背景技术

真菌是作物植物健康以及因此粮食安全所面临的最大生物挑战之一。这种威胁因集约型农业活动诸如单一作物种植而加剧，其中大片的遗传上均一品种为生成新的抗杀真菌剂菌株提供了理想的环境。实际上，杀真菌剂抗性的出现速度超过了发现抗真菌剂的速度。“管道”中只有少量的“新”抗真菌剂，但它们是常用化学物质的衍生物，诸如靶向麦角甾醇生物合成或线粒体呼吸链的特定复合物的那些。显然，迫切需要具有新的作用模式、对哺乳动物低毒性且对环境无害的新型抗真菌剂。此外，越来越需要发现新的抗真菌剂，以更好地保护动物(包括人)免受真菌疾病的侵害。这是在对目前使用的临床药物(唑类)出现抗真菌抗性的背景下进行的。还期望将唑类替换为墙漆和处理过的木料中的防腐处理。

新杀真菌剂的一个潜在靶标是真菌线粒体。这些细胞器参与广泛的细胞过程，但最重要的是承载氧化磷酸化酶，该酶提供化学能来为细胞提供燃料。氧化磷酸化依赖于通过线粒体内膜中线粒体呼吸链复合物的电子传递(Hirst，2013)。真菌线粒体在呼吸酶的组成和功能方面与哺乳动物线粒体不同，这使它们成为新杀真菌剂的有吸引力的靶标。实际上，三种市场领先的单靶点杀真菌剂中的两种(即琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)和嗜球果伞素)会破坏真菌线粒体呼吸链，靶向呼吸复合物II和III。线粒体还在复合物I和III处产生活性氧物质(mROS)，如果失调，可能会破坏线粒体内膜中的蛋白质和脂质，并触发细胞凋亡。越来越多的证据表明，这种程序性细胞死亡途径存在于真菌中，靶向该途径是开发新型抗真菌剂的有前景的策略。

通过呼吸链的电子传递触发质子跨线粒体内膜的运输。这会使基质带负电，因此，它成为亲脂性阳离子的靶标。这些将阳离子头部基团与亲脂性部分结合的分子穿过细胞膜并在线粒体的内膜中积聚，并且将其阳离子部分暴露于基质中。这种行为允许将治疗药物递送到线粒体中，但也可以抑制呼吸酶。虽然对线粒体功能的这种影响挑战了亲脂性阳离子在医药中的应用，但它可能是使用亲脂性阳离子作为植物杀真菌剂/抗真菌剂的关键。

亲脂性阳离子被广泛用作“阳离子表面活性剂”消毒剂或用作化妆品和药物制剂中的补充剂。阳离子表面活性剂、具体地季铵化合物因其抗菌活性而受到认可，但由于其在控制人病原真菌方面的潜在用途，最近受到越来越多的关注。术语阳离子表面活性剂意味着这些化合物在病原体表面发挥其杀生物活性。实际上，由于其两亲性结构，这些分子有望插入质膜中，并且迄今为止已知的所有抗真菌亲脂性正烷基链阳离子似乎都是通过改变质膜的通透性或功能或通过与真菌细胞壁相互作用来杀死真菌细胞。这包括亲脂性单烷基链阳离子(SACC)十二烷基胍(以下称为“C12-G+”)，它是杀真菌剂多果定的活性成分。多果定是一种被广泛用于防治果园的果实疮痂病和叶面病害的保护性杀真菌剂。虽然C12-G+被认为可渗透真菌细胞，但它也会进入细胞，并且据报道能够抑制重要的代谢酶。细胞内活性是C12-G+的主要作用模式还是由于细胞通透性增加导致细胞渗漏的结果尚不清楚。

虽然C12-G+可用作杀真菌剂，但它存在一些毒性问题。具体地，由于C12-G+对大型溞(Daphnia magna)(水蚤)的毒性，因此如果将其用作作物或土壤的杀真菌剂，可能会导致环境问题，因为这可能会导致水流向诸如湖泊和河流等水体。

此外，尽管C12-G+可用作杀真菌剂，但在用于对抗某些真菌时其功效有限。例如，当分别用于抑制小麦和水稻上的小麦壳针孢(ZymoSeptoria tritici)或稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)时，C12-G+虽然名义上有效，但不能完全抑制由此产生的小麦壳针孢叶枯病和稻瘟病，即使在名义上的高浓度下(75μl/ml–100μl/ml C12-G+)也是如此。

因此，一直需要针对作物病原体的更有效的治疗方法，以确保我们未来的粮食生产。市场领先的化学品中杀真菌剂抗性的快速发展使得找到新的杀真菌剂成为当务之急。这些杀真菌剂应当(i)对破坏作物的病原体具有活性，(ii)在多个位点处靶向一个基本过程以减少抗性发展，(iii)对人和环境的毒性低。

因此，提供另外的基于阳离子表面活性剂的抗真菌化合物将是有利的，所述化合物在已知的基于阳离子表面活性剂的抗真菌化合物诸如C12-G+的功效的基础上针对特定真菌或针对广泛范围的真菌进行了改进。如本文所用，术语“抗真菌”是指针对所有真菌门和卵菌纲的成员的广谱毒性作用。

提供另外的基于阳离子表面活性剂的抗真菌化合物也将是有利的，所述化合物具有降低的环境和/或人毒性以及油漆保护并且防止砍伐的木料产品腐烂。

此外，提供更有效的基于阳离子表面活性剂的抗真菌化合物、组合物和处理也将是有利的，其靶向一种或多种代谢途径中的多个位点处的真菌代谢。理想情况下，此类杀真菌剂将采用新型多位点作用模式，这种作用模式靶向病原细胞中的基本过程。

此外，提供有效的基于阳离子表面活性剂的杀生物化合物将是有利的，所述杀生物化合物对于人和/或动物病原体诸如病原真菌是有效的，并且对于植物病原体是有效的。

因此，本发明的实施方案的目的是克服或减轻现有技术的至少一个问题，无论是否在本文中有所描述。