新型除草剂丙酯草醚A环^(14)C均标记合成和鉴定

以U-14C-对氨基苯甲酸为前体,通过酯化、缩合、还原和取代四步反应获得了A环14C均标记的丙酯草醚,用PHPLC对其进行纯化.采用HPLC-MS(ESI),MS(EI)和1HNMR验证了其结构,通过HPLC(外标法)确定其化学纯度大于98%;HPLC-LSC和TLC-IIA两种方法分析表明,其放射化学纯度大于98%,其比活度为1.089±0.011mCi/mmol.合成的化学收率和放化收率均为53%.

新型除草剂丙酯草醚对油菜幼苗生长与根尖细胞活性的影响

【目的】研究新型油菜田除草剂丙酯草醚(ZJ0273)对甘蓝型油菜发芽期幼苗在生长发育及根尖细胞活性等方面的安全性影响,为进一步明确其作用机理奠定理论基础。【方法】利用生理生化方法探讨了ZJ0273处理对发芽期油菜茎根长、干物质积累、根系活力和根细胞膜透性等的影响,并运用FDA-PI荧光对染法及根尖压片法研究了该除草剂对油菜根尖细胞活性及有丝分裂的影响。【结果】ZJ0273处理对油菜幼苗干物质和苗高等性状的抑制作用随着处理浓度的升高和处理时间的延长而显著增强;10与100mg·L-1处理显著抑制了油菜幼苗根的生长且两处理间抑制效果无明显差异;1mg·L-1以下浓度的ZJ0273对油菜幼苗根系活力、细胞膜完整性几乎无显著影响,而10mg·L-1以上浓度处理则明显抑制根系活力且破坏细胞膜完整性;100mg·L-1ZJ0273处理抑制油菜根尖分生区细胞有丝分裂并使多数细胞停滞于分裂中期。【结论】发芽期是油菜对ZJ0273处理的敏感时期;10mg·L-1ZJ0273处理即抑制油菜幼苗的生长发育及影响根尖细胞活性,且抑制效果随处理浓度的升高和处理时间的延长而增大;对油菜幼苗较为安全的ZJ0273临界浓度为1mg·L-1。

[A环-U-^(14)C]丙酯草醚在土壤中的迁移和淋溶

在实验室模拟条件下,采用同位素成像及液体闪烁测量技术对[A环-U-14C]丙酯草醚在7种土壤中的迁移和淋溶特性进行了研究。结果显示:[A环-U1-4C]丙酯草醚在7种土壤(S1~S7)薄板层析中的Rf值分别为0.36、0.27、0.21、0.31、0.30、0.15和0.24,这表明丙酯草醚在S1中属于中等移动农药,而在其余6种土壤中均属于不易移动农药。结果还表明,[A环-U1-4C]丙酯草醚在7种土壤中随水(最大降雨量200mm/24h)的淋溶性较弱,在S1和S4中其主要分布在0~6cm土层,其余5种土壤中则主要分布在0~4cm土层。丙酯草醚在7种供试土壤中的最大淋溶量峰值均出现在0~2cm表层。因此,从迁移和淋溶特性看,田间使用丙酯草醚不易对地下水造成污染。

丙酯草醚在土壤中的残留及对后茬作物的安全性

研究了新型除草剂丙酯草醚(ZJ0273)在河北石家庄和湖北武汉油菜田土壤中的降解规律,以及后茬作物对丙酯草醚敏感性的室内模拟试验。结果表明:丙酯草醚在土壤中残效期较短,在河北石家庄和湖北武汉油菜田土壤中的降解半衰期分别为12.2、0.9d,且残留量较低,油菜收获时土壤中最终残留量均低于0.01mg/kg;不同作物对丙酯草醚敏感性不同,其中以茄子、南瓜、辣椒、玉米、棉花等作物对丙酯草醚较敏感,其株高的ED10值分别为0.0262、0.0353、0.0415、0.0422、0.0456mg/kg,而水稻、花生、大豆和豇豆等作物对丙酯草醚具有一定耐药性,其株高的ED10值分别为0.1471、0.6617、9.09、21.091mg/kg。可见油菜收获后土壤中的丙酯草醚残留量对后茬作物无明显影响。

