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大连理工王忠刚教授课题组《ACS AMI》: 具有便携性、高灵敏度和快速响应的用于农药检测荧光多孔聚合物和可视化检测器件
2022-03-25导读: 我国是农药生产和使用大国,农药产品的种类和数量非常多。虽然农药能够高效防治农作物的病虫害,但农药残留问题也异常突出。农药残留不仅造成急性中毒,更令人担忧的是在体内蓄积而导致的慢性中毒、基因突变、致癌和畸形等副作用。因此,人们迫切希望开发出操作简单、廉价、便携且灵敏稳定的材料和检测技术,能够实现田间地头、农贸市场和家庭等场所对残留农药的现场检测,满足社会对农药残留超标早期预警的需求。2018年该课题组开展了荧光多孔有机聚合物在农药传感方面的研究, 将多孔有机聚合物(POPs)的应用拓展到残留农药检测领域。与金属有机骨架(MOFs)材料不同,POPs的构建单元是通过牢固的共价键链接的,因而具有更好的物理化学稳定性。而且,与非孔材料相比,荧光POPs的孔结构和巨大比表面积提供了农药检测物与聚合物中荧光基团更多的接触机会,从而提高聚合物的检测能力。课题组先后合成了聚合物骨架分别悬挂三苯胺和苯基咔唑基团的荧光多孔聚合物,其BET比表面积可达858 m2 g-1,且孔径尺寸在0.48-4.38 nm之间可调。研究结果表明,聚合物对农药呈现出良好的荧光响应性和对不同农药分子一定的可识别性。研究成果已发表在Macromolecules 和ACS Sensors 上(B. Zhang, J. Yan, Y. Q. Shang, Z. G. Wang*, Macromolecules, 2018, 51, 1769-1776;B. Zhang, B. Li, Z. G. Wang*, ACS Sensors, 2020, 5, 162-170)。 在此基础上,为进一步提高荧光多孔聚合物对农药分子的检测灵敏性,开发便携式、易操作和性能可靠的检测器件,课题组拓展荧光基团的共轭结构,合成了两种含双咔唑基团的单醛单体(DCBA和CPBA),将其分别与三聚氰胺缩合聚合,制备出聚合物交联网络上悬挂双咔唑荧光基团的微孔-介孔聚缩醛胺(JY1和JY2)。聚合物具有 1.1- 34.2 nm范围内的多级孔结构,紫外光照射下发出强的绿色荧光(图1和图2)。图1. 两种荧光多孔聚合物的合成路线与化学结构。图2. (a) 双咔唑单体及其聚合物在254 nm激发下的荧光光谱;(b) 两种聚合物的荧光寿命衰减曲线。研究了JY1和JY2聚合物对吡虫啉(IDP)、氟菌唑(TFZ)、高效氟氯氰菊酯(LCT)和氟氯氰菊酯(CFT)四种常用农药的荧光传感性能。结果显示,荧光多孔聚合物对农药吡虫啉表现出快速的荧光响应 (2 s) 和低检测限 (30 ppb),其荧光淬灭Stern-Volmer常数高达50063 M-1,超过含单咔唑基团多孔有机聚合物 23-51 倍。荧光多孔聚合物在不同环境下对农药检测性能表现出优异的抗干扰性,在纯水、果皮水提取液和田间土壤水提取液中,聚合物对吡虫啉的荧光响应基本相同。在常见阳离子和阴离子、阴离子和阳离子表面活性剂等干扰物存在下,聚合物对吡虫啉均具有灵敏的荧光响应。系统研究了聚合物对农药分子的荧光淬灭机制,阐述了孔隙率参数、光物理性质与农药在多孔聚合物中传感性能间的关系(图3)。图3. 两种聚合物与四种农药间结构-传感性能间的关系 (a) 两种聚合物分别与四种农药间ΔELUMO值的对比图; (b) 两种聚合物对四种农药的Stern-Volmer常数变化对比图;(c) 两种聚合物荧光激发光谱;和四种农药紫外吸收光谱图; (d) JY1在四种农药溶液中荧光强度随响应时间的变化曲线。此外,他们将聚合物制成的荧光硅胶板对吡虫啉进行检测实验,发现荧光板接触农药溶液后迅速变暗。把检测过农药的硅胶板用乙醇简单漂洗后,硅胶板的亮度便完全恢复可继续使用,循环测试实验12次后,硅胶板的荧光强度仍然可以保持(图4)。