一株3,5,6-三氯-2-吡啶酚降解菌Delftia sp.DFT的分离鉴定及降解途径研究

微生物降解是消除农药残留物3,5,6-三氯-2-吡啶酚(TCP)的有效方法,但其降解机制并不清楚。为探究TCP完整的代谢途径和降解机制。采用富集分离法从农田土壤中分离了一株TCP降解细菌,并分别通过高效液相色谱和液相色谱-质谱(LC-MS)技术检测了菌株的降解性能,并鉴定了其代谢产物。该菌株为Delftia sp.DFT菌,它能在48 h内对50 mg/L的TCP降解率达34.28%,同时也能降解3,5-二氯-2-吡啶醇、6-氯-2-吡啶醇和2-羟基吡啶等其他氯代吡啶类化合物。在降解TCP过程中,共鉴定了12种不同的TCP代谢产物。初步推测水解-氧化脱氯途径、还原脱氯途径、反硝化及烷基化途径可能共同参与了菌株DFT对TCP的降解。据文献调研,这是首次在Delftia sp.菌中发现有四种可能的TCP代谢途径的报道,这为纯培养物中的TCP降解机制研究提供了参考信息。

一株3,5,6-三氯-2-吡啶酚降解菌的全基因组测序及功能挖掘

Micrococcus luteus ML是从长期使用毒死蜱的农田土壤中分离出的一株能够降解毒死蜱及其高毒残留物3,5,6-三氯-2-吡啶酚(TCP)的菌株。探究菌株ML降解机制,挖掘新型TCP代谢基因和特异代谢功能。采用Illumina Novaseq PE150和Oxford Nanopore ONT相结合的测序技术对菌株ML进行全基因组测序。该菌株有52个编码基因参与了异源化合物的代谢,共有15种酶参与了TCP结构类似物,如氯苯甲酸、氨基苯甲酸盐、甲苯、萘、氯代烷烃和氯代烯烃的降解。初步推测羧甲基丁内酯酶和酰胺酶分别参与了菌株ML对TCP的脱氯和脱氯产物吡啶环中氮转化为氨的反应,这为探究Micrococcus luteus ML功能基因组学研究及对TCP的降解特性提供了数据支持。

毒死蜱及其代谢物3,5,6-三氯-2-吡啶酚在黄瓜腌制过程中的残留水平变化

采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测了毒死蜱及其有毒代谢物3,5,6-三氯-2-吡啶酚(TCP)在黄瓜腌制加工过程中残留水平的变化。结果表明:用水常规清洗能使黄瓜中毒死蜱的残留水平降低34%,清洗后的黄瓜经初腌和复腌2次处理后,其中毒死蜱的残留水平有所升高,3步处理的总加工因子为0.97;清洗对TCP的残留水平影响不大(仅降低2.6%),但经初腌和复腌处理后,其残留水平明显高于清洗前,3步加工的总加工因子为1.63。本研究表明,黄瓜经腌制前后毒死蜱的残留水平无明显变化,而代谢物TCP的残留水平明显升高。

超高效液相色谱-串联质谱法测定人尿中毒死蜱的主要代谢产物3,5,6-三氯-2-吡啶醇

建立了人尿液中毒死蜱主要代谢产物3,5,6-三氯-2-吡啶醇(3,5,6-TCP)的超高效液相色谱-串联质谱分析测定方法。采用二氯甲烷-乙酸乙酯(20∶80,v/v)溶液中性条件下提取,ACQUITY UPLC BEH C18柱色谱分离,以乙腈-水为流动相梯度洗脱,在电喷雾电离(ESI)负离子模式下,选择离子监测(SIR)方式检测。方法线性范围为0.005～0.4mg/L,检出限为0.41μg/L,平均加标回收率为97.9%,日内及日间精密度(RSD)均小于15%。该方法操作简单、灵敏度高、准确性好、重现性强,已成功应用于人尿液实际样品中3,5,6-TCP的测定,为毒死蜱的人体健康风险暴露评估以及其生物负荷的痕量监测提供了有效的方法支撑。

气相色谱-串联质谱法测定鱼肉中毒死蜱及其代谢产物3,5,6,-三氯-2-羟基吡啶的残留量

采用气相色谱-串联质谱法（GC-MS/MS）测定鱼肉中毒死蜱及其代谢产物3,5,6,-三氯-2-羟基吡啶（TCP）残留量。样品经1mol·L^-1盐酸-乙腈（1＋99）混合液提取,提取液于-20℃冷冻去除脂肪,浓缩近干,残渣用乙酸乙酯溶解后与N-甲基-N-叔丁基二甲基硅基三氟乙酰胺进行衍生反应,产物经净化后采用GC-MS/MS测定。毒死蜱和TCP的线性范围分别为2.0~2 000,1.0~1 000μg·L。鱼肉中毒死蜱和TCP的检出限（3S/N）分别为0.5,0.3μg·kg-1,测定下限（10S/N）分别为1.7,1.0μg·kg-1。加标回收率分别为84.6%~95.6%,73.8%~82.7%,测定值的相对标准偏差（n=6）分别小于10%,13%。