大麦对新除草剂丙酯草醚敏感反应的生理作用和细胞学特性

【目的】分析大麦对新型除草剂丙酯草醚的生理反应,研究该除草剂处理对大麦幼苗的生理指标及根系细胞亚显微结构、有丝分裂的影响,为明确丙酯草醚在大麦田的使用安全性和作用机理奠定理论基础。【方法】在大麦四叶期喷施不同浓度丙酯草醚,分析处理后乙酰乳酸合成酶(ALS)活性、蛋白含量、叶绿素荧光参数、叶绿素含量、光合速率的变化趋势,并研究100 mg·L-1浓度丙酯草醚对根尖细胞发育的影响。【结果】田间推荐浓度100 mg·L-1丙酯草醚在处理初期对大麦幼苗的影响较小,但随处理时间延长,该浓度处理对大麦叶片ALS活性、蛋白含量、光合系统各项参数的抑制作用加剧,并造成根尖细胞液泡体积减小、数量减少、微粒体数量增多、有丝分裂指数降低等现象。500、1 000 mg·L-1浓度处理在不同时期对大麦各项生理指标均表现出显著的抑制作用。【结论】大麦对100 mg·L-1丙酯草醚在处理后期反应较为敏感,500、1 000 mg·L-1浓度处理对苗期大麦不安全,光合系统受抑制及线粒体中微粒体的变化可能与丙酯草醚的作用机理有关。

[A环-U-^14C]丙酯草醚在土壤中的吸附与解吸特性研究

丙酯草醚(ZJ0273)是我国拥有自主知识产权的新型高效油菜田除草剂。本文以[A环-U-14C]丙酯草醚为示踪剂,在实验室模拟条件下,采用液体闪烁测量技术对其在7种土壤中的吸附和解吸特性进行了研究。结果表明:(1)丙酯草醚在7种土壤中的吸附等温线均能极显著符合Freundlich、Langmuir和线性模型,相对而言,前两种模型的相关系数R2(0.9883~0.9998)明显高于线性模型(R2=0.9173~0.9593);(2)丙酯草醚在7种土壤中的解吸等温线能被Freundlich模型和线性模型很好地描述;(3)丙酯草醚极易被土壤吸附,不同类型的土壤对其吸附的差异较大,吸附常数KF与土壤有机质含量呈显著正相关,与之对应的解吸率极低。丙酯草醚吸附解吸过程存在明显的滞后现象,应科学合理地在有机质丰富的土壤中使用。

ALA提高丙酯草醚胁迫下油菜幼苗耐性研究

对油菜幼苗叶面喷施不同浓度的丙酯草醚（ZJ0273）和5-氨基乙酰丙酸（ALA）,研究了ALA与丙酯草醚协同处理对苗期的油菜是否安全。结果表明,丙酯草醚随浓度从100-1000mg/L变化,逐渐抑制油菜幼苗生长,鲜重减少,净光合速率和叶绿素含量降低;过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性下降,丙二醛（MDA）积累提高。而10-100mg/L的ALA则促进油菜幼苗生长,增加植株的鲜重、净光合速率并提高了叶绿素含量,POD、SOD和APX酶活性均比对照显著提高,MDA积累减少;500mg/L的ALA效果相反,表现为抑制作物生长。100mg/L ALA和不同浓度的丙酯草醚协同处理,油菜幼苗均比对照生长的更好,鲜重增加,净光合速率提高,抗氧化酶活性增加,MDA积累减少。因此,ALA可以提高油菜幼苗在除草剂丙酯草醚胁迫下的耐性。

新型高效油菜田除草剂丙酯草醚的创制研究

较全面地介绍了新型高效油菜田除草剂丙酯草醚(开发代号ZJ0273)的整个创制研究流程,系统论述了先导化合物的发现、知识产权的保护、生物活性的评价过程、毒理学试验结果、残留试验结果、生态环境安全性评价、合成工艺研究、剂型研究、全分析研究、作用机理和代谢途径研究以及应用前景评价等,对新农药创制研究具有一定的借鉴和启迪作用。

10%丙酯草醚EC防除油菜杂草效果及药害分析

丙酯草醚是我国具有自主知识产权的一种新型除草剂,为了解该药剂对重庆市秀山地区油菜田杂草的防除效果及其性能特点,搞好其大面积推广应用,进行了小区试验和大田示范。结果表明,10%丙酯草醚EC75mL/hm2对油菜阔叶杂草、禾本科杂草及总体防除效果都在85%以上,具有杀草谱广、持效期长、防除效果好和成本较低等特点。但有时会产生药害,从而对其药害原因进行了初步分析。

