μM,和Ⅰ-3（20.1 μM）相当,是敌草隆活性的1030倍;Ⅲ-4对FACHB 905的抑制活性是EC50=0.52μM,是 1-3（3.9 μM）的 7.5 倍,是 TADI-7（5.8μM）抑制活性的 11.2 倍。而具有非对称结构的系列Ⅳ化合物无论是对Cy-FBP/SBPase及FACHB 905的抑制活性均较Ⅲ-4降低。说明对称结构在缩氨基脲类化合物中起着重要的作用。4.新型抑制剂Ⅲ～4对FACHB 905的抑制机理研究:分析Ⅲ-4对FACHB 905光合作用参数rETRmax和Φe,显示Ⅲ-4对蓝藻的光合作用PS Ⅱ影响不大,推测其不作用在光合作用的光反应阶段;分析氧化应激指标SOD、GSH、MDA及活性氧ROS,结果发现Ⅲ-4进入蓝藻细胞后引起活性氧ROS过量堆积,超过机体氧化应激解毒阈值,推测Ⅲ-4抑制作用可能是通过对细胞的膜类造成严重氧化损伤,影响细胞的正常生长,最终导致细胞破损死亡。