所制得的荧光硅胶板具有对农药检测高灵敏性、使用方法简单、良好的循环使用能力和便携性等优点,克服了以往荧光检测试纸使用和携带过程中聚合物荧光粉易脱落的问题,在残留农药方便快速检测方面显示出潜在的应用前景。图4.聚合物荧光硅胶板对吡虫啉溶液检测的12次重复实验结果。该研究成果最近以“Micro-/mesoporous Fluorescent Polymers and Devices for Visual Pesticides Detection with Portability, High Sensitivity and Ultra-Fast Response”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上 (Weizhong Li, Jinyu Tang, Zhonggang Wang*, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, DOI: 10.1021/acsami.1c21658)。论文的共同第一作者为大连理工大学化工学院硕士研究生李伟中和唐金玉,通讯作者为大连理工大学王忠刚教授。研究工作得到国家自然科学基金的大力支持。论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c21658
关键词:聚合物,荧光,农药,检测,多孔,硅胶,残留,基团,吡虫啉,响应
北大宛新华/张洁课题组与中科院化学所彭谦合作Angew:构象调控点亮单取代聚乙炔的圆偏振发光性质
2022-01-22导读: 圆偏振发光(CPL)指物质在一定波长的光激发下能选择性发出左旋和右旋圆偏振光,反映的是物质在激发态的手性,其在3D显示、量子通讯、信息存储、生物检测等高新技术领域有着广阔应用前景。与圆二色光谱(CD)和非偏振荧光光谱相比,CPL可以排除其他非手性发光基团的干扰,在分子传感与检测上能表现出更高的灵敏度与分辨率。然而,若将其用于物质定量检测仍充满着挑战,因为这不仅需要高发光不对称因子(glum),而且需要优异的刺激响应性以及glum值规律性的线性变化,完全满足这些要求的例子非常少。另一方面,单取代聚乙炔是一类重要的动态螺旋共轭高分子,具有高光学不对称性,在外界刺激下其螺旋构象容易调控,可发展成为一类重要的刺激响应性CPL材料。但目前报道的单取代聚乙炔大多呈现伸展的cis-transoid构象,其主链一直被认为不发光,即使引入发光基团,也会因为主链吸收波长较大、与侧基发射光谱重叠而大幅度降低荧光强度。图1. cis-transoid (a)与cis-cisoid (b)螺旋的分子结构示意图以及相应的聚炔主链电子能级关系与发光行为;(c) 聚合物sP与rP在THF与CHCl3中的UV-vis与CD光谱;(d) 聚合物sP与对应单体sM的荧光光谱及其在THF溶液与膜中的荧光照片近日,北京大学宛新华教授和张洁副教授课题组与中科院化学所的彭谦研究员合作,首次报道了基于紧密cis-cisoid聚炔骨架的单取代聚乙炔圆偏振发光材料,打破了传统单取代聚乙炔主链不发光的认知。其分子设计基于3,5-双酰胺取代结构,强的分子内氢键稳定了紧密的cis-cisoid构象,限制了分子运动,降低了聚炔主链的1Bu能级,使E(1Bu) E(2Ag),侧基即使不引入荧光基团,聚合物也能表现出很强的黄绿色荧光 (图1)。通过实验结合理论计算模拟,作者证实该荧光来源于聚炔的主链。传统报道的聚炔主要呈现cis-transoid构象,其1Bu能级高于2Ag能级,而2Ag能级到1Ag能级间的跃迁是电子禁阻的,故不发光。而在氢键稳定的cis-cisoid构象中,1Bu能级低于2Ag能级,而1Bu能级到1Ag能级的跃迁是电子允许的,故能表现出荧光性质。聚合物兼具手性和荧光性质,呈现出优异的CPL性能。利用氢键的溶剂与温度响应性,cis-cisoid螺旋构象与伸展的cis-transoid螺旋构象间能可逆地转变,从而实现了荧光和CPL的可逆调控。