近日，中國農業科學院煙草研究所煙草病蟲害綠色防控創新團隊系統解析了手性酰胺類殺菌劑氟唑菌苯胺的立體選擇性環境行為及分子機制，對手性農藥的高效利用和污染修復具有重要指導意義。相關研究成果發表在《有害物質雜志（Journal of Hazardous Materials）》。
手性是自然界的一種基本屬性。手性化合物對映體進入環境介質后在遷移、轉化、降解和生物效應等方面的差異已成為研究熱點。手性化合物對映體與生物大分子相互作用方式的差異則成為解析其立體選擇性行為機制的重要途徑。
該研究以全球廣泛使用的酰胺類殺菌劑氟唑菌苯胺為研究對象，建立了氟唑菌苯胺各對映體的分離分析方法，獲得了光學純手性單體R-氟唑菌苯胺和S-氟唑菌苯胺。在此基礎上，研究了R-氟唑菌苯胺和S-氟唑菌苯胺在土壤等環境介質中的穩定性差異，對防治靶標的生物活性差異以及對非靶標生物蚯蚓的生態毒性差異。研究結果表明，在穩定性方面，R-氟唑菌苯胺和S-氟唑菌苯胺在土壤等介質中不存在顯著的立體選擇性差異。在生物活性方面，S-氟唑菌苯胺對立枯絲核菌、鐮刀菌等防治靶標具有更高的生物活性。在亞慢性毒方面，S-氟唑菌苯胺在蚯蚓體內的生物蓄積效應和毒性效應均大于R-氟唑菌苯胺。此外，該研究還采用人工智能AlphaFold2建模技術和分子對接技術解析了R-氟唑菌苯胺和S-氟唑菌苯胺與作用靶標在氫鍵、疏水鍵等結合方式上的差異，篩選出導致立體選擇性產生的關鍵氨基酸殘基，為闡明手性化合物立體選擇性行為機制提供重要理論依據。
該研究得到國家自然科學基金、煙草綠色防控重大專項等項目的資助。（通訊員 鞠曉暉）
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389422015229
