氯氟醚菌唑光解特性研究

鐘言茹，孔令茹，孫曉芳，王鳴華，施海燕

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，南京 210095）

農(nóng)藥的光化學(xué)降解（光解）是農(nóng)藥在環(huán)境中降解的主要途徑之一，是評價農(nóng)藥環(huán)境安全性的重要指標(biāo)。植物表面、土壤、水體、大氣中的農(nóng)藥都會吸收光能而發(fā)生光解，農(nóng)藥經(jīng)過光解后會產(chǎn)生許多光解產(chǎn)物。農(nóng)藥本身的理化性質(zhì)以及環(huán)境中的多種因素（如溫度、pH、環(huán)境共存物質(zhì)等）都會對其光解行為產(chǎn)生影響[1]。同時，農(nóng)藥在環(huán)境中的光解可能會產(chǎn)生某些對環(huán)境和其他生物造成不同程度影響的毒性較高的代謝產(chǎn)物[2-3]。因此，研究農(nóng)藥的光解特性、鑒定其光解產(chǎn)物對于明確農(nóng)藥的環(huán)境歸趨和生態(tài)風(fēng)險評估有著重要的意義。研究者主要從液相介質(zhì)[1]、土壤和玻片表面[4]的光解及其代謝產(chǎn)物等方面開展農(nóng)藥的光解特性研究，常用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS：Gas chromatography-mass spectrometer）[5]、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（LC-MS：Liquid chromatograph-mass spec?trometry）[6]、飛行時間質(zhì)譜儀（TOFMS：Time-of-flight mass spectrometry）[7-8]等儀器對代謝產(chǎn)物進(jìn)行分析鑒定。

氯氟醚菌唑（Mefentrifluconazole）是新型異丙醇三唑類殺菌劑，具有內(nèi)吸傳導(dǎo)性、速效性且持效期長等特點(diǎn)。它通過阻止麥角甾醇的合成，從而對細(xì)胞的生長產(chǎn)生抑制作用[9]。氯氟醚菌唑可用于多種作物，對大部分真菌病害均有很好的防治效果，甚至能夠防治小麥銹病、水稻紋枯病等較難防治的病害[10-13]。目前德國巴斯夫公司在中國市場上推出了氯氟醚菌唑和吡唑醚菌酯的復(fù)配劑銳收果香?（1∶1）和銳收谷瑞?（1∶1.4），該產(chǎn)品主要用于蔬菜、果樹、糧食作物上炭疽病、白粉病、褐斑病等多種病害的防治。Xu等[14]研究發(fā)現(xiàn)氯氟醚菌唑?qū)︱球镜投?，但對水生生物表現(xiàn)出中等毒性且具有遺傳毒性。氯氟醚菌唑被視為潛在的肝臟有毒物質(zhì)，如對斑馬魚早期胚胎發(fā)育和幼魚生長具有選擇性致畸和神經(jīng)毒性[15]，并對成魚具有肝臟毒性進(jìn)而影響其脂質(zhì)代謝過程[16]。然而，氯氟醚菌唑在環(huán)境行為方面的研究未見報道?；诖耍狙芯坎捎檬覂?nèi)模擬方法，通過高效液相色譜儀（HPLC）和液相色譜-四極桿-飛行時間串聯(lián)質(zhì)譜儀（LC-Q-TOF-MS/MS），研究氯氟醚菌唑的光解特性及影響因素，并對其在乙腈中的光解產(chǎn)物進(jìn)行鑒定，以期為氯氟醚菌唑的合理使用及環(huán)境安全性評價提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Agilent 1260 型高效液相色譜儀配UV 檢測器（美國Agilent 科技有限公司）；Triple TOFTM5600+型液相色譜-四極桿/飛行時間串聯(lián)質(zhì)譜儀（美國AB SCIEX公司）；JN25-12D 型超聲波清洗機(jī)（寧波江南儀器廠）；XT5409 型光穩(wěn)定性試驗箱（杭州雪中炭恒溫技術(shù)有限公司）；Phoenix-45S 型超純水系統(tǒng)（南京雙雪分析儀器公司）；R-200型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（瑞士BUCHI公司）；BS110S 型電子天平（瑞士賽多利斯天平有限公司）；EOFO-945066 數(shù)顯型多管渦旋混合器（Henry Troemn 公司）；TDL-40B 型臺式離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）；TH-3560型全自動高壓滅菌鍋（造鑫企業(yè)有限公司）；0.22 μm 有機(jī)相針式濾器（上海安譜實驗科技股份有限公司）；石英蓋玻片、載玻片（無錫戴爾蒙科技有限公司）。