在稀溶液中,其CPL的glum值为10-3数量级,而在手性的向列相液晶膜中,glum值可高达10-1数量级(图2a)。膜态下螺旋构象及CPL性质对三氟乙酸(TFA)蒸汽具有非常快速的响应性(图2b)。交替地用TFA与四氢呋喃(THF)蒸汽处理能可逆地调控cis-cisoid与cis-transoid螺旋构象间的转变,从而实现CPL的开与关(图2d,e)。图2. sP与rP在TFA蒸汽处理前后的CPL、glum光谱(a)与CD、UV光谱(b);(c) rP液晶膜的POM图像;(d) sP/rP液晶膜的glum受TFA与THF蒸汽的可逆调控;(e) 液晶相中聚合物超分子组装结构受TFA与THF蒸汽可逆调控的示意图TFA已被广泛用于各种药物、农药、染料的制备中,并且是一类棘手的环境污染物,对其定量检测意义重大。作者发现聚合物在液晶膜中的CPL对TFA能进行快速、定量、特异性的检测(图3)。与CD和荧光相比,CPL表现出更高的灵敏度、更宽的检测范围以及更好的线性关系。图3. (a) CPL光谱对不同TFA含量的CHCl3溶液的响应;(b) glum、CD与荧光强度随TFA浓度的变化;(c) 不同有机酸对液晶膜glum值的影响该工作首次实现了单取代聚乙炔主链的强发光,实验结合理论深入揭示了其发光机理,借助其构象调控制备了刺激响应性的CPL材料,在TFA的定量检测上表现出了优异的性能,为发展智能CPL材料提供了新思路。北京大学的汪胜博士和清华大学的胡德平博士为论文共同第一作者,并且该工作得到了国家自然科学基金(No. 51833001 与No. 52073001)的支持。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202108010
关键词:CPL,荧光,cis,发光,构象,TFA,能级,glum,主链,检测
我院李海兵教授课题组在绿色农药应用方面取得重要进展
2021-12-14导读: 华大在线讯(通讯员 朱潇潇)近日,化学学院农药重点实验室李海兵教授团队在一种基于主客自组装原理的超两亲铺展剂研究中取得了重要进展,相关研究成果作为封面文章发表于美国农业化学顶级期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry(https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c02656),李海兵为通讯作者。研究统计显示,在农药喷洒过程中,只有0.02%-3%能够铺展在疏水的作物叶面上,九成以上的农药流失到环境中,造成严重的生态污染和经济损失。当前,农药超铺展技术几乎完全被国外农药巨头垄断。因此,为突破欧美“卡脖子”技术壁垒,自主研发农药超铺展剂是我国绿色农药应用领域研究的重要挑战。 李海兵教授团队在国家重点研发计划项目《高效低风险小分子农药研发与示范》的资助下,研发出一种基于主客自组装原理的超两亲铺展剂,能够将农药有效铺展率提高到60%以上。近日,该团队又获得国家“变革性技术关键科学问题”重点研发计划《超铺展液滴调控技术用于高效农药利用的基础研究》的项目支持。 “一带一路”国家大多是农业国家,农药使用减量增效是个共性问题。基于当前研究取得的重要进展,该团队在国家111引智计划项目,国家外专局和中国科协“一带一路”专项的支持下,与“一带一路”沿线国家(俄罗斯、埃及、伊朗、巴基斯坦等)搭建合作型智库网络体系,积极研发并推广绿色高效的农药超铺展纳米制剂,以期推动绿色农药领域的国际产学研一体化融合发展。 原文链接:http://news.ccnu.edu.cn/info/1062/37610.htm
关键词:农药,铺展,研发,计划,一带,绿色,高效,重点,组装,支持
科研人员成功解析农药啶菌噁唑的环境降解产物
