手性农药茚虫威对映体非靶标生物毒性及在环境中选择性行为研究

Semipreparative separation of indoxacarb has been executed on polysaccharide-based chiral stationary phases. And two enantiomers (excess values are higher than 99%) have been obtained.The toxicity to bee , zebra fish and silkworm will be furth studied using two pure enantiomers. The environmental behaviour of enantiomers of indoxacarb will be studied and various factors on environmental behaviour will be examined in this research. After applying indoxacarb on rice and tea, the digestion dynamic and residue levels of R-indoxacarb and S-indoxacarb on rice and tea will be studied. All the studies provide comprehensive information to environmental safety and ecological risk evaluation of indoxacarb, all the studied data will be the foundation for further application and food safety evaluation of the chiral pesticide indoxacarb.

申请课题以茚虫威为研究对象，以衍生化多糖手性固定相法对茚虫威进行拆分和制备,获得ee值达到99%以上的R、S对映异构体，对茚虫威表现出较高毒性的斑马鱼、家蚕等环境生物进行茚虫威对映体选择性毒性研究，对茚虫威环境行为进行立体选择性及影响因素研究，为茚虫威环境安全及生态风险的全面评价提供有用信息。同时在对映体水平上开展茚虫威在水稻和茶叶上的降解行为和残留水平研究，为进一步对该手性化合物进行安全用药和食品安全性评价奠定基础。

在Chiralpak IA半制备手性柱上制备分离茚虫威对映体，得到光学纯对映体， e.e.值达到98%以上，用单晶衍射的方法对两个对映体进行了绝对构型的确认。.茚虫威在不同来源的水中降解具有不同的对映体选择性，河水和雨水中S-(+)-茚虫威被优先降解，井水和池塘水中两个对映体降解速率相同。通过灭菌水中的降解试验说明活的微生物不是水环境中发生选择性降解的必要条件，手性选择性与水溶液中手性物质构成的手性环境相关。光学纯R体和S体在三种缓冲液及四种自然水中绝对构型稳定，不会发生消旋化的现象。通过UPLC/HRMS技术，鉴定了茚虫威在pH9缓冲溶液中2个主要代谢产物。.在7种土壤中，茚虫威富集体（2.33R:1S）和消旋体（1S:1R）中两个对映体在相同土壤中的选择性降解方向是相同的。7份土壤中，富集体（或消旋体）中对映体降解的选择性呈多样性，四份土壤中表现为(S)-(+)-茚虫威降解速度快于R体；两份土壤表现出(R)-(-)-茚虫威降解速度快于S体，一份土壤中表现出对映体降解速度相同。灭菌土壤中的降解试验说明茚虫威在土壤中的选择性降解行为是由微生物作用引起的。通过UPLC/HRMS技术，鉴定了茚虫威在酸性和碱性土壤中4个主要代谢产物。.在三地茶树上茚虫威富集体的降解都表现为(S)-(+)-茚虫威被优先降解。比较了15%茚虫威悬浮剂和150 g/L茚虫威乳油在茶叶上的降解动态表明，悬浮剂中茚虫威的降解速度明显慢于乳油中茚虫威的降解速率。光学纯茚虫威S体在茶树上降解保持构型稳定。.在两地水稻上茚虫威富集体在水稻上的降解都表现为(S)-(+)-茚虫威降解速率快于R体。15%茚虫威悬浮剂和150 g/L茚虫威乳油在水稻上的降解动态显示，悬浮剂中茚虫威的降解速度明显快于乳油中茚虫威的降解速率。光学纯茚虫威S体在水稻上降解保持构型稳定。.茚虫威富集体及两个光学纯对映体对斑马鱼、家蚕、蜜蜂的急性毒性差异研究表明茚虫威富集体 (2.33S:1R)、光学纯茚虫威S体及光学纯茚虫威R体对斑马鱼、家蚕、蜜蜂的急性毒性毒性存在不同，毒性顺序由大到小为：光学纯茚虫威S体 >茚虫威富集体 (2.33S:1R) >光学纯茚虫威R体。