氯氟醚菌唑標(biāo)準(zhǔn)品（質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.1%，德國Dr.Eh?renstorfer GmbH 公司）；吡唑醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)品（質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.9%，德國Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司）；乙腈（色譜純，美國TEDIA 公司）；乙腈、乙酸乙酯、甲醇、正己烷（分析純，天津科密歐化學(xué)試劑有限公司）；氯化鐵、硫酸亞鐵（分析純，國藥化學(xué)試劑有限公司）；黃棕壤（pH 6.70，有 機(jī) 碳2.76 g·kg-1，陽 離 子 交換 量22.6 cmol·kg-1，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院）。

緩沖溶液：Clark-Lubs 緩沖溶液按《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準(zhǔn)則》第3 部分（GB/T 31270.3—2014）配制，使用前滅菌并重新校正pH值。

1.2 儀器條件

HPLC 分 析 條 件：Poroshell 120 EC-C18 色 譜 柱（4.6 mm×150 mm，4.0 μm）；進(jìn)樣量20 μL；柱溫35 ℃；流動相為乙腈∶水=70∶30（V/V）；流速0.3 mL·min-1；檢測波長230 nm。在此色譜條件下，氯氟醚菌唑保留時間為10.2 min。

LC-Q-TOF-MS/MS分析色譜和質(zhì)譜條件如下：

（1）色譜條件。色譜柱為Agilent Poroshell 120 EC-C18（2.1 mm×50 mm，2.7 μm）；流動相A 為0.1%甲酸水溶液，B為乙腈；流速0.2 mL·min-1；柱溫40 ℃；進(jìn)樣量20 μL。設(shè)置梯度洗脫程序：0~5 min，5% B；5~20 min，5% B~30% B；20~30 min，30% B~95% B；30~35 min，95% B；35~38 min，95% B~5% B；38~40 min，2%B。

（2）質(zhì)譜條件。采用電噴霧正離子（ESI+）掃描模式，掃描范圍為50~1 000m/z；毛細(xì)管電壓為5.5 kV；離子源溫度為550 ℃；霧化氣（氮?dú)猓┝髁繛?50 L·h-1；錐孔電壓為30 V；碰撞能量為40 eV；霧簾氣壓為35 psi（1 psi=6.9 kPa）。每2 個樣品進(jìn)行一次系統(tǒng)程序校準(zhǔn)，以確認(rèn)分析系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。利用PeakView 1.2軟件對其產(chǎn)物進(jìn)行定性分析。

1.3 氯氟醚菌唑的光解

所有光解試驗均選擇紫外光源（UVC，10 μW·cm-2）作為照射光源，將含氯氟醚菌唑溶液的石英管放入光穩(wěn)定性試驗箱中進(jìn)行試驗，開啟轉(zhuǎn)盤，使溶液受到均勻光照。