2021-10-28导读: 近日,中国农业科学院植物保护研究所农药应用风险控制创新团队提出了一种农药环境降解产物三步鉴定新方法,成功应用解析了我国创制农药啶菌噁唑的环境降解产物。研究结果在线发表在《危险材料学报(Journal of Hazardous Materials)》上。据徐军研究员介绍,通常农药进入环境后,受生物及非生物因素的影响发生降解,可能失去或降低活性,但也可能产生毒性更高、稳定性更强的降解产物,对环境、非靶标生物和人类的风险高于农药本身。我国已创制并登记了50余种农药,但是关于它们在环境中降解产物的数据很少,环境风险评估不全面。该研究提出的“三步鉴定法”分别从结构、化学反应和色谱峰入手,鉴定并确证了8种啶菌噁唑环境降解产物,利用经典ECOSAR软件预测了降解产物对非靶标生物的毒性,其中3种代谢物的毒性大于母体。该研究为啶菌噁唑的环境风险评估提供了重要基础数据,为农药降解产物的鉴定及风险识别提供了方法借鉴。该研究得到国家自然科学基金和中国农科院科技创新工程等项目资助。(通讯员:欧阳灿彬)原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389421021919
关键词:环境,降解,农药,产物,风险,鉴定,毒性,生物,评估,创制
【创新前沿】ACS Catalysis报道我校在催化不对称合成领域最新研究进展
2021-09-30导读: 近日,邓卫平教授和杨武林副教授团队在手性八元杂环骨架催化不对称构建研究中取得最新进展,相关研究成果以“Diastereo- andEnantioselective Synthesis of Eight-Membered Heterocycles via an Allylation/Ring Expansion Sequence Enabled by MultipleCatalysis”为题发表于美国化学会催化杂志ACS Catalysis(DOI: 10.1021/acscatal.1c03711)。手性八元杂环是一类重要的中环骨架,广泛存在于多种药物分子和活性天然产物中,开发其高效、高立体选择性合成方法是有机合成化学和药物化学领域的研究热点之一。然而,由于构建该类中环骨架过程中会出现不利的焓变和熵变以及跨环相互作用,所以实现该类结构的高立体选择性合成存在较大挑战。为了解决这一科学难题,该研究团队提出金属/有机小分子连续催化烯丙基取代/扩环级联反应的策略,首先经金属铱催化的烯丙基取代/分子内环化得到高张力的多环中间体,然后通过有机双功能催化剂促进的开环反应步骤,进而构建八元杂环骨架。该反应策略从根本上避免了八元环传统合成方法中存在的不利焓变和熵变因素,为手性中环化合物的合成提供了新方法。底物普适性研究证明了该反应良好的底物兼容性,以中等至优秀的收率(62-98%)和优秀的立体选择性(85-99% ee, 8:1-15:1 dr)合成了一系列手性苯并氧杂八元环和苯并氮杂八元环衍生物,为进一步开展创新药物研究和新型农药创制提供了结构新颖的分子实体。此外,详细的机理研究和DFT理论计算证实了手性金属铱催化剂控制烯丙基取代反应的对映选择性,而手性双功能有机催化剂控制了扩环反应的非对映选择性,这种新颖的立体化学控制模式,为后续开发连续催化不对称反应提供了新思路。论文第一作者和通讯作者是华理药学院杨武林副教授,实验工作主要由我校硕士研究生王元琳和李文等同学完成,理论计算工作主要由清华大学田博学课题组完成,邓卫平教授和田博学研究员是共同通讯作者。该项研究得到了国家自然科学基金的经费支持,化合物数据表征工作得到了我校分析测试中心的大力支持。论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c03711
关键词:合成,选择性,催化,骨架,分子,手性,中环,控制,烯丙基,金属
中广测研究团队基于活体分析技术揭示植物在氨基甲酸酯农药胁迫下的代谢失衡机制
