綠色農(nóng)藥的關鍵在于綠色殺蟲劑的創(chuàng)制。以吡蟲啉為代表的新煙堿殺蟲劑是一類超高效殺蟲藥劑,,目前全球市場穩(wěn)定在20億美元以上,,但是大量頻繁的使用,已造成嚴重的抗性,,其蜜蜂毒性也已被多個國家和地區(qū)報道,,因此,針對其抗性和蜜蜂毒性的新煙堿殺蟲劑創(chuàng)制具有重要意義,。本課題首次提出了順硝烯新煙堿的研究策略,得到了多個系列具有自主知識產(chǎn)權的高活性化合物,,顯著降低了交互抗性,,并降低了其蜜蜂毒性,具有重要的產(chǎn)業(yè)化前景,。
本課題已經(jīng)在作用機制創(chuàng)新,、活性分子發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)業(yè)化推進方面均取得重要突破,。在作用機制研究方面首次提出了氫鍵誘導的π-π協(xié)同作用的模型,,并得到復合物晶體結構的支撐;從分子水平上研究比較了具有自主知識產(chǎn)權的哌蟲啶,、IPPA152201,、環(huán)氧蟲啶和吡蟲啉的作用機制差異;環(huán)氧蟲啶作為國際上第一個高活性新煙堿受體的拮抗劑,,結構和作用機制的創(chuàng)新性尤為突出,;在候選殺蟲劑光熱穩(wěn)定性,、手性拆分、同位素標記物合成等方面均取得重要進展,。在分子設計合成方面,,圍繞順硝烯策略和氫鍵誘導的π-π協(xié)同作用機制,設計合成11個系列600余具有全新結構化合物,,發(fā)現(xiàn)了8個具有超高活性化合物,,均顯著優(yōu)于目前商品化品種。在產(chǎn)業(yè)化推進方面,,和江蘇克勝集團合作,,獲得哌蟲啶的農(nóng)藥臨時登記證、生產(chǎn)許可證等,;和上海生農(nóng)生化制品有限公司合作,,正在力推國際上第一個新煙堿受體拮抗機制的殺蟲劑;和中國農(nóng)業(yè)科學院蘭州獸醫(yī)研究所合作,,將開發(fā)高活性化合物環(huán)氧蟲啶和IPPA152201在動物保護方面新用途,。上述研究顯著提升了我國在新煙堿殺蟲劑創(chuàng)制方面的水平,并產(chǎn)生重要的國際影響力,,李忠教授應邀在美國化學會239屆會議的新煙堿殺蟲劑分子設計分會作邀請報告,,并應邀為JAFC撰寫綜述文章,系統(tǒng)介紹研究團隊在順硝烯新煙堿殺蟲劑創(chuàng)制方面的工作,。順硝烯新煙堿殺蟲劑創(chuàng)制方面的研究僅在農(nóng)學一類期刊發(fā)表JAFC上發(fā)表論文9篇,,申請中國專利7項,申請國際PCT專利6項,,美國專利2項,,歐洲專利2項,獲得中國專利授權1項,,美國專利授權1項,。
環(huán)氧蟲啶的發(fā)現(xiàn)表明我國完全具有自主創(chuàng)新綠色化學農(nóng)藥的能力。該化合物是目前國際上唯一的高活性新煙堿受體拮抗劑,,作用機制的創(chuàng)新降低了抗性風險,,有可能成為我國殺蟲劑創(chuàng)制中最重要的突破。其綜合性能顯著優(yōu)于主流殺蟲劑品種,,有望形成競爭優(yōu)勢,,新煙堿殺蟲劑的國內市場為20億元人民幣,國際上約為20億美元,,該類化合物一旦能占據(jù)20%的市場,,將會形成非常巨大經(jīng)濟效益,而作為自主知識產(chǎn)權化合物的開發(fā),,其社會效益也將非常顯著,。(生物谷 Bioon.com)