手性农药的对映体选择性生物活性和毒性是手性农药研究的重要内容。本课题研究手性杀菌剂联苯三唑醇四个异构体的立体选择性生物活性和毒性差异，在对映体水平上评价手性农药联苯三唑醇对病原真菌的生物活性以及对水生藻类的毒性。采用抑菌圈法研究了联苯三唑醇杀菌剂外消旋体和4个光学异构体对9种重要病原菌的生物活性差异。结果表明，对番茄灰霉病菌、水稻恶苗病菌、辣椒疫霉病菌、水稻纹枯病菌和黄瓜炭疽病菌的高效体为（1S,2R）体，（1S,2S）为低效体；对番茄早疫病菌、油菜菌核病菌、小麦赤霉病菌的高效体为（1S,2R）体，低效体为（1R,2S）体；对小麦全蚀病菌的高效体为（1R,2R）体，低效体为（1R,2S）体，高效体和低效体之间存在极显著差异。联苯三唑醇杀菌剂外消旋体和4个光学异构体对蛋白核小球藻的毒性（48小时、72小时、96小时）顺序为（1S,2S）> rac >（1S,2R）>（1R,2S）>（1R,2R）。结果表明，（1S,2R）-联苯三唑醇为高效体，（1S,2S）-联苯三唑醇为高毒体，联苯三唑醇外消旋体的生物活性和毒性位于高效体和高毒体之间。第一位手性碳S构型和第二位手性碳的R构型分别主导毒性作用和生物活性作用。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract. 1
Key words. 1
引言 1
1 实验材料 3
1.1 供试菌种 3
1.2 供试藻种 3
1.3 供试药剂 3
1.4 其他实验材料和仪器 3
1.4.1 培养基 3
1.4.2 仪器 3
2 实验方法 3
2.1 联苯三唑醇立体选择性生物活性实验 3
2.1.1 实验菌种活化 3
2.1.2 试验处理 3
2.1.3 生长抑制率计算 3
2.1.4 数据处理方法 4
2.2 联苯三唑醇立体选择性毒性实验 4
2.2.1 供试藻种活化 4
2.2.2 试验处理 4
2.2.3 数据处理方法 4
3 结果与分析 4
3.1 联苯三唑醇立体选择性生物活性 4
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
3.2 联苯三唑醇立体选择性毒性 6
4 讨论 7
5 致谢 8
参考文献 8
手性农药联苯三唑醇的立体选择性生物活性和毒性
黄卉
引言
化学防治是植物保护措施中非常重要的一种措施，随着经济和工商业的发展，人口增多、粮食需求量变大、耕地面积减少，促使农民使用更多的农药来增加单位面积内产量，随之产生了农药破坏生态环境、农药残留损害人体健康的问题。为了减少农药带来的危害，低毒、高效、低残留成为新农药开发的趋势[1, 2]。目前，全球正在使用的农药中，有30%是手性农药，我国正在生产使用的手性农药占所有农药的40%[3]。
手性是指化合物的碳原子上连接4个不同的基团，这个碳原子也叫手性中心，具有手性中心的化合物会形成具有不同空间构型的对映体，一对对映体的空间构型互成镜像，不同对映体可使偏振光改变不同的偏转方向，所以又叫光学异构体。不同对映体具有相似的物理化学性质，但是由于在手性环境中与生物大分子或其他手性化合物的相互作用所以会表现出立体选择性。目前关于手性农药对非靶标生物的毒性研究表明，多数手性农药都具有对映体选择性急性毒性和潜在毒性[3]。富含高效对映体的手性农药更符合高选择性、高效、低毒的特点，具有更高的经济和社会价值，符合农药减量使用的要求；但是，因为受到生产技术和成本的限制，现在市面上大多数手性农药都是外消旋体，其中高毒低效的对映体不仅会浪费生产成本，还会对生态环境造成破坏[4]，因此研究手性农药的立体选择性有重要意义。
三唑类杀菌剂是目前世界上用量最大的手性杀菌剂品种之一，其化学结构中均含有1,2,4三唑基团，具有杀菌谱广、活性高、杀菌速度快、持效期长、内吸传导强等特点, 兼具保护、治疗、铲除和熏蒸作用。其通过抑制P450酶(CYP51)来抑制羊毛甾醇转化为麦角甾醇的过程，最终破坏病原菌细胞膜的生物活性，导致细胞死亡。三唑类杀菌剂对担子菌、子囊菌和半知菌等大多数真菌性病害均有效，被广泛应用于小麦、水稻、玉米、花生、以及多种蔬菜和水果作物的病害防治中。目前已经商品化的三唑类杀菌剂品种共31种，其中26种具有手性结构，虽然目前绝大部分三唑类手性农药仍以外消旋体形式销售和使用，但是，手性三唑类农药对映体之间的生物活性和生态毒性差异越来越受到人们的关注和重视[5] 。无活性、低活性或高毒成分的存在不仅增大了农药的使用量，甚至会对非靶标生物带来负面的影响，给人类和生态环境增加了诸多安全隐患。因此，近年来关于在对映体水平评价手性三唑类杀菌剂的活性和毒性的研究逐渐成为热点。
联苯三唑醇是拜耳公司开发的高效三唑类杀菌剂，化学名称：1（联苯4基氧基）3,3二甲基1（1H1,2,4三唑1基）丁2醇，英文化学名称是1（biphenyl4yloxy）3,3dimethyl（1H1,2,4triazol1yl）butan2ol。联苯三唑醇分子中存在两个手性碳原子，是由四种光学异构体组成的混合物（如图1）：对映体A：（1S,2R）+（1R,2S）；对映体B：（1R,2R）+（1S,2S）；市售联苯三唑醇中对映体的比例为A：B=8：2。
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图 1 联苯三唑醇对映体结构式
联苯三唑醇属于类甾醇类去甲基化抑制剂，是具有保护和治疗作用的杀菌剂，联苯三唑醇可以通过阻碍真菌中麦角甾醇的生物合成抑制真菌孢子萌发、菌丝生长和孢子的形成。多用于防治水果、观赏植物、蔬菜、花生、大豆、谷物上的白粉病、叶斑病和锈病等病害。联苯三唑醇的毒性分级为低毒，对大鼠的急性经口毒性和急性经皮毒性LD50都大于5000mg/kg，在水中直接光解，对环境比较安全。作为一种广谱高效的杀菌剂，联苯三唑醇在大田防效试验中表现优秀：5%联苯三唑醇粉剂800倍液对花生叶斑病防效明显[6]；25%联苯三唑醇WP比50%多菌灵WP更能有效控制花生叶斑病[7]，并且对花生安全；25%联苯三唑醇可湿性粉剂1000~1250倍液防治梨黑星病的效果也显著优于波尔多液240倍液或40%多菌灵胶悬剂500倍液[8]。
目前关于联苯三唑醇的研究主要集中在外消旋体水平[915]，尚未有研究在对映体水平上评价联苯三唑醇对映体立体选择性生物活性和毒性，本课题是首个在对映体水平上考察联苯三唑醇的外消旋体、4个光学异构体对番茄灰霉病菌（Botrytis cinerea）,水稻纹枯病（Rhizoctonia solani）,小麦赤霉病菌（Fusarium graminearum）,番茄早疫病菌（Alternaria solani）,黄瓜炭疽病菌（Colletotrichum orbiculare）等重要病原菌的活性差异以及对蛋白核小球藻的毒性差异的研究。本课题的研究目的是筛选出联苯三唑醇对映体中的高效低毒体，为更加科学合理地评价联苯三唑醇提供理论依据。

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