1.3.1 初始濃度對氯氟醚菌唑光解的影響

準(zhǔn)確稱取0.010 1 g的氯氟醚菌唑標(biāo)準(zhǔn)品于10 mL容量瓶內(nèi)，用色譜乙腈將其完全溶解后定容至刻度，配制成濃度為1 000 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)母液。使用滅菌水將1 000 mg·L-1的氯氟醚菌唑乙腈母液稀釋為1、5、10 mg·L-1的水溶液。分別取25 mL 氯氟醚菌唑水溶液置于長200 mm、內(nèi)徑25 mm 的石英管中，蓋塞，置于光穩(wěn)定性試驗箱中光解。分別于第0、1、2、3、4、5、6、8 分鐘時取樣1 mL，HPLC 檢測溶液中氯氟醚菌唑的濃度。設(shè)置黑暗對照，每個濃度3個重復(fù)。

1.3.2 pH對氯氟醚菌唑光解的影響

用滅菌后的pH值分別為4、7、9的緩沖液將氯氟醚菌唑乙腈母液稀釋成體積為25 mL，濃度為5 mg·L-1的試驗溶液，置于石英管中，蓋塞，置于光穩(wěn)定性試驗箱中光解，pH為7、9的處理分別于第0、1、2、3、4、5、8、15分鐘時取樣1 mL，pH為4的處理于第0、30、60、120、240、360、480、600分鐘時取樣1 mL，HPLC檢測溶液中氯氟醚菌唑的濃度。設(shè)置黑暗對照組，每個處理3個重復(fù)。

1.3.3 吡唑醚菌酯對氯氟醚菌唑光解的影響

配制質(zhì)量濃度為1 000 mg·L-1的吡唑醚菌酯乙腈母液，用滅菌水將吡唑醚菌酯母液稀釋成一定濃度，再與氯氟醚菌唑標(biāo)準(zhǔn)溶液混合，使吡唑醚菌酯的濃度分別為2.5、5、10 mg·L-1，氯氟醚菌唑的濃度為5 mg·L-1。將樣品置于光穩(wěn)定性試驗箱中光解，分別于第0、1、2、3、4、5、8、10、15 分鐘時取樣檢測。設(shè)黑暗對照組，每個濃度3個重復(fù)。

1.3.4 Fe3+和Fe2+對氯氟醚菌唑光解的影響

分別配制濃度為50 mmol·L-1的氯化鐵溶液和硫酸亞鐵溶液，取一定量濃度為500 mg·L-1的氯氟醚菌唑標(biāo)準(zhǔn)溶液，將其分別混合，使氯氟醚菌唑的濃度為5 mg·L-1，F(xiàn)e3+和Fe2+的濃度分別為0.5、1、5、10 mmol·L-1。將反應(yīng)液置于光穩(wěn)定性試驗箱中進(jìn)行光解。分別于不同時間間隔取樣檢測，每次取樣1 mL。設(shè)置黑暗對照組，每個濃度3個重復(fù)。

1.3.5 有機(jī)溶劑對氯氟醚菌唑光解的影響

以乙腈、甲醇、正己烷和乙酸乙酯為溶劑，配制濃度為5 mg·L-1的氯氟醚菌唑溶液，將溶液置于光穩(wěn)定性試驗箱中光解。分別于不同時間間隔取樣檢測，每次取樣1 mL，設(shè)置黑暗對照組，每個處理3個重復(fù)。

1.3.6 氯氟醚菌唑在玻片表面和土壤表面的光解

氯氟醚菌唑在玻片表面的光解：配制濃度為5 mg·L-1的氯氟醚菌唑乙腈標(biāo)準(zhǔn)溶液，取0.5 mL均勻滴加在玻片表面，蓋上蓋玻片后置于光穩(wěn)定性試驗箱中，分別于第0、15、30、60、120、180、240、360 分鐘時取樣檢測。設(shè)置黑暗對照組，每個處理3個重復(fù)。

氯氟醚菌唑在土壤表面的光解：稱取5.0 g 南京黃棕壤于培養(yǎng)皿中，加水混合，使其均勻分布，室溫避光晾干，制成厚度在1~2 mm 范圍內(nèi)的薄層。配制濃度為25 mg·L-1的氯氟醚菌唑乙腈標(biāo)準(zhǔn)溶液，取1 mL 均勻滴加在土層表面，使土壤中藥物濃度為5 mg·kg-1，蓋上玻璃蓋置于光穩(wěn)定性試驗箱中，分別于第0、1、2、4、6、7、8、10 天時取樣。設(shè)置黑暗對照組，每個處理3 個重復(fù)。

