手性农药因对映体在生物活性、毒性、环境行为等方面的差异性而备受关注，充分了解对映体的立体选择性对开发高活性农药及减量使用具有重要意义。本文聚焦手性农药对映体的立体选择性效应，系统地调研了对映体生物活性和毒性选择性差异，并进行了分类梳理，重点综述了手性农药对映体的生物活性及毒性和环境风险的差异性，阐述了手性农药对非靶标生物造成的氧化应激、内分泌干扰等慢性毒性，同时关注选择性的规律与机制，为环境友好型高效手性农药的开发、手性农药的风险评估及管理、手性农药对映体立体选择性机制研究提供参考。
手性化合物对映体呈镜像关系，除旋光特性外几乎具有完全相同的物理化学性质，但与生物体作用时通常差异显著，因而展现出立体选择性的生物学特性。近年来手性农药的选择性得到了广泛关注，如选择性生物活性、毒性毒理、环境行为、不对称合成等。目前我国登记使用的手性农药约270种，占比近40%，并且这一比例一直呈上升的趋势。手性农药对映体通常会具有不同的生物活性，存在高效体、低效体或无效体，所以随着合成工艺的改进，一些手性农药品种以高活性的光学纯单体形式进行生产、登记、销售和使用，如精异丙甲草胺、精甲霜灵、精喹禾灵、精草铵膦和氰氟草酯等。除生物活性外，大量的研究表明，手性农药对映体在环境归趋、毒性毒理方面也广泛存在选择性，如内分泌干扰毒性、生殖毒性和神经毒性等。
前人关于手性农药的综述多集中于手性农药的环境行为、毒性和合成等，而阐述手性农药生物活性和毒性立体选择性差异未见系统报道。本综述调研了近年手性农药的相关研究，拟对目前国内外手性农药的选择性生物活性和毒性效应的研究进展展开综述，并且对其进行归类整理，旨在为手性农药选择性环境行为的进一步研究以及手性农药高效、环境友好型光学纯单体农药的开发和应用提供理论依据。
一、手性农药生物活性立体选择性
生物活性是评估农药药效的重要指标之一，研究表明，手性农药对映体之间生物活性的差异主要分为4种类型：
1. 仅有一个对映体具有活性，其余为无效体或低效体；
2. 对映体之间活性差异10倍以内；
3. 对映体之间活性没有明显差异；
4. 对映体活性类型不同，以下分别总结手性杀虫剂、杀菌剂和除草剂对靶标生物的对映体活性差异。
1. 手性杀虫剂生物活性立体选择性
目前我国市售手性杀虫剂约110余种，表1列举了一些杀虫剂对映体的生物活性信息。拟除虫菊酯类和有机磷类很多品种具有手性，因此有关对映体立体选择性的研究相对较多。如有机磷农药水胺硫磷，S体对褐飞虱Nilaparvata lugens和二化螟Chilo suppressalis的LC50值分别为341和8.63mg/L，而R体对这两种害虫的LC50值分别为1000和500 mg/L，说明S-水胺硫磷对上述害虫的杀虫活性分别是R体的2.9和57.9倍；同样，Di等也发现水胺硫磷S对映体对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus、东方黏虫Mythimna separata、豌豆蚜Aphis craccivora和小菜蛾Plutella xylostella的杀虫活性约是R-水胺硫磷的13.2~55.6倍；S-水胺硫磷对蝗虫Locust的活性是R-水胺硫磷的130倍。水胺硫磷对于鳞翅目和同翅目害虫有较好防效，其S体对上述靶标害虫均表现为高效体，具有较大潜力开发为高活性单体农药。
拟除虫菊酯类农药中已成功开发高效异构体产品的数量相对较多，如氰戊菊酯，(S,S)-氰戊菊酯对德国小蠊Blattella germanica的杀虫活性是(R,S)-氰戊菊酯的50倍，目前以(S,S)-氰戊菊酯光学纯单体进行销售。此外，、、乙氰菊酯、联苯菊酯、氟丙菊酯、四溴氟菊酯等均以单体形式作为有效成分进行商品化销售和使用。苯基吡唑类手性杀虫剂有
丁虫腈、乙虫腈、氟虫腈等，其选择性生物活性也得到了很好的研究，丁虫腈含一对对映体，其中R-丁虫腈对小菜蛾、东方黏虫、豌豆蚜和褐飞虱的LC50值分别为0.36、1.37、0.95和0.46mg/L，其杀虫活性是S-丁虫腈的1.9~5.1倍；乙虫腈具有一个手性中心，R-乙虫腈对豌豆蚜Macrosiphum pisi和褐飞虱的活性分别是S-乙虫腈的4.26倍和2.43倍。苯基吡唑类手性杀虫剂多为R体为高效体，且对映体之间活性差异约在10倍以内。其他种类的手性农药杀虫剂如fluralaner、fluxametamide、乙螨唑、茚虫威等对映体之间生物活性差异在10倍以上，其中S-茚虫威作为高效体，其生物活性是R-茚虫威的1000倍以上，目前市售茚虫威原药中S-茚虫威与R-茚虫威的比例约为3 : 1。
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