阿维菌素的光降解及其光保护研究

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阿维菌素是从阿维链霉菌的发酵产物中分离出来的16元大环内酯类抗生素,对多种动物寄生虫及农业害虫害螨有很高的杀虫活性,但是该药剂光照易降解而持效期短。本研究筛选获得合适浓度的化学添加物质,通过添加这些化学物质使农药分子受保护而减缓其光照降解。另外将阿维菌素制备成合适的环糊精剂型有利于提高农药的光稳定性。本论文通过这两方面的研究找出了确实能够提高阿维菌素光稳定性的方式,延长了阿维菌素在田间使用的持效期。室内生测,田间药效试验,残留消解动态等一系列试验证明了光保护型阿维菌素的抗光降解特性和实际应用价值。 阿维菌素在玻璃表面上降解迅速,在254nm光照下光解半衰期仅为7.35h,在太阳光下的半衰期为9.64h。表面活性剂农乳500、SDS、CTAB、农乳603、农乳404、农乳601等对阿维菌素的光解有一定的猝灭作用,而ABS-Na、Tween-60则表现了一定的光敏化作用。 色素对阿维菌素的光解有一定的影响,核黄素和甲基蓝两种色素促进了阿维菌素的光降解,而甲基绿、刚果红、甲基紫、甲基橙减缓其光降解,且作用效应与剂量成正相关。 在254nm紫外光强度下,利用高效液相色谱法分别测定了紫外线吸收剂和抗氧化剂对阿维菌素光解率的影响,结果表明,加入紫外线吸收剂UV-P、UV-73、UV-75和抗氧化剂168、DLTP、BHA都可以显著提高阿维菌素的光稳定性,在一定浓度范围内,随其浓度的增加,光保护效果增强。 紫外线吸收剂和抗氧化剂混合使用后对阿维菌素的光保护作用更强,当高效的紫外线吸收剂UV-P、UV-73分别和高效抗氧化剂BHA混合使用后,大大降低了阿维菌素的光降解率。紫外光照8h后,BHA分别以浓度25、50、100、200、400mg/L和50mg/L UV-P混合使用,使阿维菌素降解率分别对照降低了41.51%、43.46%、49.3%、45.99%、41.98%。 BHA和UV-P混合使用在16h对阿维菌素起到最大的光保护效果,BHA和UV-73混合使用在8h对阿维菌素起到最大的保护效果。两种光保护剂混合使用均在不同程度上显著延长了阿维菌素的持效期。 制备了阿维菌素的β-环糊精和HP-β-环糊精包合物,并对包合物进行了差热分析,证明阿维菌素被环糊精包合。高效液相色谱分析测定结果表明,当阿维菌素与β-环糊精摩尔比为1:1时,环糊精包合物的光保护效果最好,表现最强的光猝灭效率为40.17%。研究发现阿维菌素和环糊精的物理混合物都促进了阿维菌素的光降解。几种光保护型阿维菌素对松材线虫的LC<,50>值较对照明显降低,活性增强。增效最高的为混合了UV-P+BHA的阿维菌素,增效比为2.27。对小菜蛾的田间药效表明,几种光保护型阿维菌素对小菜蛾的防效在3d后差异显著,混合UV-P+BHA的阿维菌素在1、3和7d的防效分别为84.78%、95.17%和98.50%。 阿维菌素和混合了UV-P+BHA的光保护型阿维菌素在甘蓝上的残留动态符合一级动力学方程C<,t>=C<,0>·e<-kt>,在甘蓝叶片上的降解半衰期分别为1.28和2.19d。说明光保护型阿维菌素明显延长了其在田间应用的持效期。
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