1.3.7 氯氟醚菌唑在乙腈中的光解產(chǎn)物鑒定

使用色譜純乙腈配制初始濃度為5 mg·L-1的氯氟醚菌唑標(biāo)準(zhǔn)溶液，將溶液置于光穩(wěn)定性試驗箱中進(jìn)行光解試驗。分別于第0、5、10、15、30、45、60 分鐘時取樣，并將所取樣品混合，使用LC-Q-TOF-MS/MS 對光解產(chǎn)物進(jìn)行鑒定。

1.4 氯氟醚菌唑的檢測方法

1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線

用色譜純乙腈將氯氟醚菌唑母液梯度稀釋，配制成質(zhì)量濃度分別為10.0、5.0、1.0、0.5、0.05 mg·L-1的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。按照上述HPLC 條件進(jìn)行測定，以氯氟醚菌唑峰面積為縱坐標(biāo)（y），質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（x），繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4.2 樣品前處理

水樣：準(zhǔn)確取1 mL 水樣于5 mL 離心管內(nèi)，加入1 mL 乙腈和0.5 g 氯化鈉，渦旋1 min 并靜置分層，取上層有機(jī)相過0.22 μm濾膜，待測。

乙腈樣品：取樣1 mL乙腈過0.22 μm濾膜，待測。

正己烷、甲醇、乙酸乙酯樣品：取樣1 mL，氮?dú)獯蹈?，加? mL乙腈定容后過0.22 μm濾膜，待測。

土壤樣品：稱取5.0 g 土壤樣品于50 mL 離心管中，加入2 mL 水和20 mL 乙腈，渦旋10 min 后超聲20 min。分別加入3 g 氯化鈉和3 g 無水硫酸鎂，渦旋5 min，再次超聲提 取10 min 后，4 000 r·min-1離心5 min，取8 mL 上清液于100 mL 平底燒瓶中，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮近干，用2 mL乙腈定容后過0.22 μm濾膜，待測。

1.4.3 添加回收試驗

在空白水樣、土壤樣品中添加氯氟醚菌唑標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，水樣中的添加濃度為0.05、0.1、0.5、5 mg·L-1，土樣中的添加量為0.05、0.1、0.5、5 mg·kg-1。按照上述方法提取，HPLC 檢測并計算樣品回收率，每個濃度重復(fù)5次。

1.5 數(shù)據(jù)處理

氯氟醚菌唑在溶液、土壤表面和玻片表面的光解遵循一級動力學(xué)方程，可按照公式（1）擬合數(shù)據(jù)得出方程，根據(jù)公式（2）計算氯氟醚菌唑的光解半衰期。

式中：Ct為氯氟醚菌唑在介質(zhì)中光解t時的濃度，mg·L-1；C0為氯氟醚菌唑的初始濃度，mg·L-1；k為光解速率常數(shù)；T1/2為氯氟醚菌唑的光解半衰期。

運(yùn)用Excel 和SPSS 19.0 軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析，采用Dunnett-t檢驗多個樣本之間的顯著性差異。

2 結(jié)果與討論

2.1 氯氟醚菌唑檢測方法確證

2.1.1 方法線性相關(guān)性

HPLC 對氯氟醚菌唑標(biāo)準(zhǔn)溶液的分析結(jié)果表明，在0.05~10 mg·L-1范圍內(nèi)，以氯氟醚菌唑峰面積（y）為縱坐標(biāo)，以質(zhì)量濃度（x）為橫坐標(biāo)，擬合的線性回歸方程為y=171.31x-4.248 6，決定系數(shù)（R2）為0.999 5，氯氟醚菌唑的濃度與峰面積線性關(guān)系良好，滿足定量分析的要求。