新型除草剂丙酯草醚的微量合成

从苯酚、对氨基苯甲酸和2-甲硫基-4,6-二氯嘧啶出发,建立了包含取代、氧化和缩合等7步反应的丙酯草醚除草剂微量制备方法。最终产物经制备HPLC纯化,其收率为53%,化学纯度大于98%,用MS(EI)、HPLC-MS1、H-NMR、UV等方法确认了丙酯草醚的结构。所建立的丙酯草醚微量制备方法,为放射性同位素标记丙酯草醚的合成奠定了基础。

10%丙酯草醚悬浮剂防除油菜田杂草试验

10%丙酯草醚悬浮剂(SC)是具有知识产权的油菜田新型除草剂。该药剂于2002～2004年在不同区域油菜田的田间试验结果表明,在剂量37.5～75ga.i./hm2下对看麦娘、日本看麦娘等油菜田主要禾本科杂草具有很好的防除效果,防效达80%以上;对牛繁缕、繁缕等阔叶杂草也具有良好的防除效果,防效在75.0%以上;对总草防效73.18%￣96.31%。同时对不同地区的主栽油菜品种安全,除草后油菜明显增产。

除草剂丙酯草醚在有机溶剂中的光化学降解

本文以紫外灯为光源,对丙酯草醚在甲醇、丙酮和二甲苯3种有机溶剂中的光解反应动力学及降解机理进行了研究。结果表明,丙酯草醚在3种有机溶剂中的光解反应符合一级动力学规律,在3种溶剂中的反应速率常数分别为1.72×10-2(甲醇)、1.75×10-2(丙酮)和4.8×10-3min-1(二甲苯),其降解半衰期分别为40.29、39.60和144.38 min。通过对丙酯草醚光解产物进行LC/MS鉴定,初步推断出丙酯草醚在有机溶剂中的主要降解产物,其降解途径主要涉及到丙酯草醚分子的嘧啶环与氧原子之间的键断裂、苄基C原子与氨基氮原子之间键断裂,苄氨基酰化反应以及光异构化作用等。

好氧土壤中[C环-U-^14C]丙酯草醚的结合残留及其在腐殖质中的分布动态

农药的环境行为与归趋,尤其是结合残留研究,是新农药安全性评价的重要内容之一,这关系到新农药的科学使用。利用14C同位素示踪技术研究了[C环-U-14C]丙酯草醚(ZJ0273)在3种不同类型好氧土壤中的结合残留及其在富啡酸、胡敏酸和胡敏素中的动态分布。结果表明:(1)在整个培养过程中,土壤中的丙酯草醚结合残留量均随时间而递增。培养至75d,红砂土(S1)、黄松土(S2)与淡涂泥田(S3)中的14C-BR最大值分别为引入量的12.55%、20.35%和20.49%,且富含有机质和pH较高的土壤更易与丙酯草醚形成结合残留;(2)丙酯草醚与富啡酸、胡敏酸和胡敏素形成的结合残留,含量大小依次为富啡酸>胡敏素>胡敏酸。因此,丙酯草醚与土壤基质形成结合残留的过程中,富啡酸起主要作用,而胡敏酸的作用最小。

丙酯草醚对几种果树乙酰乳酸合成酶活性的影响

丙酯草醚是我国具有自主知识产权的一种新型高效除草剂。以草莓、葡萄、猕猴桃的试管苗为试材,探讨了丙酯草醚对草莓、葡萄和猕猴桃及其乙酰乳酸合成酶活性的影响,为在果园中使用该除草剂提供理论依据。结果表明,丙酯草醚对葡萄有明显的伤害作用,对草莓和猕猴桃影响不大;用丙酯草醚处理草莓、葡萄、猕猴桃的试管苗时,丙酯草醚对葡萄乙酰乳酸合成酶活性有较大的抑制作用,对草莓和猕猴桃的乙酰乳酸合成酶活性的影响较小。将高质量浓度的丙酯草醚直接加入到乙酰乳酸合成酶提取液中,丙酯草醚对3种果树的乙酰乳酸合成酶活性均有较高的抑制率。

丙酯草醚对小鼠不同细胞DNA的损伤作用

目的探讨新合成的除草剂-丙酯草醚对小鼠离体骨髓细胞和精原细胞的DNA损伤作用。方法应用彗星技术测试不同浓度丙酯草醚对小鼠骨髓细胞和精原细胞DNA的损伤情况。结果丙酯草醚在(10g/L)浓度下与对照组比较差异有统计学意义(P<0·05)。丙酯草醚对精原细胞作用更敏感,且在10,100,500mg/L浓度下呈剂量-反应关系。结论新农药丙酯草醚对小鼠细胞有一定的损伤作用。

