驱避剂是蚊虫防治的重要手段之一。研究团队前期研究发现,在驱避剂的使用过程中,驱避化合物与引诱物分子间存在超分子缔合作用。为深入了解这种缔合作用的本质及其产生的效应,本研究以研究团队自制的22个萜类驱避化合物和2种主要的人体引诱物(L-乳酸、氨)为研究对象,用主流驱避剂避蚊胺(DEET)作对照,利用Gaussian软件对驱避化合物单体及其与引诱物的超分子缔合体进行量子化学计算,从量子化学角度分析驱避化合物与引诱物分子间的超分子缔合作用;以我国重要病媒蚊虫白纹伊蚊(Aedes albopictus)为试虫,通过人体驱避活性实验和触角电位实验,测定驱避化合物单体以及超分子缔合体对白纹伊蚊产生的效应;利用Codessa软件计算驱避化合物单体以及超分子缔合体的结构描述符,构建结构描述符与驱避活性之间定量构效关系模型,从而获得对驱避作用机理的综合认识。主要研究结果如下:1)萜类驱避化合物与L-乳酸和氨分子间超分子缔合作用的主要作用形式是氢键缔合作用,其强度属于中强氢键。驱避化合物与引诱物的缔合过程是趋于有序的放热过程。缔合距离、缔合角度以及缔合能的计算结果均表明氨分子的加入能促进驱避化合物与L-乳酸超分子缔合作用的发生。2)六元环类、桥环类萜类衍生物中有多个类型化合物具有较好的驱避活性,驱避化合物的双分子缔合以及三分子缔合可以实现驱避活性的增强作用,且具有一定的普遍性,三分子缔合具有在双分子缔合的基础上继续增强驱避活性的作用,而且也有一定的普遍性。3)六元环类、桥环类萜类衍生物中有多个类型化合物随着浓度的升高,触角电位反应相对值呈递增趋势。萜类驱避化合物单体、单体与L-乳酸双分子缔合后、单体与L-乳酸和氨三分子缔合后的触角电位反应相对值随着浓度升高依次递增的化合物有较好的重复性,1、7、17、21号萜类驱避物在三种情况下都保持递增的趋势。在各浓度梯度的中间浓度下,触角电位反应相对值出现显著下降的化合物也有较好的重复性,包括10、15号萜类驱避化合物。4)萜类驱避化合物分子的表面电荷分布情况、成键情况、极性大小以及分子大小对其驱避活性具有较大影响;萜类驱避化合物与L-乳酸超分子缔合作用的效应主要与驱避化合物分子表面电荷分布和分子大小密切相关,同时也与缔合区域的电荷分布情况关联紧密;萜类驱避化合物与多个引诱物分子的超分子缔合作用,其主要作用形式为氢键缔合作用,其中氢键供体与氢键受体的供受能力与缔合体发挥的效应密切相关,影响氢键供体与氢键受体的供受能力的因素可能与供体/受体结构中的氧原子的亲电反应活性和碳原子的亲核反应活性相关,同时也与缔合作用前驱避化合物分子表面电荷分布,以及缔合作用后缔合区域的电荷分布情况相关。综上所述,萜类驱避化合物与引诱物分子间存在超分子缔合作用,其主要作用形式是氢键缔合作用,并且该缔合作用对白纹伊蚊的驱避活性以及触角电位的影响显著,影响该缔合作用的因素主要包括萜类驱避化合物分子的表面电荷分布情况、成键情况、极性大小以及分子大小,缔合体分子供体/受体结构中氧原子的亲电反应活性和碳原子的亲核反应活性以及缔合区域的电荷分布情况。