2.1.2 方法靈敏度和準(zhǔn)確度

氯氟醚菌唑在水、土壤中的添加回收結(jié)果見表1，從表中結(jié)果可以看出，氯氟醚菌唑在水中添加濃度為0.05~5 mg·L-1時的平均回收率在102.2%~107.4%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.1%~4.0%。氯氟醚菌唑在土壤中添加量為0.05~5 mg·kg-1時的平均回收率在86.7%~92.1%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.3%~8.3%。氯氟醚菌唑在水和土壤中的最低檢測濃度（LOQ）均為0.05 mg·kg-1。

表1 氯氟醚菌唑在水和土壤中的平均回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Table 1 The average recoveries and variation coefficient for mefentrifluconazole in water and soil

2.2 氯氟醚菌唑的光解特性

2.2.1 初始濃度對氯氟醚菌唑光解的影響

在不同初始濃度條件下，氯氟醚菌唑水溶液的光解速率有所差異。氯氟醚菌唑在不同初始濃度中的光解均符合一級動力學(xué)方程，從光解擬合參數(shù)（表2）來看，R2均大于0.94。當(dāng)氯氟醚菌唑初始濃度為1、5、10 mg·L-1時，其光解T1/2分別為1.9、2.3、2.5 min。氯氟醚菌唑的降解速率隨著初始濃度的升高而減小，降解T1/2隨著初始濃度的升高而增大。這是由于當(dāng)氯氟醚菌唑為低濃度時，光能充足，有足夠的能量使其分子鍵斷裂；而當(dāng)濃度增大時，平均每個分子接收的光能減少，導(dǎo)致其光解速率降低。周自豪[17]研究發(fā)現(xiàn)，在紫外光照射條件下，葉菌唑的光解速率隨著其初始濃度的升高而不斷下降，單位體積內(nèi)葉菌唑分子數(shù)越多，單位分子接受的光能就越少，光解就越慢。

表2 不同初始濃度下氯氟醚菌唑的光解動力學(xué)參數(shù)Table 2 The photolysis kinetic parameters of mefentrifluconazole at different initial concentrations

2.2.2 pH對氯氟醚菌唑光解的影響

在紫外燈照射下，3 種不同pH 條件下氯氟醚菌唑的光解均符合一級動力學(xué)方程。氯氟醚菌唑在不同pH 溶液中的光解動力學(xué)參數(shù)見表3。質(zhì)量濃度為5 mg·L-1的氯氟醚菌唑在不同pH 溶液中的光解速率差異顯著，在pH=7 的中性條件下與在pH=9 的堿性條件下的光解速率差異較小，T1/2分別為4.4 min 和3.6 min，在pH=4 的酸性條件下降解最慢，T1/2為138.6 min，是中性條件下的32 倍，酸性條件極大抑制了氯氟醚菌唑的光解。原因可能是堿性、中性介質(zhì)中存在大量的OH-，在紫外光照射下易產(chǎn)生過氧自由基，隨著介質(zhì)溶液pH 的升高，水溶液中產(chǎn)生過氧自由基的速率也越來越快，從而極易氧化氯氟醚菌唑[18]。

表3 氯氟醚菌唑在不同pH緩沖液中的光解動力學(xué)參數(shù)Table 3 The photolysis kinetic parameters of mefentrifluconazole at different pH buffer

2.2.3 吡唑醚菌酯對氯氟醚菌唑光解的影響

氯氟醚菌唑在3 種不同濃度的吡唑醚菌酯條件下的光解均符合一級動力學(xué)方程，R2均大于0.98（表4）。結(jié)果表明，吡唑醚菌酯會抑制氯氟醚菌唑的光解，當(dāng)吡唑醚菌酯與氯氟醚菌唑混合比例為2∶1 時抑制作用最顯著，T1/2是對照組的2 倍。吡唑醚菌酯會抑制氯氟醚菌唑的光解，相對于市場上氯氟醚菌唑的單劑而言，與吡唑醚菌酯的復(fù)配更能提高氯氟醚菌唑的利用率，從而有利于藥效的發(fā)揮。

