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新型手性农药丁氟螨酯在环境中的选择性降解

作　者: 兰腾芳
导　师: 李俊凯; 陈立
学　校: 长江大学
专　业: 遗传学
关键词: 手性农药丁氟螨酯对映体选择性降解构型稳定
分类号: S481.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

手性农药的生物活性存在对映体差异性,使其生物活性、环境行为往往存在很大不同,因此,从对映体水平上研究手性农药在环境中降解行为,对手性农药的使用和环境安全性评估有着重要的意义。本研究采用高效液相色谱手性固定柱方法研究了手性杀螨剂丁氟螨酯在大田土壤和不同水体中对映体的立体选择性环境行为。论文研究中,首先确定了丁氟螨酯异构体构型和色谱方法。本实验采用了Agilent1260高效液相色谱仪,AD-H(填料为纤维素-三乙酸酯)手性柱检测,柱温设为25℃,选择97：3(v/v)正己烷和异丙醇作为流动相,流速为0.8mL/min,二极管阵列检测器(DAD,diode array detector)检测,检测器波长设为234nm。土壤和水样品均采用20mL乙酸乙酯超声波提取的处理方法,该方法成功的实现了丁氟螨酯在土壤和水体中的定量分析。本实验对丁氟螨酯在六种常用溶剂中的降解半衰期和对映体的选择性进行了研究。丁氟螨酯在正己烷、异丙醇、丙酮和二氯甲烷中的半衰期大于120d,在甲醇和乙醇溶剂中的半衰期分别为9d和28d。六种溶剂中丁氟螨酯的对映体分数(EF,enantiomer fraction)值范围为0.49-0.51,接近0.5,丁氟螨酯在溶剂中构型稳定,对映体选择性降解不明显。丁氟螨酯在地下水、河流、湖泊水和无菌水中添加外消旋丁氟螨酯进行室内培养,旨在弄清不同水体中丁氟螨酯的降解差异。水中培养7d后,丁氟螨酯降解率均大于90%,降解半衰期为0.9-2.2d。在水中丁氟螨酯的降解迅速,两对映体未发生优先降解,构型保持稳定。通过向七地不同类型的田间土壤中添加外消旋丁氟螨酯进行室内培养,在未灭菌与灭菌,添加葡萄糖和光学纯单体条件下,研究了丁氟螨酯的降解动态、选择性降解情况和手性稳定性。结果表明丁氟螨酯在以上土壤培养条件下的降解均符合一级动力学规律(降解方程表示为：Ct=C0e-kt)。在不同的土壤及培养条件下,丁氟螨酯的降解存在差异。土壤未灭菌时,丁氟螨酯降解速度快慢顺序为：近中性或中性土壤中>弱碱性土壤>酸性土壤；土壤灭菌后,丁氟螨酯对映体的降解速率显著慢于未灭菌土壤；加糖土壤中丁氟螨酯的降解速率在不同程度的加快。经过不同条件土壤培养,研究发现土壤的酸碱性和土壤微生物同时作用于丁氟螨酯的降解,丁氟螨酯对映体的立体选择性强度没有显著性差异。通过近一步光学纯单体实验,证明了丁氟螨酯在土壤中的降解过程中无两对映体构型转化,是保持手性稳定性的。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-9
第1章绪论  9-20
  1.1 手性、手性农药的概念  9
  1.2 手性农药对映体的拆分  9-12
    1.2.1 高效液相色谱拆分法  10-11
    1.2.2 气相色谱法  11
    1.2.3 毛细管电泳法  11-12
  1.3 手性农药对映体的立体选择性环境行为  12-17
    1.3.1 手性农药对映体混合物比例指标  13-14
    1.3.2 手性农药在水体中的选择性降解行为  14
    1.3.3 手性农药在土壤和沉积物中的立体选择性降解  14-15
    1.3.4 手性农药在植物体内的选择性降解行为  15-16
    1.3.5 手性农药在动物体内的选择性富集和降解行为  16-17
  1.4 手性农药丁氟螨酯研究进展  17-18
    1.4.1 丁氟螨酯的应用概述  17-18
    1.4.2 丁氟螨酯对映体的拆分和残留降解研究  18
  1.5 论文的立体依据、目的和意义  18-20
第2章丁氟螨酯在溶剂和水样中的选择性降解  20-33
  2.1 供试材料  20-21
    2.1.1 药品与试剂  20
    2.1.2 主要仪器  20-21
  2.2 色谱条件  21
  2.3 溶剂中丁氟螨酯降解实验  21
  2.4 水样中丁氟螨酯降解实验  21-22
    2.4.1 供试水样性质  21
    2.4.2 水样中丁氟螨酯的提取  21
    2.4.3 水样室内培养  21-22
  2.5 标准曲线和方法确证  22
  2.6 数据处理  22-23
    2.6.1 降解动力学分析方法  22
    2.6.2 对映体选择性比值的计算  22-23
  2.7 结果与分析  23-33
    2.7.1 丁氟螨酯在溶剂中和水样中残留方法的建立  23-25
    2.7.2 溶剂和水体中丁氟螨酯的降解  25-33
第3章丁氟螨酯在土壤中的选择性降解  33-46
  3.1 供试材料  33-34
    3.1.1 药品与试剂  33
    3.1.2 主要仪器  33-34
  3.2 色谱条件  34
  3.3 样品中丁氟螨酯的提取  34
  3.4 室内土壤培养  34-35
    3.4.1 供试土壤性质  34
    3.4.2 土壤药剂处理方法  34-35
  3.5 分析方法的建立  35-37
    3.5.1 土壤和水样品中丁氟螨酯的提取  35
    3.5.2 土壤样品方法的建立  35-37
  3.6 丁氟螨酯对映体在不同pH土壤中的选择性降解  37-43
    3.6.1 丁氟螨酯对映体在不同pH土壤中的选择性降解  37-42
    3.6.2 丁氟螨酯对映体在不同pH灭菌土壤中的降解  42
    3.6.3 丁氟螨酯对映体在不同pH添加葡萄糖土壤中的降解  42-43
  3.7 丁氟螨酯对映体在不同pH土壤中的转化  43-46
第4章结论与讨论  46-48
致谢  48-49
参考文献  49-53
个人简介  53-54

新型手性农药丁氟螨酯在环境中的选择性降解

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