《納米殼聚糖對手性農藥對映體選擇性的調製》是依託浙江大學，由文岳中擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：納米殼聚糖對手性農藥對映體選擇性的調製
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：文岳中
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
化學農藥污染是世界各國面臨的重大問題，使用單一對映異構體手性農藥以及創製既對靶標有最好生物活性、又對非靶標安全的農藥及其劑型是避免和控制化學農藥污染的有效途徑。納米殼聚糖是一種具有優良理化性能和生物活性的天然材質，已被認為是一類極具套用前景的藥物控效載體。然而，對於殼聚糖與手性農藥的對映體選擇性相互作用及其由此引起的對手性農藥生物可利用性的影響和機制缺乏必要的了解。本項目擬在手性農藥拆分基礎上，研究手性農藥2,4-滴丙酸與納米殼聚糖的手性相互作用以及納米殼聚糖對手性農藥的生物降解和生態毒理調控，以小球藻為模式生物，重點研究納米殼聚糖對2,4-滴丙酸在對映體層面上的生物效應識別，明確影響擬定納米殼聚糖-手性農藥複合物環境安全性的物理、化學因素及其特點，揭示納米殼聚糖對手性農藥的對映體選擇性作用調控機制，為探索納米殼聚糖在農藥污染控制的套用提供理論基礎，為綠色化學農藥創製提供科學依據。
結題摘要
化學農藥污染是世界各國面臨的重大問題，使用單一對映異構體手性農藥以及創製既對靶標有最好生物活性、又對非靶標安全的農藥及其劑型是避免和控制化學農藥污染的有效途徑。納米殼聚糖是一種具有優良理化性能和生物活性的天然材質，已被認為是一類極具套用前景的藥物控效載體。然而，對於殼聚糖與手性農藥的對映體選擇性相互作用及其由此引起的對手性農藥生物可利用性的影響和機制缺乏必要的了解。本項目的根本目的就是希望在對映體水平上研究納米殼聚糖對手性農藥的對映體選擇性調製機制。項目選擇C手性的苯氧羧酸類、醯胺類和咪唑啉酮類除草劑3類4個典型手性農藥為研究對象。首先建立了所研究對象的對映體色譜分離、拆分方法；其次考察了2,4－滴丙酸與殼聚糖的手性相互作用差異以及由此引起的對手性農藥生物可利用性的影響。結果顯示殼聚糖的存在能改變手性農藥的對應體選擇性優先。殼聚糖分子存在時，2,4-滴丙酸在藻液中的降解存在手性差異，其降解速率大小依次為：(R)-DCPP-CS﹥(S)-DCPP-CS。這與2,4-滴丙酸手性對映體本身在藻液中的降解速度順序相反，除草劑本身的降解率大小依次為(R)-DCPP﹤(S)-DCPP。同樣，殼聚糖加入到除草劑溶液後改變了除草劑本身的毒性次序，由此殼聚糖存在下蛋白核小球藻對除草劑2,4-滴丙酸表現出手性選擇性位移。並從熱力學角度詳細研究了殼聚糖與2,4-滴丙酸的手性相互作用差異，並結合最小能量化計算，找到了殼聚糖對手性農藥毒性差異的化學調控機制。然後研究了重金屬銅離子對2,4-滴丙酸對映體選擇性毒性影響及其與藻細胞內活性氧(ROS)的相關性，同樣也證實了銅離子與2,4-滴丙酸對映體的相互作用能使手性農藥對映體毒性差異發生反轉。以上這些結果表明了非生物環境影響因子(如殼聚糖和銅離子)對手性污染物生態毒性的調控，因此對藥物控制釋放、環境健康的研究是一個重要的啟示，必須重視手性農藥與載體、手性污染物與非生物環境影響因子之間的手性相互作用及其環境影響。鑒於當前我國水體重金屬污染問題，未來迫切需要加強重金屬污染下手性農藥的安全性評價研究，以合理評估其複合污染風險。研究成果已在Environ. Sci. Tech.上發表兩篇相關論文，還有兩篇論文Environ. Sci. Tech.投稿中。