表4 不同濃度吡唑醚菌酯下氯氟醚菌唑的光解動力學(xué)參數(shù)Table 4 The photolysis kinetic parameters of mefentrifluconazole at different pyraclostrobine concentrations

2.2.4 Fe3+和Fe2+對氯氟醚菌唑光解的影響

Fe3+和Fe2+對氯氟醚菌唑在液相中的光解影響結(jié)果見圖1。在氯化鐵溶液中，氯氟醚菌唑的光解T1/2從27.7 min 增加到346.6 min，表現(xiàn)為抑制作用，且抑制作用隨Fe3+濃度的增加而增大；在硫酸亞鐵溶液中氯氟醚菌唑的光解T1/2從4.1 min 增大到6.4 min，表現(xiàn)為抑制作用。從結(jié)果中可以看到，在0.5~10.0 mmol·L-1范圍內(nèi)，F(xiàn)e3+和Fe2+對氯氟醚菌唑的光解均具有抑制作用，與對照相比，氯氟醚菌唑的光解T1/2顯著增加。在相同的濃度下，F(xiàn)e3+對氯氟醚菌唑光解的抑制作用更為顯著。

圖1 Fe3+、Fe2+對氯氟醚菌唑在液相中的光解半衰期的影響Figure 1 Photolysis half-life of Fe3+and Fe2+for mefentrifluconazole in liquid phase

Fe3+經(jīng)紫外燈照射會發(fā)生光化學(xué)還原過程，生成Fe2+和羥基自由基，光反應(yīng)過程如下：

溶液中的羥基自由基可以促進(jìn)農(nóng)藥的光解。農(nóng)藥分子也可以和Fe3+形成復(fù)合物從而直接光解，該過程如下：

由于Fe3+在波長200~400 nm 范圍內(nèi)有較強(qiáng)的光吸收，而氯氟醚菌唑的吸收光譜范圍在200~300 nm之間，因此Fe3+會對氯氟醚菌唑的光吸收產(chǎn)生競爭效應(yīng)，影響其光解。另外，隨著光解反應(yīng)的不斷進(jìn)行，不溶于水的顆粒物的增多也會競爭光吸收，對氯氟醚菌唑吸收光能產(chǎn)生屏蔽作用，從而導(dǎo)致氯氟醚菌唑光解速率減慢。雖然Fe3+在紫外燈照射下會產(chǎn)生有利于光解的HO·，但產(chǎn)生的Fe2+對光的屏蔽作用顯著大于HO·的促進(jìn)作用，因此整體表現(xiàn)為較強(qiáng)的抑制作用。

在Fe2+溶液中，可以看到溶液的顏色隨著光解時間的延長而越來越深，說明Fe2+對氯氟醚菌唑光解的抑制作用是因為Fe2+本身可以屏蔽光照。這與張祥丹[19]對氯蟲苯甲酰胺在不同的Fe3+和Fe2+溶液中的研究結(jié)果相同。

