除草劑咪唑乙煙酸對映體在土壤中歸趨規(guī)律的選擇性差異研究.pdf

1、當(dāng)今，市場上使用的除草劑大多是具有手性結(jié)構(gòu)的。手性除草劑因在生物有效性、環(huán)境安全方面具有不可比擬的優(yōu)勢，使其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用得到人們的廣泛重視。作為我國除草劑支柱產(chǎn)品的咪唑啉酮類除草劑(Imidazolinones，IMI)是典型的手性農(nóng)藥，其對映體對靶標(biāo)酶乙酰乳酸合成酶(Acetolactate synthase，ALS)的離體活性表現(xiàn)出對映體選擇性抑制。當(dāng)該類除草劑進入土壤環(huán)境中后，其在土壤中的消解也表現(xiàn)出一定的手性差異。然而，目前關(guān)

2、于該類除草劑的對映體在土壤中的吸附-解析行為、以及在土壤中的消解規(guī)律機制是否具有對映體選擇差異尚未見報道。為此，本文首先建立了咪唑啉酮類除草劑中最具代表性的咪唑乙煙酸(Imazethapyr,IM)在高效液相色譜(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)上的手性分離條件并找到一種從土壤中有效浸提IM的方法，從而為研究IM對映體在土壤中的殘留動態(tài)奠定基礎(chǔ)。一方面，進行吸附-解析實驗，測定水相

3、平衡溶液中S-(+)-IM、R-(-)IM對映體的濃度，以對映體分數(shù)(Enantiomerfraction，EF)來評價左右旋對映體在土壤中的吸附-解析行為是否具有對映體選擇性差異。另一方面，通過室內(nèi)模擬實驗，向土壤中施加外消旋咪唑乙煙酸(Racemizeimazethapyr,rac-IM)，來研究不同環(huán)境因素對S-(+)-IM、R-(-)-IM對映體在土壤中對應(yīng)選擇性的影響。本實驗從這兩方面探明和揭示IM對映體在土壤中的歸趨規(guī)律。本

4、文取的的主要研究成果如下:
　　 在高效液相色譜上，采用ChiralpakOJ-H正相手性色譜柱，以正己烷/乙醇/乙酸(75/25/0.1，v/v/v)為流動相，254nm的UV檢測波長下，IM對映體能獲得較好的基線分離。
　　 采用液-液分配萃取法能將IM從土壤中有效浸提出來，通過液相色譜分析，目標(biāo)峰不受其他雜峰的干擾。該方法下，S-(+)-IM、R-(-)-IM在兩種土壤中的回收率均大于86.7％，最低檢測線達0.1

5、0mg/kg。該方法適用于IM在土壤中的殘留檢測分析。
　　 S-(+)-IM、R-(-)-IM對映體在土壤中的吸附-解析行為均符合Freundlich方程。從吸附-解析常數(shù)來看，土壤對S-(+)-IM的吸附量較大，解析量小，則土壤可能對S-(+)-IM的化學(xué)吸附強烈。當(dāng)吸附-解析過程達到平衡時，平衡相水溶液中的S-(+)-IM、R-(-)-IM的對映體分數(shù)接近0.500，可認為該過程中左右旋對映體是不存在手性選擇性差異的。

6、r>　　 IM在土壤中的消解符合一級反應(yīng)動力學(xué)方程。其對映體選擇性差異消解受溫度、含水量、微生物等多種因素的影響。低溫、高溫不同程度的影響了S-(+)-IM、R-(-)-IM的消解速率。小粉土土壤中，低溫環(huán)境下S-(+)-IM、R-(-)-IM不易消解，而青紫泥中則相反，高溫下IM對映體消解更慢。70％的含水量條件下，IM在土壤中的消解最快。微生物代謝是IM在土壤中消解的最主要途徑。雖然滅菌條件下IM的對映體分數(shù)大于0.50，表明IM