手性殺菌劑啶菌噁唑和苯酰菌胺對映體生物活性、生態(tài)毒性及環(huán)境行為研究.pdf

1、近年來，手性農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)的中的應用比例越來越高，施用后進入到生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，不同對映體對靶標生物活性、非靶標生態(tài)毒性以及吸收、富集、代謝等環(huán)境行為往往存在選擇性差異。傳統(tǒng)手性農(nóng)藥評價通常不區(qū)分對映體之間的差異，導致農(nóng)藥風險評估結果常常是不可靠的，給人類健康和環(huán)境安全帶來潛在威脅。本論文選取兩種不同類型的新型手性殺菌劑啶菌噁唑和苯酰菌胺為研究對象，從對映體水平系統(tǒng)研究啶菌噁唑和苯酰菌胺對映體的構型穩(wěn)定性、生物活性、生態(tài)毒性和環(huán)境行為的差異，并

2、利用分子對接技術探討了苯酰菌胺產(chǎn)生選擇性活性差異分子機制，為手性農(nóng)藥準確風險評估提供依據(jù)，主要進展如下:
　　第一、本文利用超高效合相色譜串聯(lián)質譜和超高效液相色譜串聯(lián)質譜建立了啶菌噁唑和苯酰菌胺的對映體分離分析方法。系統(tǒng)優(yōu)化了手性固定相與有機改性劑組合、有機改性劑比例、流動相流速、系統(tǒng)壓力、柱溫等參數(shù)分別實現(xiàn)了啶菌噁唑和苯酰菌胺的基線分離，通過含時密度泛函理論模擬電子圓二色譜法確定了啶菌噁唑立體異構體和苯酰菌胺對映體的絕對構型。<

3、br>　　第二、系統(tǒng)評價了啶菌噁唑立體異構體和苯酰菌胺對映體在5種有機溶劑和純水中的光解穩(wěn)定性和在3種不同pH水溶液中的水解穩(wěn)定性。結果表明，啶菌噁唑立體異構體和苯酰菌胺對映體在光解和水解過程中保持構型穩(wěn)定，無相互轉化現(xiàn)象。
　　第三、通過菌絲生長抑制法研究了啶菌噁唑立體異構體對辣椒早疫病菌、番茄葉霉病菌、小麥赤霉病菌、番茄灰霉病菌、蘋果輪紋病菌、黃瓜枯萎病菌等6種病原菌和苯酰菌胺對映體對辣椒疫霉病菌、番茄早疫病菌、番茄灰霉病菌、

4、葡萄炭疽病菌、大豆疫霉病菌等5種病原菌的活性差異，結果發(fā)現(xiàn)啶菌噁唑立體異構體的抑菌活性均存在顯著差異，活性順序為（-）-RS-啶菌噁唑＞Rac-啶菌噁唑＞㈩-SR-啶菌噁唑＞（-）-RR-啶菌噁唑≈(+)-SS-啶菌噁唑，（-）-RS-啶菌噁唑和(+)-SS-啶菌噁唑活性差異98.8-3545.3倍。苯酰菌胺對映體的抑菌活性均存在顯著差異，活性順序為（-）-R-苯酰菌胺＞Rac-苯酰菌胺＞(+)-S-苯酰菌胺，（-）-R-苯酰菌胺活性是

5、(+)-S-苯酰菌胺活性的99-1400倍。初步明確了（-）-R-苯酰菌胺活性高的主要機制是（-）-R-苯酰菌胺與靶標266為苯丙氨酸和198位丙氨酸的范德華作用力顯著強于(+)-S-苯酰菌胺，造成R體與靶標的結合自由能顯著小于S體所致。
　　第四、開展了啶菌噁唑立體異構體和苯酰菌胺對映體對羊角月牙藻和大型溞的急性毒性差異研究。結果發(fā)現(xiàn)啶菌噁唑立體異構體對羊角月牙藻的毒性差異不顯著，而對大型溞毒性存在顯著差異，其毒性順序為（-）-

6、RS-啶菌噁唑＞（-）-RR-啶菌噁唑＞Rac-啶菌噁唑＞(+)-SR-啶菌噁唑＞(+)-SS-啶菌噁唑，其中（-）-RS-啶菌噁唑和(+)-SS-啶菌噁唑毒性差異為40倍。苯酰菌胺對映體對羊角月牙藻和大型溞的毒性均存在顯著差異，且毒性順序一致，毒性順序為(-)-R-苯酰菌胺＞Rac-苯酰菌胺＞(+)-S-苯酰菌胺，毒性差異分別為108倍和49倍。
　　第五、開展了啶菌噁唑和苯酰菌胺在設施植物中的立體選擇性降解研究。結果發(fā)現(xiàn)，手性

7、農(nóng)藥對映體選擇性降解與作物種類和吸收途徑有關。啶菌噁唑在黃瓜和番茄中均存在對映體選擇性降解。在葉面噴霧施藥模式下，（-）-RS-啶菌噁唑和（-）-RR-啶菌噁唑在番茄和黃瓜中均優(yōu)先降解，在根部滴灌施藥模式下，(+)-SR-啶菌噁唑和（-）-RR-啶菌噁唑在黃瓜中優(yōu)先降解，而（-）-RS-啶菌噁唑和（-）-RR-啶菌噁唑在番茄中優(yōu)先降解。苯酰菌胺在番茄、辣椒和葡萄中存在選擇性降解行為，（-）-R-苯酰菌胺在番茄中相對于(+)-S-苯酰菌胺

8、優(yōu)先降解，而(+)-S-苯酰菌胺在辣椒和葡萄中相對于（-）-R-苯酰菌胺優(yōu)先降解，苯酰菌胺對映體在黃瓜中不存在選擇性降解行為。
　　第六、開展了啶菌噁唑和苯酰菌胺在土壤中的對映體選擇性降解研究。結果顯示，啶菌噁唑立體異構體在有氧和厭氧條件下，在三種供試土壤中均無對映體選擇性降解行為。苯酰菌胺對映體在有氧條件下在三種供試土壤中降解存在顯著差異，表現(xiàn)為(+)-S-苯酰菌胺優(yōu)先降解，（-）-R-苯酰菌胺相對富集。苯酰菌胺在厭氧條件下無選