基于代谢组学的手性新烟碱类农药呋虫胺在大鼠体内立体行为与毒理研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:31801771
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:C1405.植物化学保护
- 结题年份:2021
- 批准年份:2018
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2019-01-01 至2021-12-31
- 项目参与者:李莉; 袁龙飞; 李薇; 邢雪洁; 杨文耀;
- 关键词:
项目摘要
The extensive use of chiral neonicotinoid pesticides poses high exposure risk to biological safety and human health. Due to the biotoxicity differences are significant between enantiomers of chiral neonicotinoids, the study of the enantioselective fate and toxicology in model animals will propose new ideas and methods for solving these scientific problems. A typical chiral neonicotinoid dinotefuran is selected to investigate the enantioselective absorption, distribution, transformation, metabolism and excretion in rats. The major metabolites of dinotefuran enantiomers and their metabolic pathways will be clarified in tissues and organs of rats. Then, the toxic effect of dinotefuran enantiomers are evaluated based on metabolomics from the perspective of systems biology, which aim to elucidate the effect of long-term dietary exposure on the growth, damage and metabolism of rats, and further to reveal the toxicology of the two enantiomers and the dominant regulations of the high exposure risk. This study will provide data support to establish a risk assessment system in mammals and theoretical foundation for risk warning of biological safety and human health.
手性新烟碱类农药使用量大,对生物安全和人类健康暴露风险高。研究表明,手性新烟碱类农药对映体间生物毒性差异显著,开展其在模式动物体内的立体行为与毒理研究能为上述科学问题的解决提供新思路和新方法。本项目选取典型手性新烟碱类农药呋虫胺,从对映体水平探究其在大鼠体内的选择性吸收、分布、转化、代谢和排泄特征,明确主要代谢产物及其不同组织器官中的代谢途径;进而,从系统生物学角度对呋虫胺对映体的毒性效应进行代谢组学解析,阐明长期膳食暴露对大鼠生长发育、功能损伤和机体代谢的影响,揭示呋虫胺对映体的毒性作用机理和高暴露风险的主导调控途径,为哺乳动物体内风险评估体系的建立提供数据支撑,为生物安全和人类健康的风险预警提供理论依据。
结项摘要
新烟碱类农药的高暴露风险已成为全球关注的科学问题,并逐渐影响到生物安全与人类健康。从对映体层面开展手性新烟碱类农药在模式动物体内的立体行为特征与毒理学效应研究,有利于建立精准、有效的风险评估体系,减少低活体、无效体,甚至有毒体进入生物体内,为农业生态可持续发展提供理论依据。本研究1)通过超临界流体和液相色谱系统实现了呋虫胺光学纯单一对映体由“毫克级”提升至“克级”的制备方案,将对映体比率纯化到99.5%以上,并确证了对映体绝对构型与旋光构型;2)阐明了呋虫胺在大鼠体内对映体选择性毒性差异与临床症状,指明S-呋虫胺为高毒体,半致死剂量为1.47g/kg bw,临床呆滞症状明显;3)建立了大鼠基质中呋虫胺对映体痕量分析方法,筛查了化学参数(提取剂、净化剂)和色谱参数(手性固定相、改性剂等)对靶标对映体分离、保留和响应的影响;4)明确了呋虫胺对映体在大鼠体内的选择性吸收、分布、代谢和排泄特征,大鼠体内呋虫胺母体形式占比92.6%,主要通过尿液排出,少量通过粪便,难以通过大鼠血脑屏障,同时鉴定出11种代谢产物M1-M11及其相关代谢途径;5)大鼠血浆代谢组解析指出,S-呋虫胺的影响高于呋虫胺外消旋体和R体,显著影响机体糖代谢、糖酵解、三羧酸循环以及氧化应激,并以优势构型与乙酰胆碱受体结合产生高于R-对映体的毒性效应。本研究为新烟碱类农药科学合理使用与高暴露风险规避提供了科学基础,有助于减缓、控制或修复其对农业生态与生物安全的潜在威胁,推进高效低风险手性单体农药产业化。
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(1)
Enantiomeric profiling of mefentrifluconazole in watermelon across China: Enantiochemistry, environmental fate, storage stability, and comparative dietary risk assessment
中国西瓜中甲氟康唑的对映体分析:对映化学、环境归趋、储存稳定性和比较膳食风险评估
- DOI:10.1016/j.jhazmat.2021.125985
- 发表时间:2021
- 期刊:Journal of Hazardous Materials
- 影响因子:13.6
- 作者:Liu Ziqi;Cheng Youpu;Yuan Longfei;Ren Xin;Liao Xianjun;Li Li;Li Wei;Chen Zenglong
- 通讯作者:Chen Zenglong
Ecological toxicity reduction of dinotefuran to honeybee: New perspective from an enantiomeric level
呋虫胺对蜜蜂的生态毒性降低:对映体水平的新视角
- DOI:10.1016/j.envint.2019.05.048
- 发表时间:2019-09-01
- 期刊:ENVIRONMENT INTERNATIONAL
- 影响因子:11.8
- 作者:Chen, Zenglong;Yao, Xiangmei;Zheng, Yongquan
- 通讯作者:Zheng, Yongquan
仲丁灵在茄子中储藏稳定性、残留特征及膳食暴露风险评估
- DOI:--
- 发表时间:2022
- 期刊:食品安全质量检测学报
- 影响因子:--
- 作者:张明浩;郭靖立;刘子琪;李莉;廖先骏;程有普;陈增龙
- 通讯作者:陈增龙
新烟碱类杀虫剂呋虫胺的研究进展
- DOI:--
- 发表时间:2021
- 期刊:现代农药
- 影响因子:--
- 作者:刘子琪;袁龙飞;廖先骏;李莉;李薇;程有普;陈增龙
- 通讯作者:陈增龙
新型三唑类杀菌剂氯氟醚菌唑
- DOI:10.16820/j.cnki.1006-0413.2021.03.013
- 发表时间:2021
- 期刊:农药
- 影响因子:--
- 作者:刘子琪;呼啸;袁龙飞;朱光艳;李莉;李薇;程有普;陈增龙
- 通讯作者:陈增龙
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其他文献
呋虫胺在有机溶剂和水中的手性稳定性
- DOI:--
- 发表时间:2015
- 期刊:中国农业科学
- 影响因子:--
- 作者:陈增龙;陈秀;董丰收;刘新刚;徐军;郑永权
- 通讯作者:郑永权
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