膦酸酯类除草剂及其对映体对大型蚤的急性毒性研究

安徽农学通报，AnhuiAgriSciBull201016(11膦酸酯类除草剂及其对映体对大型蚤的急性毒性研究胡建华1姚华珍1刘维屏2（1杭州万向职业技术学院，浙江杭州310023；2浙江工业大学环境科学研究中心，浙江杭州310032）摘要：本文以水生生物一一大型蚤为试验生物，根据OECD所推荐的大型蚤急性毒性试验方法，研究了0，0-二甲基-1-(3-氟甲基苯氧乙酰氧基)乙基膦酸酯及其对映体对大型蚤的24h-LC50和48h-LC50。结果表明：Rac-Peng5、Peng5-pkl和Peng5-pk2对大型蚤的48h-LC50分别为1.29mg/L、0.6lmg/L、0.69mg/L。三种形式的24h-LC50和48h-LC50毒性大小顺序为：Peng5-pklPeng5-pk2Rac-Peng5关键词：急性毒性；peng-5大型蚤中图分类号Q6521文献标识码A文章编号1007-7731(2010)01-131-020，0-二甲基-1-(3-三氟甲基苯氧乙酰氧基)乙基膦酸酯是一种新颖取代苯氧基乙酰基烃基膦酸酯类除草剂，简称Peng-5。由华中师范大学农药所研制而成的系列膦酸酯类除草剂中的其中一种|11，其具有良好的除草活性，对丙酮酸脱酶系具有很强的抑制作用，为丙酮酸脱氢酶系的竞争性抑制剂。Peng-5分子结构如图1所示，其分子中不含有对称因素，使得分子具有手性141。手性农药对映体有相同的物理和化学性质，但通常它们在生物体系中则表现出不同的生理、生化与毒理性质。随着人类对环境污染物认识的不断深入，在对映体水平上研究农药的环境毒理学将会成为必然，所以有必要对现有的手性农药进行对映体层面上的毒理学数据的补充。本文选择标准实验动物大型蚤，探讨Peng-5外消旋体及两个对映体对大型蚤的急性毒性效应，为它们对水生生物的危害提供科学依据。1试验材料及方法1.1试验生物试验生物为大型蚤，保持良好的培养条件，把母蚤置于人工培养箱中培养，DO≥60%，光强为1500±100lx保持光照与黑暗比为16:&种群密度为1只大型蚤／50mL培养液，试验温度为20±l℃，变化不超过±1℃。选用出生6-24h的幼蚤为试验蚤。急性毒性试验中所用的稀释水为lSO标准稀释水，pH为7.8±0.2硬度250±25mg/L(以CaCO3计)，CaMg比例接近4:1，溶解氧浓度大于2mg/L。1.2试验药品0,0-二甲基-1-(3-三氟甲基苯氧乙酰氧基)乙基膦酸酯（Peng-5）外消旋体（华中师范大学贺红武课题组提供），均为淡黄色粘稠液体。实验前在高效液相色谱仪上拆分成二个手性异构体，将其溶于丙酮配成一定浓度的贮备液，采用外标法，用气相色谱进行定量，密封在4℃的冰箱内冷藏。实验时将其直接溶于ISO稀释水。1.3实验方法按照ISO标准试验方法进行，记录大型蚤24h-LC50和48h-LC50中间不喂食。根据预试验得出的浓度范围设置5个浓度梯度，另设一个空白对照试验，每个浓度平行4组，试验容器为50mL烧杯，盛20mL试验溶液，每个烧杯放5只个体均匀的出生6-24h的大型蚤。试验温度为20-22'C。光强为1500±100lx光照周期保持16(光照):8（黑暗），不换试验溶液。分别得出24h-LC50和48h-LC50。2统计分析根据概率法计算得出急性毒性试验数据及95%置信限，然后作图。3结果与讨论有机磷农药中毒的主要机理是抑制乙酰胆碱酯酶的活性，引起中枢神经调节功能紊乱，神经过分刺激，冲动不能休止，引起机体痉挛、瘫痪等一系列神经中毒症状，甚至死亡。在一定浓度下（小于LC50浓度）会刺激大型蚤的神经系统，使其长期处于兴奋状态。观察大型蚤在染毒后的行为发现，大型蚤受抑制时，其行为与对照组相比兴奋，受药明显时表现为在水中快速游动或打转，然后沉于杯底不动：摇动烧杯大型蚤又开始剧烈游动或打转，然后再次沉于杯底不动，如此反复，直至不动。根据上述标准方法实验，得出Peng5外消旋体及其对映体f分别为Peng5-pkl和Peng5-pk2)对大型蚤的24h、48h的急性毒性，结果如表l及图1-图3。表lPeng-5及其对映体对大型蚤的急性毒性值LC50Rac-Peng5Peng-5pklPeng-5pk224h-LC50（mg/L）9.413.75.7948h-LC50（mg/L）1.290.610.69Rac-Peng5的24h-LC50和48h-LC50分别为9.41mg/L,1.29mg/L.置信系数a=0.05时的置信区间分别为2.1165-41.8755mg/L,0.5991-2.7783mg/L;见图1：Peng-5pkl的24h-LC50和48h-LC50分别为3.70mg/L;0.6lmg/L,置信系数a=0.05时的置信区间分别为1.5449-8.8445mg/L、0.3634-l.0378mg/L见图2；Peng-5pk2的24h-LCso和48h-LC50分别为5.79mg/L.0.69mg/L置信系数a=0.05时的置信区间分别为l.4898-22.5097mg/L、0.3648-1.2984ng/L见图3。3种形式的48h-LC50毒性大小顺序为：Peng-5pklPeng-5pk2Rac-Peng5.根据国家环境保护局1989年颁布的《七学安全评价试验准则》中根据农药对鱼类的毒性LC50值的大小对其进行了毒性分级，见表2中国科学院水生生物研究所根据化学物质对水蚤的48h-LC50值将其毒性分为5个等级。表2化学物质对鱼类和水蚤的毒性等级评价标准毒性等级鱼类毒性（mg/L）水蚤毒性（mg/L）极毒—0.1高毒0.10.1-1.0中毒0.1-101.0-10.0低毒1010.0-100.0微毒—100.0根据等级Peng-5外消旋体为中毒等级，其两个对映体对大型蚤的毒性均为高毒等级。根据试验得出，对映体比外消旋体的毒性稍强，但并不算很大，在它们的除草活性相关无几的情况下，可以直接使用外消旋体。