2.2.5 有機(jī)溶劑對氯氟醚菌唑光解的影響

氯氟醚菌唑在有機(jī)溶劑中的光解較好地符合一級動力學(xué)方程（表5），氯氟醚菌唑在不同溶劑中的光解動力學(xué)方程的R2均大于0.96。氯氟醚菌唑在不同溶劑中的光解速率為乙腈>甲醇>乙酸乙酯>正己烷，光解T1/2依次為7.6、15.1、138.6 min 和173.3 min，在乙腈中的降解速率為在正己烷中降解速率的22.8 倍。按照《化學(xué)農(nóng)藥安全評價試驗準(zhǔn)則》，當(dāng)T1/2≤3 h時，為易光解農(nóng)藥，可知氯氟醚菌唑在乙腈、甲醇、正己烷、乙酸乙酯中均屬于易光解。這是由于處于同一個反應(yīng)體系中的氯氟醚菌唑和溶劑之間會競爭光的吸收，且競爭光吸收所造成的抑制光解作用會隨著溶劑對光吸收強(qiáng)度的增大而增大，乙腈、甲醇、正己烷和乙酸乙酯的最大紫外吸收波長分別約為192、210、214、254 nm，而氯氟醚菌唑的最大紫外吸收波長為230 nm，與正己烷和乙酸乙酯最大吸收波長較接近，可能在光解中大部分光量子被溶劑所吸收，從而導(dǎo)致氯氟醚菌唑降解較慢。而乙腈和甲醇在230 nm 處的吸收干擾小，因此對氯氟醚菌唑的影響小。這與鄧大鵬等[20]研究乙烯菌核利在不同溶劑中的光解結(jié)果相似。

表5 氯氟醚菌唑在不同有機(jī)溶劑中的光解動力學(xué)參數(shù)Table 5 The photolysis kinetic parameters of mefentrifluconazole at different organic solvents

2.2.6 氯氟醚菌唑在土壤表面和玻片表面的光解

氯氟醚菌唑在玻片、土壤表面的光解動力學(xué)結(jié)果如圖2，氯氟醚菌唑在水溶液中的光解T1/2為2.3 min，而在玻片表面的光解T1/2為138.6 min，在光解進(jìn)行到第10 天時，土壤表面的氯氟醚菌唑沒有明顯降解。根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥安全評價試驗準(zhǔn)則》中的評價指標(biāo)，氯氟醚菌唑在水中和玻片表面均屬于易光解農(nóng)藥，而在土壤表面屬于難光解農(nóng)藥。氯氟醚菌唑在土壤表面的光解速率明顯小于在玻片表面的光解速率，這可能是農(nóng)藥與土壤顆粒吸附形成的濾光作用，以及土壤中光淬滅物質(zhì)的存在，導(dǎo)致氯氟醚菌唑在土壤表面的光解速率大幅度降低。這與楊昱[21]對苯噻菌酯的研究結(jié)果相似。

圖2 氯氟醚菌唑在玻片表面和土壤表面的光解Figure 2 Photolysis of mefentrifluconazole on glass surface and soil surface

2.2.7 氯氟醚菌唑在乙腈中的光解產(chǎn)物分析

將氯氟醚菌唑在乙腈中光照1 h內(nèi)的混合樣品應(yīng)用LC-Q-TOF-MS/MS 在正離子（ESI+）模式下掃描，得到氯氟醚菌唑標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液的總離子流圖（圖3）。氯氟醚菌唑及其光解產(chǎn)物的提取離子色譜圖和特征碎片離子比對結(jié)果如圖4 所示?；衔顰為氯氟醚菌唑，出峰時間為10.268 min，m/z398.087 4（圖4a），二級質(zhì)譜中產(chǎn)生的特征碎片離子為三唑氮環(huán)，m/z70.041 9。

圖3 氯氟醚菌唑標(biāo)準(zhǔn)樣品總離子流圖（a）和光照1 h后乙腈溶液總離子流圖（b）Figure 3 Total ion chromatograms of TOF-MS of mefentrifluconazole standard sample（a）and acetonitrile after 1 h light irradiation（b）

圖4 氯氟醚菌唑（a）在乙腈中光解產(chǎn)物B（b）、C（c）、D（d）的二級質(zhì)譜圖Figure 4 Secondary mass spectrometry of the photolysis products B（b）,C（c）,D（d）in acetonitrile of mefentrifluconazole（a）

