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两种典型手性农药的生态毒理差异研究

詹秀明  
【摘要】:分子手性的重要性在生命科学中已被广泛认识,而手性污染物由于在生命过程中表现出对映体的差异,正日益被人们所重视。现在所用的农药中有25%是手性化合物,而在上世纪90年代以前,这类手性对映体一直被当作单一的化合物进行环境行为研究,近十几年来,手性农药手性环境行为研究主要集中在一些手性化合物环境中选择性积累的调查,而在手性对映体层面上其环境行为研究还没有全面的展开。 异丙甲草胺是手性农药对映体纯的研究与应用最成功的一例,s-构型的能除草,r-构型的致突变,欧共体国家率先确定只能销售和使用s-异丙甲草胺,目前S型异丙甲草胺已实现商品化生产。甲霜灵(Metalaxyl)是当今世界上使用量最大、应用最广泛的一种杀菌剂,也是一种手性化合物,研究表明R构型比外消旋体具有更高的杀菌活性和更快的土壤降解速度等特点。精甲霜灵(Metalaxyl—M)是Novartis公司开发面市的第一个光活性杀菌剂,主要是甲霜灵中的R构型,其手性环境行为值得关注。 本论文对两类商品化的手性农药rac-异丙甲草胺和S-异丙甲草胺、甲霜灵和精甲霜灵的生态毒理差异进行了探讨性的研究,以期从对映体水平上研究生态系统中手性农药的环境行为,对于合理使用和正确评价手性农药的生态安全性能提供一些依据。 家蚕实验结果表明,rac-异丙甲草胺及其S型对映体对家蚕几种酶活性的影响不同。经rac-异丙甲草胺处理过的家蚕血液中的乳酸脱氢酶和过氧化氢酶活性比经S型异丙甲草胺处理过的低,但S型处理过的和空白几乎没有区别,并且经S型处理血液中的酸性磷酸酶活性比rac-型处理的高44%~73%,但和空白的差异很小。5龄家蚕中肠碱性磷酸酶活性也有类似情况,经rac-异丙甲草胺处理的活性比空白低46%,而空白和经S型处理的差异不大。总的来说,由实验结果可以看出,rac-异丙甲草胺对家蚕的毒性,尤其对血液酸性磷酸酶活性的影响比S型异丙甲草胺大,由rac-异丙甲草胺对家蚕的体内酶的影响,而导致了对体重影响也更大。 大型蚤的毒性实验表明,甲霜灵和精甲霜灵对大型蚤的48h-LC_(50)分别为51.5(45.5,58.3)mg/L和41.9(35.2,49.8)mg/L,根据毒性分级为低毒。甲霜灵与精甲霜灵两者的慢性毒性实验结果中部分指标存在一些差异。从第一次产蚤时间来看,在受试浓度内两者相比都没有显著性差异。而在体长和幼蚤数/母蚤方面,浓度大于等于1mg/L开始出现显著性差异;对于胎数/母蚤,浓度大于等于2mg/L才开始出现显著


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