手性农药环丙虫酰胺对映体立体选择性研究：生物活性、生态毒性及对草莓风味品质的影响机制

本综述系统评估了手性杀虫剂环丙虫酰胺（CYP）对映体的立体选择性差异。研究发现S-CYP对靶标害虫（桃蚜、烟粉虱）表现出更高生物活性，且在草莓上降解半衰期更短（24.90天）。虽然对非靶标生物（大型蚤、蜜蜂）急性毒性无显著立体选择性，但S-CYP能更有效促进草莓生长（通过调节GA、IAA、ABA水平）并增加花青素和VC含量。值得注意的是，所有处理均通过抑制糖代谢基因（降低可溶性糖）和干扰挥发物合成降低风味品质，其中S-CYP对挥发物抑制更强但对糖类影响较小。该研究为手性农药的立体特异性安全评价提供了重要依据。

　　

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材料与化学品

环丙虫酰胺（Cyclaniliprole, CYP）外消旋标准品（97%）由国家农药质量检验检测中心（沈阳）提供。对映体单体（纯度>98%）由北京绿百草制药技术有限公司制备。烟粉虱（Bemisia tabaci）采自北京中关村公园温室，桃蚜（Myzus persica）由中国农业大学植物保护学院提供，大型蚤（Daphnia magna）由农药分析与环境毒理实验室提供。

环丙虫酰胺对映体的分离

手性固定相（CSPs）类型直接影响对映体分离效率。其中多糖衍生物CSPs（如纤维素和直链淀粉基填料）因具有高手性识别能力而被广泛应用于手性农药分离。本研究比较了两种直链淀粉基色谱柱（CHIRALPAK AD-H, CHIRALPAK AS-H）和一种纤维素基色谱柱的分离效果...

结论

本研究采用CHIRALPAK AD-H色谱柱，以正己烷/异丙醇（80/20, v/v）为流动相，流速1.0 mL/min，柱温25°C，实现了环丙虫酰胺对映体的优化分离。通过对比实验圆二色谱（CD）与密度泛函理论计算的电子圆二色谱（ECD），确定了绝对构型。生物测定显示S-CYP对桃蚜（Myzus persicae）和烟粉虱（Bemisia tabaci）的杀虫活性高于R-CYP。两种对映体对大型蚤（Daphnia magna）和蜜蜂（Apis mellifera）的急性毒性均未表现出显著立体选择性。在草莓上的降解动力学表明R-CYP的半衰期（33.08天）显著长于S-CYP（24.90天）和外消旋体（24.40天）。此外，所有处理均通过提高赤霉素（GA）、生长素（IAA）和脱落酸（ABA）水平促进果实生长和成熟，其中S-CYP效果更显著。但果实生长可能以牺牲风味为代价：农药处理引发氧化应激，抑制糖代谢相关基因表达，降低可溶性糖含量，干扰挥发性物质合成，最终导致风味品质下降。值得注意的是，环丙虫酰胺及其对映体增加了花青素和维生素C（VC）含量，但降低了总酚含量。在对映体水平上，S-CYP对挥发物的抑制作用更强，但对糖类的影响小于R-CYP，且对营养物质的促进作用更明显。因此，从草莓果实发育和风味品质角度考虑，S-CYP的应用更具优势。但纯异构体的商业化仍需进一步获取其生物活性、毒性和环境行为的立体特异性数据。