【摘 要】
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手性农药氟啶虫胺腈(sulfoxaflor)是首个第四代新烟碱类杀虫剂,被广泛用于水稻飞虱的防治。目前关于氟啶虫胺腈在水生态环境中立体选择性环境行为研究报道很少。本文以斑马鱼为模式生物,手性农药氟啶虫胺腈为研究对象,在半静态经水培养条件下,研究了氟啶虫胺腈在斑马鱼体内的立体选择性富集-消除及对斑马鱼的毒性。主要研究内容和结论如下:1、通过CHIRALPAK IG手性柱结合高效液相色谱法对氟啶虫胺腈
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手性农药氟啶虫胺腈(sulfoxaflor)是首个第四代新烟碱类杀虫剂,被广泛用于水稻飞虱的防治。目前关于氟啶虫胺腈在水生态环境中立体选择性环境行为研究报道很少。本文以斑马鱼为模式生物,手性农药氟啶虫胺腈为研究对象,在半静态经水培养条件下,研究了氟啶虫胺腈在斑马鱼体内的立体选择性富集-消除及对斑马鱼的毒性。主要研究内容和结论如下:1、通过CHIRALPAK IG手性柱结合高效液相色谱法对氟啶虫胺腈外消旋体进行手性拆分制备得到氟啶虫胺腈4个立体异构体,并确定了其绝对构型;建立了氟啶虫胺腈4个立体异构体在斑马鱼和水中液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)检测方法。结果表明:氟啶虫胺腈4个立体异构体在0.003~6 mg/L范围内线性关系良好,在斑马鱼中的添加回收率为76.86~90.19%,RSD在2.53~12.09%之间;LOD和LOQ分别在0.005~0.008mg/kg之间和0.016~0.024 mg/kg之间。方法的灵敏度、准确度和精密度等均符合实验的要求。2、开展氟啶虫胺腈96 h急性毒性实验和15 d暴露富集实验(1、10 mg/L),研究氟啶虫胺腈各立体异构体在斑马鱼内立体选择性富集及消除。结果表明:氟啶虫胺腈对斑马鱼为低毒(LC50>100 mg/L);斑马鱼对氟啶虫胺腈的富集具有立体选择性,优先富集(+)-2S,3S-氟啶虫胺腈和(+)-2R,3S-氟啶虫胺腈;水中氟啶虫胺腈的EFA和EFB值基本保持在0.5左右,表明氟啶虫胺腈在水环境中没有立体选择性;氟啶虫胺腈各立体异构体的BCF值小于10,在斑马鱼体内属于低富集性农药。在清除阶段,氟啶虫胺腈4个立体异构体的降解符合一级动力学,半衰期为0.94~2.47 d,表明氟啶虫胺腈立体异构体在斑马鱼体内的清除过程较快;各立体异构体降解速度的顺序为:(+)-2S,3S-氟啶虫胺腈>(-)-2R,3R-氟啶虫胺腈≈(-)-2S,3R-氟啶虫胺腈>(+)-2R,3S-氟啶虫胺腈;氟啶虫胺腈的降解具有立体选择性,(+)-2S,3S-氟啶虫胺腈和(-)-2S,3R-氟啶虫胺腈的降解速度均比其各自的对映体快。此外,在斑马鱼体内氟啶虫胺腈立体异构体之间存在构型转化。3、通过研究斑马鱼体内抗氧化酶活性及氧化应激生物标志物含量的变化情况,来评价氟啶虫胺腈对斑马鱼的氧化应激毒性。结果表明:各处理组斑马鱼体内MDA含量与对照组相比发生了明显的变化,说明氟啶虫胺腈引起斑马鱼体内氧化应激效应;与对照组相比,氟啶虫胺腈外消旋体、(-)-2R,3R-氟啶虫胺腈、(+)-2S,3S-氟啶虫胺腈及(+)-2R,3S-氟啶虫胺腈暴露组在整个暴露期间均降低了斑马鱼中MDA的含量;(-)-2S,3R-氟啶虫胺腈暴露组在1 d时,MDA含量低于对照组,而在7 d后开始增加,并高于对照组;15 d时(-)-2S,3R-氟啶虫胺腈暴露组MDA含量最大,其它各暴露组MDA含量均低于对照组,说明(-)-2S,3R-氟啶虫胺腈暴露组对斑马鱼引起的氧化应激损伤最强。各暴露组中斑马鱼体内SOD活性均大于对照组,SOD活性被诱导激活;(-)-2R,3R-氟啶虫胺腈暴露组的SOD活性最小,(+)-2S,3S-氟啶虫胺腈暴露组的SOD活性最大,表明(-)-2R,3R-氟啶虫胺腈暴露组对斑马鱼SOD活性影响最小,(+)-2S,3S-氟啶虫胺腈暴露组对斑马鱼SOD活性影响最大。GST活性随着时间增加而增加,各立体异构体和外消旋体暴露组对斑马鱼GST活性的影响存在显著差异性,外消旋体暴露组GST活性显著低于对照组和其它暴露处理组,说明外消旋体暴露组对斑马鱼体内GST活性的影响较其它暴露组大。本研究通过研究氟啶虫胺腈在斑马鱼体内的立体选择性生物富集-消除及毒性,为评价手性农药氟啶虫胺腈对水生生物和生态环境带来的潜在风险提供理论依据。
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