Credito:Hongjian Song, Qingmin Wang
I virus delle piante creano una grande varietà di danni. Si stima che le pandemie e le epidemie di malattie virali abbiano un impatto economico globale di decine di miliardi di dollari. Attualmente, non ci sono molte varietà efficaci e soddisfacenti di agenti anti-virus delle piante nell'uso pratico, e specialmente pochi agenti terapeutici.
Di fronte ai danni causati dai virus alla produzione agricola, è necessario sviluppare farmaci anti-virus delle piante rispettosi dell'ambiente. È sempre più importante, e un crescente focus di ricerca, trovare farmaci candidati da prodotti naturali. I prodotti naturali possiedono molte delle proprietà che possono renderli candidati farmaci utili, tra cui diversità strutturale, specificità e nuove modalità d'azione. Tuttavia, i prodotti naturali presentano anche alcuni svantaggi, come la disponibilità limitata dei composti, l'elevata complessità strutturale e la scarsa somiglianza con i farmaci. Pertanto, la creazione di pesticidi a base di prodotti naturali è diventata una direzione importante per la creazione di pesticidi verdi.
Il triptofano è uno degli amminoacidi essenziali e il precursore biosintetico di molti alcaloidi. Il Prof. Qingmin Wang e il Dr. Hongjian Song dell'Università di Nankai hanno precedentemente scoperto che il triptofano, il precursore della biosintesi degli alcaloidi Peganum harmala, e i suoi derivati hanno attività anti-TMV sia in vitro che in vivo. Un'ulteriore esplorazione di questo ha portato all'identificazione di NK0238 come agente altamente efficace per la prevenzione e il controllo delle malattie causate dai virus delle piante, ma le vie esistenti non sono adatte per la sua sintesi su larga scala.
Hanno ottimizzato un percorso per la sintesi in due fasi di questo candidato virucida. Il percorso ottimizzato fornisce una solida base per la sua sintesi su larga scala e per i successivi studi di efficacia e tossicità. I risultati degli esperimenti sul campo hanno mostrato che ha avuto un buon effetto su più virus vegetali. La tossicità orale nei ratti era lieve e non ha avuto alcun effetto sulla sicurezza di uccelli, pesci o api. Sul Journal of Frontiers of Agricultural Science and Engineering è pubblicato lo studio intitolato "Route development, antiviral studies, field Evaluation andtoxic of an antiviral plant protectant NK0238" nel 2022.
In questo studio è stata sviluppata una via sintetica in due fasi per il fitoprotettivo antivirale, NK0238. In questo modo, NK0238 può essere ottenuto con una resa del 94% e una purezza HPLC di quasi il 97%. Rispetto ai percorsi precedentemente riportati, questo percorso presenta i vantaggi dell'elevata economia atomica, dell'alto rendimento e della semplicità operativa. Inoltre, può essere utilizzato per la preparazione di più di 40 g di NK0238 in un unico lotto. Dopo aver completato l'ottimizzazione del processo, è stato condotto uno studio approfondito dell'attività antivirale in serra e esperimenti sul campo e test di tossicità. NK0238 ha mostrato un ampio spettro antivirale, in esperimenti sul campo, le attività di NK0238 contro TMV, virus del pepe, virus panax notoginseng Y, virus del mosaico del gladiolo, virus della banana grappolo erano uguali o superiori alle amino-oligosaccarine e alla morossidina cloridrato-acetato di rame. I risultati dei test ecotossicologici hanno mostrato che il composto non era dannoso per uccelli, pesci, api e bachi da seta, la sua eccellente attività e sicurezza rendono NK0238 un promettente farmaco candidato per un ulteriore sviluppo.