不同降解菌对甲基毒死蜱及3,5,6-三氯-2-吡啶酚的降解能力比较

为掌握微生物降解甲基毒死蜱的特性与机制,首先从土壤中分离不同的甲基毒死蜱降解菌,然后对其降解效率、降解过程中中间产物3,5,6-三氯-2-吡啶酚(TCP)的质量浓度变化、对TCP与其他6种有机磷农药的降解能力以及磷酸酯酶活性进行了测试分析。结果表明,分离到2株能高效降解甲基毒死蜱的菌株,经鉴定命名为地衣芽孢杆菌ZL-7与荧光假单胞菌ZHLXL-2,其降解甲基毒死蜱的5 d降解率分别为90.6%和99.4%;在菌株ZL-7降解甲基毒死蜱的过程中检出了TCP,而在菌株ZHLXL-2的降解过程中未检出。菌株ZHLXL-2能降解TCP,48 h降解率可达91.0%,而菌株ZL-7不能降解TCP。两菌株都能降解6种供试的有机磷农药,但菌株ZL-7降解率更高,其10 d降解率在92.1%~99.8%,菌株ZHLXL-2的10 d降解率为89.2%~93.4%;同时菌株ZL-7的磷酸酯酶活性显著高于菌株ZHLXL-2。分析表明,这2种菌株的磷酸酯酶活性与其降解有机磷农药的能力呈正相关性,而菌株ZHLXL-2因可有效降解中间物TCP,从而能更快地降解甲基毒死蜱。

3,5,6-三氯-2-羟基吡啶的合成新工艺

以2,6-二氯吡啶为原料,经亲核和亲电两步反应,采用FeC l3/I2催化的新工艺合成了3,5,6-三氯-2-羟基吡啶,获得了89%的高产率.通过元素分析、红外光谱、核磁共振及质谱对最终产物进行表征,从而证实了合成方法的可靠性.

3,5,6-三氯-2-吡啶酚的微生物降解及催化机制

3,5,6-三氯-2-吡啶酚(TCP)属于氯代吡啶类化合物,它是有机磷农药毒死蜱的高毒、难降解残留物,同时也是一种持久性有机污染物。随着毒死蜱在中国的大量生产和超量使用,TCP的环境污染日趋严重。微生物降解技术是消除TCP环境污染的有效方法。文章概述了TCP的化学结构、环境命运、生态毒性,TCP降解的微生物种类,TCP在好氧、缺氧及厌氧环境下的微生物降解途径及TCP降解基因和酶等的最新研究进展,这将为毒死蜱及TCP持久性污染土壤及水体生物修复技术的开发和应用提供参考。

微生物降解3,5,6-三氯-2-吡啶醇的研究进展

随着高毒性有机磷杀虫剂的限制和禁止使用,近年来以毒死蜱为代表的低毒性有机磷杀虫剂的市场份额有所增加。然而,毒死蜱的使用也导致了环境中3,5,6-三氯-2-吡啶醇(TCP)的产生,因为TCP是毒死蜱和甲基毒死蜱在环境中降解的主要中间代谢产物。它具有较高的水溶性和迁移性,容易进入深层土壤及水体环境,从而引起广泛的污染。释放到环境中的TCP不仅可以抑制TCP及其母体化合物毒死蜱和甲基毒死蜱的生物降解,而且也能抑制其他有机污染物的生物降解,从而进一步加重环境中TCP以及其他有机污染物的累积残留,影响环境系统的自我修复功能。本文概述了TCP及其母体化合物的结构、TCP的生态毒性、TCP降解菌的多样性及其微生物降解的最新研究进展,为毒死蜱和TCP污染地区进行经济可行的生物修复提供参考。

