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剛播出不久的19集劇情提到，北京化工部多位領導親自到彭陽農藥廠宣告竹胺研發(fā)成功，全廠職工頓時歡欣鼓舞，這意味著彭陽農藥廠不用關停，大家的工作保住了！
但是，職工們不知道的是，竹胺的成功研發(fā)，對國家、對環(huán)境的影響究竟有多深。
“竹胺”——菊酯類手性農藥的發(fā)現(xiàn)史
“竹胺”，其實是仿生合成的菊酯類手性農藥，具有殺蟲活性高、擊倒作用強、對高等動物低毒及在環(huán)境中易生物降解的特點，是70年代以來有機合成農藥中一類極為重要的農藥。菊酯類手性農藥的研發(fā)可以追溯到1909年，日本藥物學家富士發(fā)表了第一篇報道，提出有效成分是一個“酯”。1923年日本的山本第一次證實構成酯的酸具有三環(huán)結構（環(huán)丙烷）。1924年，瑞士科學家Sanudinger和Ruzicka首次報道了除蟲菊Ⅰ、Ⅱ的結構。經過多人修正后，1947年確定了其結構。第一代擬除蟲菊素是在經歷20多年（1948-1971）的時間在天然除蟲菊酯的基礎上開發(fā)的。第一個人工合成的擬除蟲菊酯是丙烯菊酯（allethrin），是由美國的Schechter和Laforge于1947年合成，1949年商品化。
隨后以克服光不穩(wěn)定性和提高殺蟲活性為重點，又開發(fā)了芐菊酯、芐呋菊酯、胺菊酯等。70年代初，通過引入苯氧芐醇開發(fā)了苯醚菌酯，使光穩(wěn)定性明顯提高。日本住友公司又在此基礎上在分子中引入了氰基，使毒力大為提高，為農用擬除蟲菊酯的發(fā)展奠定了堅實基礎。
1972年英國Rothamsted試驗站的Elliott博士在菊酸異丁基側鏈上以鹵素取代二甲基，與苯氧芐醇成功合成了氯菊酯（Permethrin），并于1977年商品化。其藥效比DDT高幾十倍，解決了兩個光不穩(wěn)定中心（菊酸側鏈的二甲基及醇部分的不飽和結構）的結構問題，持效期長達7-10天，這是一次意義重大的突破。隨后Elliott在以上結構中引入氰基相繼合成了氯氰菊酯和溴氰菊酯。
擬除蟲菊酯類藥劑，先后有50多個品種商品化。并在世界范圍內大面積使用，在害蟲防治方面發(fā)揮了非常重要的作用。Michael Elliott自40年代末期就在英國Rothamsted試驗站開始研究除蟲菊酯類農藥的化學。在菊酯類農藥創(chuàng)制中作出了巨大貢獻，獲得了具有歷史性突破性的成果。1976年美國化學授予他農藥化學國際獎。我國于上世紀70年代初開始著手研究菊酯類手性農藥，與國外對手相比，至少存在30年以上的技術差距，當時國產菊酯最高含量僅達到60%～70%，而國外公司早已在90%以上。直至90年代初，國產菊酯始終是品種單一、質量低下的代名詞，經過幾十年科研人員的不懈努力，終于在90年代中期打破國外技術封鎖，并合成了多款擬除蟲菊酯系列產品群。目前我國商品化農藥產品中，手性農藥占比接近40%，如：高效氯氰菊酯、甲霜靈、丙溴磷等。絕大多數(shù)農藥仍以對映體混合物或外消旋體形式使用，研究表明，在高效擬除蟲菊酯手性農藥中，（S）-異構體對殺蟲極為有效（殺蟲不殺人），（R）-異構體的殺蟲效率極低，設置無效，直接使用外消旋體不僅殺蟲效果大幅降低，而且殘留在環(huán)境中的（R）-異構體對人體和動物毒性遠強于（S）-異構體。因此，如何獲取和使用高效、低毒的手性農藥受到人們的廣泛關注，西歐一些國家已經立法，對具有手性的農藥一定要使用其具有生物活性的單一異構體以保護環(huán)境。布局菊酯類農藥手性研究，研創(chuàng)一直在努力