2021-09-22导读: 近期,测试所(中广测)新技术实验室超微量分析团队与中山大学、江西师范大学合作,开发了一种基于富氮多孔聚合物的固相微萃取(SPME)活体分析新技术,利用该技术实时跟踪活体植物在氨基甲酸酯农药胁迫下的污染富集/消除行为与植物内源性代谢失衡行为,为有害化学物质的生物毒性评价研究提供了重要的技术手段和研究新思路。相关研究成果发表在国际环境领域自然指数期刊《Environmental Science & Technology》上。氨基甲酸酯类农药是为替代有机氯、有机磷农药而开发出的一种新型广谱杀虫、杀螨、除草剂,在农业、林业和牧业等方面得到了广泛的应用。氨基甲酸酯类农药使用量已超过有机磷农药,销售额仅次于拟除虫菊酯类农药位居第二。氨基甲酸酯农药的潜在健康风险和环境不良影响引起了人们的广泛关注。受污染的食物,特别是新鲜蔬菜,是人类氨基甲酸酯非职业性接触的主要来源。在污染暴露下,植物将进行一系列的解毒过程并进而影响其自身的内源代谢和营养成分组成。传统的破坏性处理和分析技术容易引起复杂内源代谢物在样品前处理过程中的结构转化的信息遗失,且无法对单一目标植株进行长时间的跟踪研究。本研究团队基于新型富氮多孔聚合物材料研制了一种具有广谱萃取特性和生物相容性的SPME活体采样探针,并结合GC-QTOF-MS联用分析技术,对暴露于氨基甲酸酯污染下的小白菜活体内的外源性污染及其内源性代谢信息进行实时、同步跟踪监测。研究发现,氨基甲酸酯及其初级代谢产物在小白菜中的富集和消除均很迅速。自施加污染暴露第三天起,暴露组和对照组植株出现显著性代谢差异,且该代谢失衡特征在暴露移除后的培养时间段内并未出现逆转。特别是,暴露植株中具有抗癌活性的硫代葡萄糖苷相关代谢物含量出现了显著的下调。本研究从分子水平阐明植物在外源氨基甲酸酯胁迫下的代谢失衡行为,并可为生物体在其它复杂污染刺激下的代谢失衡机制研究提供了技术思路。SPME活体分析技术开发及其在植物代谢失衡行为研究中的应用测试所(中广测)为本论文第一和通讯作者单位,刘舒芹博士为论文第一作者,相关研究工作得到了国家自然科学基金、广东省重点领域研发计划重点专项、广东省基础与应用基础研究基金、广州市科技计划项目等的资助。论文信息:Shuqin Liu, Yiquan Huang, Jian Liu, Chao Chen, Gangfeng Ouyang. In vivo contaminant monitoring and metabolomic profiling in plants exposed to carbamates via a novel microextraction fiber. Environmental Science & Technology, 2021, 55, 18, 12449-12458.论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c04368
关键词:代谢,氨基甲酸酯,农药,污染,暴露,失衡,植物,论文,活体,相关
酶抑制法快速检测有机磷农药取得新进展
2021-09-15导读: 近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所质量安全课题组在基于金纳米材料的酶抑制方法快速检测有机磷农药方面取得新进展,相关研究 “Enzyme inhibition methods based on Au nanomaterials for rapid detection of organophosphorus pesticides in agricultural and environmental samples: A review”发表在国际学术期刊Journal of Advanced Research上(IF= 10.479,DOI:10.1016/j.jare.2021.08.008)。 有机磷农药作为高效的杀虫剂或杀螨剂被广泛用于农产品中的病虫害防治,然而有机磷农药具有毒性较高以及蓄积降解难的问题,威胁人类健康,破坏生态安全。因此,开发一种快速测定农产品中有机磷农药残留的方法具有重要意义。酶抑制法作为一种快速检测方法被广泛应用于测定农产品中的有机磷农药。在基于生物酶催化的酶抑制法检测有机磷农药中,生物酶稳定性差和耐受性低等原因,造成酶抑制法检测农产品中有机磷农药的假阴性率高、准确性低。 