罗尔斯顿菌(Ralstonia sp.)T6对三氯吡啶醇污染土壤的修复及能完全矿化毒死蜱工程菌株的构建

以毒死蜱降解中间代谢产物3，5，6－三氯－2－吡啶醇（TCP）高效降解菌罗尔斯顿菌（Ralstonia sp．）T6为材料，研究其在土壤中对TCP的降解特性。结果表明，温度、接菌量和初始底物浓度对TCP的降解都有影响，T6菌株降解TCP的最适温度为30℃，当土壤含菌量〔以菌落形成单位（CFU）计〕小于10×10^8 kg－1时，降解率随着含菌量的增加而提高，当含菌量超过10×10^8 kg－1时，降解率不再提高。降解率随着TCP 初始浓度的增加而降低，当TCP初始浓度为50～100 mg·kg－1时，6 d内可将50 mg·kg－1 TCP降解80％。利用基因工程手段，将来源于寡养单胞菌（ Stenotrophomonas sp．） DSP－1的甲基对硫磷水解酶基因（ mpd）插入菌株T6基因组16S rRNA基因中，成功构建一株可彻底矿化毒死蜱的重组工程菌株T6－mpd。生长试验结果表明罗尔斯顿菌T6－mpd和T6的生长特性基本一致。对T6－mpd菌株降解毒死蜱的特性研究结果表明，在LB培养基中， T6－mpd对毒死蜱的水解效率与DSP－1基本一致，但在基础盐（MSM）培养基中，T6－mpd在60 h内对50 mg·L－1毒死蜱的降解率仅为36％，显著低于DSP－1。模拟土壤原位修复试验结果表明，在含菌量为10^8 kg－1条件下，T6－mpd在2 d内可将50 mg·kg－1毒死蜱降解64％。认为T6－mpd菌株在毒死蜱残留污染环境修复中具有潜在的应用前景。

水相法合成毒死蜱

以2,3,5,6-四氯吡啶、液碱为原料在高压釜中反应得到3,5,6-三氯吡啶醇钠,收率99.6%。3,5,6-三氯吡啶醇钠与乙基氯化物经水相法合成毒死蜱,选三甲基苄基氯化铵为缩合催化剂,3,5,6-吡啶醇钠与乙基氯化物摩尔比为1∶1,pH值控制在11～13,反应温度为60℃,反应时间3h,毒死蜱的收率、含量分别在94%和97%以上。

测定环境水样中毒死蜱及其降解产物的固相萃取-高效液相色谱法

【目的】为检测水体及其他流体中毒死蜱及其降解物3，5，6-三氯毗啶-2-酚（TCP）残留提供简便而准确的分析方法。【方法】对固相萃取水样的pH、洗脱剂，以及高效液相色谱的流动相组成、pH、梯度洗脱条件、最佳检测波长进行了筛选，建立了环境水体中毒死蜱及其降解产物TCP的固相萃取-高效液相色谱法，并用该方法检测了10份不同来源水样中毒死蜱和TCP的质量浓度。【结果】建立的固相萃取-高效液相色谱法为：水体样品先用5mol／L盐酸调pH为4．5，过滤后取1L滤过液经固相萃取（SPE）小柱提取、净化，用二氯甲烷-丙酮-乙腈混合液（V（二氯甲烷）：V（丙酮）：V（乙腈）=40：60：20）洗脱，然后用乙腈-超纯水（pH3．5）梯度洗脱法对毒死蜱和TCP进行分离，于波长～230nm下用二极管阵列检测器（DAD）检测，外标法定量。该方法对毒死蜱和TCP的检出限分别为0．15mg／L和0．30mg／L，最小检出质量浓度均为0．001mg／L，线性范围均为0．3～10mg／L，添加回收率均在70％以上，相对标准偏差分别为0．7％～13．0％和2．7％～7．8％。用该方法测定了不同来源的10份水样，结果可靠。【结论】建立的固相萃取-高效液相色谱法灵敏度、准确度和精密度完全可以满足水体中毒死蜱和TCP残留检测要求，亦为其他流体中毒死蜱及TCP分析提供了参考。

间歇灌溉对稻田毒死蜱迁移转化特征的影响

间歇灌溉作为丘陵区稻田常见的灌溉方式之一,其强烈的干湿交替过程会影响稻田中污染物的环境行为。在室内批量平衡吸附试验的基础上,通过农药野外喷施试验与动态观测,研究了间歇淹水和持续淹水条件下石灰性紫色土发育的稻田中毒死蜱的迁移转化特征。结果表明,土壤对毒死蜱的吸附能力远远强于其对毒死蜱主要降解产物3,5,6-三氯-2-吡啶醇(3,5,6-TCP)的吸附能力,毒死蜱的吸附容量常数范围为34~170,TCP的吸附容量常数范围为0.62~0.67,且对毒死蜱和TCP的吸附容量常数及分配系数均以耕作层土壤高于非耕作层土壤;施药后田面水中毒死蜱及TCP的浓度均随时间迅速下降,两者均可通过土壤大孔隙优先流快速迁移至50cm深处;间歇灌溉处理稻田土壤孔隙水中两者的浓度总体低于持续淹水处理;降雨和灌溉事件会导致两者由土壤固相迅速向水相发生短时间、高浓度释放与淋失。