新型农药丙酯草醚对微乳液体系相行为的影响

通过绘制非离子表面活性剂TX-10／脂肪酸甲酯／正己醇／水体系的拟二元相图,考察了农药丙酯草醚对体系的相行为的影响,发现丙酯草醚对体系相行为影响不大。体系中加入阴离子表面活性剂LAS后,可以形成对温度不敏感的单相透明微乳液。在TX-10与LAS复配体系中,丙酯草醚的加入使形成单相透明微乳液所需表面活性剂浓度增加,起始温度升高,透明温度的范围变窄。

丙酯草醚降解菌CY的分离、鉴定及其降解特性

采用富集培养的方法,从施用过丙酯草醚除草剂的油菜田中分离筛选出5株以丙酯草醚(ZJ0273)为唯一生长碳源和能源的菌株,选其中降解率高的菌株CY进行研究.根据其生理生化和16S rRNA基因序列相似性分析,鉴定其为芽孢杆菌属(Bacillussp.).根据对CY的初步研究和简单优化,菌株CY在30 d内对50mg.L-1ZJ0273的降解率达到55.1%,该菌株降解ZJ0273的最适初始pH值为8.0,最适温度为35℃.菌株CY对ZJ0273的降解效果与初始接种量在一定范围内呈正相关,当初始浓度>400 mg.L-1时,ZJ0273降解率偏低.

丙酯草醚在油菜和土壤中的残留动态研究

利用自行探索的液相色谱紫外检测方法研究了除草剂丙酯草醚在河北、湖北两地油菜和油菜田土壤中的残留规律。结果表明,该方法丙酯草醚最低检出浓度为0.006mg·kg-1,添加浓度在0.01～1.0mg·kg-1范围内,回收率为81.0%～95.7%,变异系数为1.56%～5.19%。丙酯草醚在河北、湖北两地油菜中的消解动态方程分别为C=2.56e-0.0903T和C=2.56e-0.115T,在土壤中的消解动态方程分别为C=0.232e-0.0568T和C=2.01e-0.0639T,在两地油菜中的半衰期分别为7.67d和6.05d,在两地土壤中的半衰期分别为12.2d和10.9d。10%丙酯草醚悬浮剂用于油菜田除草,施药剂量有效成分为45～60g·hm-2,施药1次,收获期油菜籽及油菜植株中丙酯草醚残留量低于0.01mg·kg-1,土壤中丙酯草醚残留量低于0.02mg·kg-1。

丙酯草醚和胺苯磺隆混用配方的室内筛选

在温室盆栽条件下 ,测定了新型除草剂丙酯草醚和胺苯磺隆混用后对油菜田 4种主要杂草的除草活性 ,同时采用Colby法评价丙酯草醚与胺苯磺隆混用后的联合作用类型。结果表明 ,混用后除草活性提高 ,但不同组合的除草活性表现出一定差异 ,混剂大部分组合对供试杂草有加成作用 ,某些组合对猪殃殃具增效作用 ,各混剂组合均未表现拮抗作用。综合考虑杀草谱、除草活性和使用成本 ,以丙酯草醚 4 5ga.i./hm2 +胺苯磺隆 7.5～ 9ga .i./hm2 为好 ,故推荐两者复配时有效成分的比例为 30∶(5～ 6 )。

丙酯草醚胁迫下靶标基因在油菜子叶胚状体中的表达特征

以甘蓝型油菜品种浙双758为材料,利用小孢子离体培养和实时荧光定量PCR技术,研究了油菜子叶胚状体中ALS酶和KARI酶在不同浓度(0、1、10 mg/L)油菜田新型除草剂丙酯草醚(ZJ0273)处理下的生理活性、基因相对表达量差异及其动态变化特征。结果表明,ZJ0273处理后,ALS酶和KARI酶的活性发生了变化,均显著低于对照。说明其在支链氨基酸合成过程具有相应的作用。荧光定量PCR结果显示,随着胚状体分化时间的延长,ALS和KARI基因在子叶胚状体中的表达量在低浓度(1mg/L)ZJ0273处理下无显著影响,而在高浓度(10mg/L)下的相对表达量则明显降低,无论分化时间延长与否,2个基因均表现为下调表达。研究初步表明,ALS基因和KARI基因参与了除草剂ZJ0273处理下油菜胚状体分化发育过程中的表达调控,可用来作为ZJ0273的靶标基因。