新方法將有助于設計下一代分子以開發更安全的殺蟲劑

2022-04-01 11:24:51

來源:前瞻網

每年進入市場的大多數商業化學品都沒有足夠的健康和安全數據。對于殺蟲劑,美國環境保護局使用各種技術來填補數據空白,以評估化學危害和暴露風險。盡管如此,近年來,公眾對這些化學品所構成的潛在威脅的關注日益增加,同時也認識到傳統的動物測試方法從速度、經濟或道德方面來說都是不切實際的。

現在,喬治-華盛頓大學的研究人員已經開發出一種新的計算方法,以快速篩選農藥的安全性、性能以及它們在環境中的持久性。此外,最重要的是,這種新方法將有助于設計下一代分子以開發更安全的殺蟲劑。

研究員表示,在許多方面,他們設計的工具模仿了藥物發現。他們用大量的化學化合物庫篩選出其功效,然后進行調整以使它們對特定的治療目標更加有效。

同樣,他們也使用基于系統的方法來修改殺蟲劑,使其毒性更小,更容易降解,同時,確保它們保持良好的性能。對于工業界和監管機構來說,這是一個強大的工具,可以幫助設計現有商業農用化學品的新的、更安全的類似物,從而守住人類的環境和工業的底線。

利用他們的模型,該團隊分析了來自美國環保署農藥登記冊的700種農藥。該模型考慮了農藥在環境中的持久性或降解性,它的安全性,以及它在殺死、驅趕或控制目標方面的表現。

他們發現,被分析的化合物中只有52種(7%)符合安全化學品的標準。據研究人員稱,雖然分析結果表明大多數殺蟲劑可能是不安全的,但許多殺蟲劑可以通過修改其分子結構的方式變得更加安全,從而在不犧牲性能的情況下降低其毒性。

展望未來,該團隊希望用以生物為基礎的、可再生的化學構件設計的農藥來增強他們的模型,以設計出可持續性的農藥。

該研究論文題為"Structure-to-process design framework for developing safer pesticides",已發表在《科學進展》期刊上。

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