化合物B（m/z304.093 2）的保留時間為0.839 min（圖4b），由母體化合物二苯醚C O 鍵斷裂和發(fā)生羥基化形成，結(jié)合二級質(zhì)譜圖碎片離子m/z195.046 0、m/z70.041 5 與該結(jié)構(gòu)中斷開C F 鍵和三唑氮環(huán)丟失后的m/z一致，以此推斷化合物B 為4-[2-羥基-1-（1H-1,2,4-三唑-1-基）丙-2-基]-5-（三氟甲基）苯-1,2-酚?；衔顲（m/z364.129 1）在7.899 min 處出峰（圖4c），為母體化合物脫氯后形成，可能進(jìn)一步發(fā)生C O 鍵斷裂和三唑氮環(huán)的丟失，產(chǎn)生m/z235.074 5和m/z70.041 5 的碎片離子，從而確定化合物C 為2-[4-苯氧基-2-（三氟甲基）苯基]-1-（1H-1,2,4-三唑-1-基）丙-2-醇?；衔顳（m/z379.124 1）在6.589 min 處出峰（圖4d），該化合物由母體化合物脫氯并發(fā)生羥基化而產(chǎn)生，結(jié)合二級質(zhì)譜碎片離子m/z271.078 5、m/z223.075 5、m/z70.041 3 與該結(jié)構(gòu)中斷鍵后的結(jié)構(gòu)m/z一致，確定化合物D為M750F005。歐洲食品安全局（EFSA）已有報道關(guān)于M750F005 是水體中的光降解產(chǎn)物[22]，本研究首次在乙腈溶液光降解中發(fā)現(xiàn)。

進(jìn)一步根據(jù)化合物B、C、D 的結(jié)構(gòu)式，推斷了氯氟醚菌唑在乙腈溶液中可能的光解途徑（圖5）。氯氟醚菌唑在乙腈溶液中的光解主要發(fā)生醚水解、脫氯、親核取代和羥基化反應(yīng)。氯氟醚菌唑可以直接脫氯產(chǎn)生化合物C；也可能先發(fā)生二苯醚鍵斷裂形成M750F003（m/z288，已知水中光降解產(chǎn)物[22]，本研究中未檢測到），進(jìn)而在苯環(huán)上羥基化產(chǎn)生化合物B；也可能先形成M750F005，再經(jīng)二苯醚鍵斷裂，羥基化成化合物B。

圖5 氯氟醚菌唑在乙腈中的光解途徑Figure 5 Proposed photolytic pathways of mefentrifluconazole in acetonitrile

3 結(jié)論

本研究通過室內(nèi)模擬試驗，研究了氯氟醚菌唑在液相、土壤表面和玻片表面的光解動力學(xué)及影響因素，發(fā)現(xiàn)氯氟醚菌唑在液相條件下屬于易光解農(nóng)藥，因此應(yīng)避免在強(qiáng)日照下施用氯氟醚菌唑；其中酸性條件下的降解半衰期是中性條件下的32倍（堿性與中性較為接近），所以可與酸性的藥劑、肥料等混用；Fe3+、Fe2+、乙腈、甲醇、乙酸乙酯和正己烷對水溶液中氯氟醚菌唑的光解均表現(xiàn)為光淬滅效應(yīng)；吡唑醚菌酯會抑制氯氟醚菌唑的光解，與吡唑醚菌酯復(fù)配更能提高氯氟醚菌唑的利用率。氯氟醚菌唑在水中和在玻片表面均屬于易光解農(nóng)藥，在土壤表面屬于難光解農(nóng)藥，施藥時難免會通過各種途徑進(jìn)入土壤，由于其半衰期較長，對土壤生態(tài)毒理方面的影響值得關(guān)注。

發(fā)現(xiàn)了3 種氯氟醚菌唑在乙腈中的光解產(chǎn)物，其中2 種未見報道，推斷氯氟醚菌唑的光解主要發(fā)生醚水解、脫氯、親核取代以及羥基化反應(yīng)。但是要系統(tǒng)地評價氯氟醚菌唑?qū)Νh(huán)境的安全性，還需要對光解產(chǎn)生的代謝物的毒性及其環(huán)境毒理效應(yīng)等進(jìn)行深入研究。