Växtvirus skapar en mängd olika skador. Virussjukdomspandemier och epidemier beräknas ha en global ekonomisk inverkan i tiotals miljarder dollar. För närvarande finns det inte många effektiva och tillfredsställande varianter av anti-växtvirusmedel i praktisk användning, och speciellt få terapeutiska medel.

Inför den skada som virus orsakar jordbruksproduktionen är det nödvändigt att utveckla miljövänliga läkemedel mot växtvirus. Det blir allt viktigare, och ett växande forskningsfokus, att hitta läkemedelskandidater från naturliga produkter. Naturprodukter har många av de egenskaper som kan göra dem användbara läkemedelskandidater, inklusive strukturell mångfald, specificitet och nya verkningssätt. Naturliga produkter har dock också vissa nackdelar, såsom begränsad tillgång på ämnen, hög strukturell komplexitet och dålig läkemedelslikhet. Därför har skapande av bekämpningsmedel baserat på naturliga produkter blivit en viktig riktning för att skapa gröna bekämpningsmedel.

Tryptofan är en av de essentiella aminosyrorna och den biosyntetiska föregångaren till många alkaloider. Prof. Qingmin Wang och Dr. Hongjian Song från Nankai University har tidigare funnit att tryptofan, biosyntesprekursorn för Peganum harmala-alkaloider, och dess derivat har anti-TMV-aktivitet både in vitro och in vivo. Ytterligare utforskning av detta ledde till identifieringen av NK0238 som ett mycket effektivt medel för förebyggande och kontroll av sjukdomar orsakade av växtvirus, men de befintliga vägarna är olämpliga för dess storskaliga syntes.

De optimerade en väg för tvåstegssyntes av denna virusdödskandidat. Den optimerade vägen ger en solid grund för dess storskaliga syntes och efterföljande effekt- och toxicitetsstudier. Fältexperimentresultat visade att det hade god effekt på flera växtvirus. Den orala toxiciteten hos råttor var mild och den hade ingen effekt på säkerheten för fåglar, fiskar eller bin. Studien med titeln "Route development, antiviral studies, field evaluation and toxicity of an antiviral plant protectant NK0238" publiceras i Journal of Frontiers of Agricultural Science and Engineering år 2022.

I denna studie utvecklades en tvåstegssyntesväg för det antivirala växtskyddsmedlet, NK0238. Genom denna väg kan NK0238 erhållas i 94 % utbyte och nästan 97 % HPLC-renhet. Jämfört med de tidigare rapporterade rutterna har denna rutt fördelarna med hög atomekonomi, hög avkastning och enkel drift. Dessutom kan den användas för beredning av mer än 40 g NK0238 i en enda sats. Efter avslutad processoptimering genomfördes en fördjupad studie av antiviral aktivitet i växthus- och fältexperiment och toxicitetstester. NK0238 uppvisade ett brett antiviralt spektrum, i fältexperiment var aktiviteterna av NK0238 mot TMV, pepparvirus, panax notoginsengvirus Y, gladiolusmosaikvirus, banana bunky top-virus lika med eller högre än amino-oligosackariner och moroxidinhydroklorid-kopparacetat. Resultaten av ekotoxikologiska tester visade att föreningen inte var skadlig för fåglar, fiskar, bin och silkesmaskar, dess utmärkta aktivitet och säkerhet gör NK0238 till en lovande läkemedelskandidat för vidareutveckling.