在非手性環(huán)境中，手性農藥對映體有相同的理化特性，但在生物體內對映體之間的比例、代謝和排泄、毒性卻是不同的，有時甚至會表現(xiàn)出完全相反的活性。如菊酯類農藥高效氯氰菊酯為兩對外消旋體混合物，為非內吸性但具備觸殺和胃毒作用的農藥，主要通過與害蟲的鈉通道相互作用而破壞其神經系統(tǒng)的功能。目前用于公共衛(wèi)生和畜牧業(yè)中防治多種害蟲如蠅、蟑螂、蚊、蚤和虱等。有研究結果表明，高效氯氰菊酯有四個手性異構體，其對斑馬魚胚胎的水生環(huán)境安全性有不同的影響，將高效氯氰菊酯在高效液相色譜(HPLC)上拆分成四個手性異構體：1Rcis-aS異構體、1R-teans-aR異構體、1S-cis-aR異構體以及1S-tran-aR異構體，通過實驗發(fā)現(xiàn)1R-cis-aS異構體毒性最大,1R-traps-aS異構體次之，1S-cis-aR異構體和1R-teans-aR異構體則對斑馬魚胚胎無致畸效應。（圖1圖2）
圖1：不同藥物對斑馬魚胚胎孵化率的影響
圖2.不同藥物對斑馬魚胚胎致畸率的影響
由此可見，通過手性拆分，將不同異構體分離純化后再投入使用，對減少農藥對環(huán)境的污染及危害有著長遠的意義和價值。
廣州研創(chuàng)一直致力于手性色譜填料的研發(fā)及分離純化技術的研究，在手性農藥研究方面，早在2015年就承擔了廣州市科技項目，主要為研究菊酯類農藥的手性色譜分析、分離及有毒手性成分環(huán)境檢測技術開發(fā)，得到主管部門的一致好評。
下面是廣州研創(chuàng)對高效氯氰菊酯手性色譜研究的相關譜圖和條件：
由上述報告可知，廣州研創(chuàng)篩選出的EnantioPak?Y1產品對擬除蟲菊酯——高效氯氰菊酯對映體具有獨特的分離和識別性能，可以有效測定高效氯氰菊酯中手性對映體的純度和含量，控制手性農藥的產品質量，同時對環(huán)境中手性農藥對映體殘留進行分析檢測，對監(jiān)控其對環(huán)境生物體的潛在影響有重要意義。目前，廣州研創(chuàng)Y系列手性色譜柱有分析柱、半制備柱、制備柱及保護柱等，為全多孔球形表面涂敷了直鏈淀粉或纖維素衍生物的手性色譜柱，因其擁有極高的手性拆分能力而廣泛應用，同時，Y系列手性色譜填料可進行公斤級生產，性能優(yōu)異、穩(wěn)定，歡迎來電咨詢：189 2220 4815/020-3205 1815。
研創(chuàng)篩柱流程圖及手性柱套餐
廣州研創(chuàng)是成立于2006年的“高新技術企業(yè)”，是國內最專業(yè)的手性色譜柱、手性色譜填料研發(fā)及生產廠家。在手性分離材料與手性色譜柱領域，研創(chuàng)是唯一專業(yè)化運營的中國品牌。除此外，還提供藥物分離純化及工業(yè)制備的一體化解決方案，包括分析方法開發(fā)及手性制備服務等。
得力于優(yōu)秀的科技人才與管理人才組成的高素質團隊，目前已成功研發(fā)了三大系列19款手性色譜柱及填料，取得了10發(fā)明專利及多項國家級獎項，建立了科學規(guī)范的ISO9001質量管理體系，成立了天然藥物手性分離院士工作站、華南手性藥物分離工程技術中心，是廣東省“博士后創(chuàng)新實踐基地”、“聯(lián)合培養(yǎng)研究生基地”。
在手性色譜領域，廣州研創(chuàng)是唯一專業(yè)化運營的中國品牌，是中國手性色譜領先品牌和國內運營領跑者。
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