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全球有现有1600余种的农药,其中30%以上的农药具有手性。由于农业生产的现代化,农药的使用量也越来越大。农药通过作物的吸收、残留、蓄积和传导,最终会影响到人类。对于手性农药,由于手性中心的存在,使得其手性异构体之间的生物活性、环境行为和环境毒理差异变得不同。但是,在使用上并未对这种差异进行区分,导致部分低活性、持久性和蓄积性的异构体进入了环境和生态,由此引发的安全问题也值得去详细的研究。 本研究通过对手性三唑农药己唑醇、氟环唑、烯唑醇在食物链土壤-蚯蚓-鹌鹁中的行为进行了研究。在此过程中,建立了一种同时测定五种三唑类农药的十个异构体在土壤、蚯蚓、鹌鹑(血液、心脏、肝脏和肾脏)中的方法。该方法通过研磨、超声和离心对样品进行提取,用GPC进行净化,利用Chiralcel OD-3R手性色谱柱,在超高效液相色谱-三重四级杆质谱上实现了十个异构体的分离。通过对方法的选择性、专属性、检测限、精密度、回收率、线性和方法的稳定性来进行了方法学的验证表明,这此方法满足试验的需求。 建立了蚯蚓富集土壤中手性农药的方法,并用此方法研究了己唑醇、氟环唑、烯唑醇在蚯蚓中的富集特性。将蚯蚓(Eisenia foetida)暴露于三个不同浓度的三个不同手性三唑类农药中,结果表明,这三种农药的对应异构体在蚯蚓体内的蓄积和消除阶段都存在着立体选择性,他们的蓄积性表现出与log KOW值成正比的关系。并且,蓄积性与暴露浓度密切相关,随着暴露浓度的增大,达到蓄积平衡状态所需要的时间也越短。从富集因子BSAF值来看,己唑醇和烯唑醇的富集因子随着暴露浓度的增加而增大,而氟环唑的富集因子则是随着暴露浓度的增加而下降。但这种选择性与农药的结构有密切的关系。随着与手性碳原子相连的基团的活性的升高,在蓄积和消除阶段的立体选择性为烯唑醇>氟环唑>己唑醇。己唑醇、烯唑醇和氟环唑在鹌鹑(Coturnix coturnixs japonica)体内的代谢动力学表明,己唑醇和烯唑醇的代谢过程符合房室模型中的一室模型,而氟环唑的代谢则是一阶动力学模型。代谢半衰期的研究表明,与三种农药的结构有关,其半衰期也趋近于烯唑醇>氟环唑>己唑醇,其选择性代谢的程度也趋近于烯唑醇>氟环唑>己唑醇。R-烯唑醇在鹌鹑肝脏和肾脏有严重的蓄积。从鹌鹑的血液、心脏、肝脏和肾脏中,发现了己唑醇、烯唑醇和氟环唑的代谢物。依据这些代谢物出现的时间顺序和结构,推测了其在鹌鹑体内的代谢路径。 以土壤、蚯蚓、鹌鹑组成典型的农田食物链,研究了三唑类手性农药烯唑醇、己唑醇和氟环唑在这条食物链中蓄积和传递。实验表明,三种手性三唑类农药在食物链中存在传递效应,传递的程度,随logKOW值的增大,依次为烯唑醇>己唑醇>氟环唑。三种手性三唑类农药食物链中的蓄积具有选择性,选择性的显著性与结构巾,与手性碳原子相连的基团的活性有关,依据活性的顺序烯唑醇>氟环唑>己唑醇,其在食物链中立体选择性的顺序为烯唑醇>氟环唑>己唑醇。在食物链中,随营养级的升高,立体选择性差异越来越明显。三种农药的代谢物随食物链营养级的升高,蓄积越来越严重。