针对上述问题,研究人员通过探究金纳米材料的形貌、尺寸和表面修饰基团,筛选出具有良好的光学、电化学、生物相容性的金纳米材料。研究人员将酶抑制法和金纳米材料结合起来,建立基于金纳米材料的酶抑制法,实现农产品中有机磷农药快速检测,该方法具有灵敏度高、稳定性好、假阴性率低以及操作简单等优点。该研究详细地阐明了有机磷农药在基于金纳米材料的酶抑制法中比色、荧光及生物传感器的检测的机理,着重地介绍了基于金纳米材料的酶抑制法检测农产品中有机磷农药的最新应用进展。系统地展望了酶抑制法在农产品中农药残留需要解决的技术难题和发展趋势,为检测农产品中有机磷农药残留提供了全面的理论依据。 中国农业科学院蔬菜花卉研究所为论文第一完成单位,蔬菜所硕士研究生翟荣启为论文第一作者,徐东辉研究员和陈鸽博士为通讯作者,埃及开罗大学A.M. Abdo El-Aty教授参与该项工作。该研究得到了中国农业科学院科技创新工程、中国农业科学院蔬菜花卉研究所基本科研业务、国家重点研发计划及国家大宗蔬菜产业技术体系等项目的资助和农业农村部蔬菜质量安全控制重点实验室的支持。 原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jare.2021.08.008
关键词:农药,有机磷,抑制,农产品,检测,纳米材料,蔬菜,中国农业科学院,方法,研究所
果树所开展噁唑菌酮对映体立体选择性活性、毒性及环境行为研究
2021-08-09导读: 原文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.1c00825日前,中国农业科学院果树研究所果品质量安全课题组利用室内靶标生物活性试验、非靶标环境毒性试验开展了噁唑菌酮立体选择性活性和毒性研究,同时采用分子对接技术对立体选择性的分子机制进行了初步解析,相关研究成果以题为“Chiral Fungicide Famoxadone: Stereoselective Bioactivity, AquaticToxicity, and Environmental Behavior in Soils”在线发表在学术期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》上,论文通讯作者、第一作者徐国锋。噁唑菌酮是一种高效、广谱性手性杀菌剂,现有生产和销售的噁唑菌酮都是以外消旋体形式存在的,其作用机制是抑制呼吸链电子传递,从而造成ADP→ATP氧化磷酸作用的终止,病原菌细胞由于能量缺失而死亡。手性农药的立体异构体具有不同的空间结构,在手性环境下具有不相同的活性。该研究首次明确了噁唑菌酮对映体的立体选择性活性和毒性差异,其中噁唑菌酮对映体及原药对苹果炭疽病等5种病原菌的活性顺序均为:S-(+)-噁唑菌酮Rac-噁唑菌酮R-(-)-噁唑菌酮;对羊角月牙藻等3种水生生物的毒性存在差异,毒性顺序均为:R-(-)-噁唑菌酮S-(+)-噁唑菌酮Rac-噁唑菌酮。在有氧培养条件下, R-(-)-噁唑菌酮降解速度快于S-(+)-噁唑菌酮,导致S-(+)-噁唑菌酮相对富集;在无氧培养条件下,噁唑菌酮对映体在土壤中不存在对映体选择性降解。该研究为噁唑菌酮手性单体农药的开发和环境评价提供了有利的技术支撑。该研究得到中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP、CAAS-ZDRW202011)、国家果品质量安全风险评估专项(GJFP2019011)等项目的资助。(通讯员:何文上)
关键词:活性,毒性,选择性,映体,立体,病原菌,果品,机制,分子,条件
【科研新进展】(50)常明欣教授课题组在胺类手性化合物合成领域取得重要进展