高效杀虫剂毒死蜱的合成新工艺

本文研究了以3,5,6-三氯吡啶醇钠和 O,O-二乙基硫代磷酰氯为原料,采用水溶剂法合成毒死蜱的工艺,报道了一种用三元复合催化剂催化合成毒死蜱的新方法,探讨了适宜的工艺条件,毒死蜱的收率,含量分别达到95%和97%以上,并采用 IR、~1H NMR、^(13)C NMR 对该化合物的结构进行了表征。

水溶剂法合成高效杀虫剂毒死蜱的研究

研究了以3,5,6-三氯吡啶醇钠和O,O-二乙基硫代磷酰氯为原料,采用水溶剂法合成毒死蜱的工艺,报道了一种用三元复合催化剂催化合成毒死蜱的新方法,探讨了适宜的工艺条件,毒死蜱的收率、含量分别达到95%和97%以上,并采用IR、1H NMR、13C NMR对该化合物的结构进行了表征。

高效杀虫剂毒死蜱的合成新工艺

研究了以3,5,6-三氯吡啶醇钠和O,O-二乙基硫代磷酰氯为原料,采用水溶剂法合成毒死蜱的工艺,提出了一种三元复合催化剂催化合成毒死蜱的新方法,探讨了适宜的工艺条件,毒死蜱的收率,含量分别达到95%和97%以上。同时采用IR、1H NMR、13C NMR对该化合物的结构进行了表征。

毒死蜱水溶剂法合成工艺研究

本文研究了水溶剂法合成毒死蜱的工艺。探讨了3,5,6-三氯吡啶醇钠中间体合成路线;以2,3,5,6-四氯吡啶与液碱为原料,制得3,5,6-三氯吡啶醇钠,不经分离,在三元复合催化剂催化下O,O-二乙基硫代磷酰氯直接与生成的3,5,6-三氯吡啶醇钠反应得到毒死蜱。探讨了采用水溶剂法合成毒死蜱的适宜的工艺条件,毒死蜱的收率、质量分数分别达到95%、97%以上。

高效杀虫剂毒死蜱的合成新工艺

本文研究了以3,5,6-三氯吡啶醇钠和O,O-二乙基硫代磷酰氯为原料,采用水溶剂法合成毒死蜱的工艺,报道了一种用三元复合催化剂催化合成毒死蜱的新方法,探讨了适宜的工艺条件,毒死蜱的收率,含量分别达到95%和97%以上,并采用IR、1H NMR、13C NMR对该化合物的结构进行了表征。

水溶剂法合成高效杀虫剂毒死蜱的研究

研究了"一锅法"合成毒死蜱的新工艺。以2,3,5,6-四氯吡啶和液碱为原料,一步制得3,5,6-三氯吡啶醇钠,3,5,6-三氯吡啶醇钠和O,O-二乙基硫代磷酰氯反应得到目标产物,报道了一种用三元复合催化剂催化合成毒死蜱的新方法,探讨了采用水溶剂法合成毒死蜱的适宜的工艺条件,毒死蜱的收率、质量分数分别达到95%和97%以上,并采用IR、1H NMR对该化合物的结构进行了表征。

超高效液相色谱-串联质谱法测定茶叶中毒死蜱及其主要代谢物残留

建立了超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)法同时测定茶叶中毒死蜱(CPF)及其代谢产物3,5,6-三氯-2-羟基吡啶(TCP)残留量的分析检测方法。茶叶样品经4 mL水润湿后,用5%(V/V)乙酸酸化的乙腈提取,100 mg石墨化炭黑(GCB)和200 mg十八烷基硅烷(C_(18))净化,在仪器分析前用去离子水等体积稀释净化。CPF和TCP分别采用电喷雾正离子(ESI^+)和负离子(ESI^-)电离,可编程多反应监测(sM RM)模式监测,基质标准溶液内标法定量。结果表明,CPF和TCP分别在0.4～400.0μg/L和0.4～80.0μg/L浓度范围内线性关系良好(R^2> 0.99),方法的检出限(LOD,S/N=3)分别为0.06μg/kg和0.04～0.08μg/kg,定量限(LOQ,S/N=10)分别为0.20μg/kg和0.14～0.26μg/kg。在2.0、10.0和20.0μg/kg添加水平下,CPF和TCP的回收率分别为93.9%～111.4%和92.4%～118.4%,相对标准偏差(RSD,n=6)在3.2%～11.1%之间。本方法简便、快速、灵敏度高、重现性好,适用于茶叶中CPF和TCP的快速测定。