环糊精对异马拉硫磷对映体选择性抑制乙酰胆碱酯酶的影响

环糊精独特的结构使其具有手性识别功能,并对手性农药的不同对映体会产生不对称的影响。 本文首先通过测定马拉硫磷（malathion）,马拉氧磷（malaoxon）及异马拉硫磷（isomalathion）抑制乙酰胆碱酯酶的半抑制浓度(IC50)来研究它们的对映体选择性。结果表明:S构型马拉硫磷抑制乙酰胆碱酯酶的IC50值是R构型的马拉硫磷的4.3倍,外消旋马拉硫磷介于其中。R构型的马拉氧磷抑制乙酰胆碱酯酶的毒性是S构型的马拉氧磷的1.5倍,外消旋马拉氧磷抑制乙酰胆碱酯酶的毒性都要低于纯对映体。异马拉硫磷四个对映异构体抑制乙酰胆碱酯酶的能力大小顺序为（1S,3R）-isomalathion＞（1S,3S）-isomalathion＞（1R,3S）-isomalathion＞（1R,3R）-isomalathion。外消旋异马拉硫磷的抑制能力介于这四个对映体之间。接着研究了α-环糊精（α-CD）,β-环糊精（β-CD）,全甲基化环糊精（MCD）对isomalathion抑制乙酰胆碱酯酶动力学常数的影响,以此来分析环糊精对isomalathion对映体选择性抑制乙酰胆碱酯酶的影响。结果表明:（a）在所研究的α-CD的浓度范围内（1.5g/L-3.5g/L）,随着α-CD浓度的增加,（1R,3R）-isomalathion和（1S,3S）-isomalathion之间的对映体选择性差异值先是增加再降低到一定值后基本保持不变。而（1S,3R）-isomalathion和（1R,3S）-isomalathion这对对映体,随着α-CD的浓度从1.5g/L增加到3.5g/L,对映体选择性基本呈先降低后增加的趋势。（b）在所研究的β-CD的浓度范围内（0.3g/L-1.5g/L）,随着β-CD浓度的增加,（1R,3R）-isomalathion和（1S,3S）-isomalathion这对对映体之间的对映体选择性差异值的变化趋势基本为先缓慢降低至最低值后再急剧增加,最低值出现在β-CD的浓度为1g/L-1.2g/L之间。但此研究范围内（1S,3R）-isomalathion和（1R,3S）-isomalathion之间的对映体选择性变化较平缓。（c）在所研究的MCD的浓度范围内（1.5g/L-3.5g/L）,随着MCD浓度的增加,（1R,3R）-isomalathion和（1S,3S）-isomalathion这对对映体之间的对映体选择性的变化趋势为先降低至一定值后再缓慢上升,最小值出现在MCD为2.5g/L左右。而当MCD的浓度从1.5g/L增加到3.5g/L的过程中,（1S,3R）-isomalathion和（1R,3S）-isomalathion之间的对映体选择性变化趋势基本为先降低后增加的趋势。（d）在所选择的三种环糊精中,对（1R,3R）-isomalathion和（1S,3S）-isomalathion对映体选择性的改变都要大于（1S,3R）-isomalathion和（1R,3S）-isomalathion这对对映体。（e）通过比较三种环糊精对农药抑制乙酰胆碱酯酶的影响,可以发现同一环糊精的不同浓度对isomalathion对映体选择性的影响不同,同一浓度不同类型的环糊精对isomalathion对映体选择性的影响亦不同。这可能与不同类型的环糊精对isomalathion手性识别能力不同有关,同一类型环糊精与isomalathion之间的对映体选择性识别存在浓度依赖性。 根据本文的研究结果,可知在利用环糊精修复手性农药污染或将环糊精作为手性农药制剂的添加剂时,应该考虑环糊精的类型、浓度及手性农药对映体比例等因素对修复效果、生物活性的影响。手性农药的对映体选择性可通过添加不同类型、浓度环糊精进行调控,从而使之有利于环境安全和人体健康。