2021-07-13导读: 近期,化学与药学院高锦明教授团队的常明欣教授课题组采取还原胺化与不对称氢化串联的新方法,在胺类手性化合物合成领域取得重要进展,相关研究成果以 “The Combination of Asymmetric Hydrogenation of Olefin and Direct Reductive Amination”为题,发表在双一流A类期刊《自然·通讯》杂志上。化学与药学院硕士研究生袁帅为该论文第一作者,黄海洲博士、耿会玲教授和常明欣教授为共同通讯作者。直接的还原胺化(DRA)是一种绿色环保并且高效的胺类化合物的合成方法,此反应过程省略了不对称氢化中制备亚胺中间体这一步骤,提高了手性胺类化合物制备的产率和原子经济性,从而降低手性胺类化合物尤其是手性胺类药物的化学合成成本,成为制药工业上最重要的、应用最广泛的胺类化合物制备方法。同时,不对称氢化(AH)是大量生产中应用最频繁的不对称反应,众多相关药物的关键中间体经该反应制备得到,包括L-Dopa(最早实现工业化的不对称催化工艺)、L-menthol (产量最大的不对称催化工艺)、metolachlor (销量最大的光学纯农药)、dextromethorphan(临床上应用最广的镇咳药)、sitagliptin(治疗糖尿病的重磅药物)等。该研究将这两个高效反应结合起来,在一个反应容器中同时实现还原胺化和不对称氢化的化学转化。该串联反应的实现,可以一步构筑多个化学键,使得相关胺类手性化合物的合成效率显著提高,为相关胺类手性药物的绿色高效合成提供了极具潜力的途径。该研究得到了国家自然科学基金(21772155)、学校“双一流”营养与健康学科群建设项目以及西北农林科技大学基本科研业务费(Z1090219002)等项目的支持。原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-14475-x编辑:王学锋终审:郭建东
关键词:胺类,化合物,氢化,合成,药物
我校构建“纳米农药”一带一路国际科技组织合作平台
2021-07-08导读: 在“一带一路”建设中,农业一直是重要的合作领域。我国在进行农业贸易和农业投资合作的同时,也为沿线国家带去了绿色农药等先进的农业技术。在中国科协“一带一路”国际科技组织合作平台建设和国家重点研发计划“高效低风险小分子除草剂”项目的支持下,我校化学学院、农药与化学生物学教育部重点实验室的李海兵教授团队,围绕“纳米农药”研究领域,与印度、埃及、阿尔及利亚、巴基斯坦、斯里兰卡等“一带一路”沿线国家的高校和科技组织建立了长期的合作交流关系,形成了紧密的“朋友圈”。“一带一路”沿线国家大多数为发展中国家,农业资源丰富,且农业仍然是支柱产业,开发潜力巨大。这些国家的农药使用主要以低技术含量应用为主,造成了农药的低效高污染,为达效用增大用量却造成了更大的环境污染,成为了农业生产的卡脖子问题。为了实现农药的减量化,高效化,绿色化,需要从技术方面突破现有农药纳米制剂化技术,提升农药的药效及环境友好性。为研发绿色高效农药纳米制剂的同时,促进“一带一路”沿线国家之间交流与合作,该团队邀请了印度科学院Partha Sarathi Mukherjee院士、美国科学院院士Peter John Stang教授、美国犹他大学Shelley Dawn Minteer院士、美国科学院Charles Dale Poulter院士、韩国科学院Jong Seung Kim院士、中国科学院江雷院士、埃及开罗大学Sayed Abas Elmahy教授以及山东先达农化股份有限公司王现全董事长等领域高端人才专家进行了访问与交流,构建了“一带一路”纳米农药国际合作研究平台。促进各国科技交流发展的同时,就研发纳米农药制剂,提高农药使用效率,达到减量增效为目的展开了深入的交流与合作,突破了现有农药的使用技术瓶颈,研制成功多种农药纳米制剂,有效减少了农药对环境的危害,提高了农业粮食生产能力。实践表明,构建纳米农药“一带一路”科技智库网络可以充分调动企业、高校、政府三方力量,促进产学研融合、协同创新,实现“一带一路”农业国家智库间,人员、农药等资源间的流动共享,进一步为“一带一路”沿线国家和地区的科研发展与合作贡献智慧力量。
关键词:农药,一带,合作,纳米,制剂,交流,领域,研发,绿色,力量