论文部分内容阅读
离子液体(Ionic liquids)是在室温下为液体的离子化合物,与有机和无机物有良好的溶解性,被誉为新世纪的“绿色溶剂”。为了探讨离子液体作为一种溶剂,开发高效、低毒、环境友好型杀虫剂。本文以斜纹夜蛾(Spodoptern litura)幼虫为靶标害虫,测定了咪唑类离子液对斜纹夜蛾2龄幼虫毒力及对体壁影响;咪唑类离子液与新烟碱类杀虫剂对斜纹夜蛾联合毒性及对斜纹夜蛾幼虫生化酶活性的影响;同时研究了咪唑类离子液对环境生物蜜蜂、斑马鱼、蚯蚓的毒性及对斑马鱼生化毒理机制,明确了咪唑类离子液作为杀虫剂对害虫的毒力、生化毒理机制及环境安全性。主要研究结果如下:1、采用点滴法生物测定12种咪唑类离子液对斜纹夜蛾2龄幼虫急性毒性,结果表明:12种咪唑类离子液48h LC50范围为0.1~16 mg/L;其中,LC50值最大的为1-硫代羰基二咪唑(15.706 mg/L),毒力最小;LC50值最小的为1-乙酰咪唑(0.481mg/L),毒力最大。12种离子液对斜纹夜蛾2龄幼虫均表现出高杀虫活性,且随着时间的延长杀虫活性增大。2、溴化1-丙基-3-甲基咪唑离子液致毒处理斜纹夜蛾2龄幼虫12 h致使体壁微绒毛发生塌陷、绒毛间隙增大及部分发生空洞化现象,导致体壁组织破坏,离子液通过间隙渗透入虫体内部组织器官,最终致使斜纹夜蛾幼虫出现中毒症状直至死亡。3、新烟碱类杀虫剂吡虫啉和啶虫脒与溴化1-辛基-3-甲基咪唑、溴化1-丙基-3-甲基咪唑和1-甲基咪唑离子液体18种组合联合毒力测定结果表明:吡虫啉+溴化1-辛基-3-甲基咪唑(1:1)混配联合毒力表现为增效作用;啶虫咪+溴化1-丙基-3-甲基咪唑(4:1)混配联合毒力表现为拮抗作用;其他组合联合毒力均为相加作用。4、基于12种咪唑类离子液对斜纹夜蛾2龄幼虫24 h LC50值,QSAR分析构建咪唑类离子液结构与杀虫活性相关性模型:24 h-LC50=一2.74+11.6RE+2.11 HA.咪唑类离子液体对斜纹夜蛾幼虫的毒性与核间排斥能(RE)和氢键受体(HA)成正相关。5、溴化1-辛基-3-甲基咪唑、溴化1-丙基-3-甲基咪唑和1-甲基咪唑离子液亚致死浓度48 h LC50和LC20对斜纹夜蛾2龄幼虫体内保护酶(CAT、SOD、POD)、解毒酶(GST、CarE、ACP、ALP、AChE)活性的影响表明:3种离子液体能够干扰斜纹夜蛾幼虫体内主要保护酶和解毒酶的活性,致使体内正常的生理代谢紊乱,表现出抽搐、痉挛、行动缓慢中毒症状直至最终死亡。6、分别采用土壤培养法、药液点滴法和静态培养法研究了溴化1-辛基-3-甲基咪唑、溴化1-丙基-3-甲基咪唑和1-甲基咪唑离子液对蚯蚓、蜜蜂和斑马鱼急性毒性。3种咪唑离子液对斑马鱼48 h LC50分别为77.830、529.900和165.695 mg/L;对赤子爱胜蚯蚓14 h LC50分别为244.041、115.903和87.139 mg/L;表现为低等毒性;1-甲基咪唑对意大利蜜蜂48 h LC50为1.301μg/蜂,表现出高等毒性;溴化1-丙基-3-甲基咪唑和溴化1-辛基-3-甲基咪唑对意大利蜜蜂48 h LC50分别为2.472和4.469 μμg/蜂,表现为中等毒性。7、采用静态培养法研究了溴化1-辛基-3-甲基咪唑、溴化1-丙基-3-甲基咪唑和1-甲基咪唑96 h LC50和LC20浓度对斑马鱼组织CAT、GST和AChE活性的影响。结果表明:3种离子液对斑马鱼鳃、肌肉、肝脏组织CAT、GST和AChE活性影响均表现出浓度和时间效应,从而破坏斑马鱼体内保护酶系统和解毒酶系统。综上,咪唑类离子液破坏斜纹夜蛾2龄幼虫体壁和干扰体内保护酶和解毒酶系统,表现出高杀虫活性。然而,溴化1-辛基-3-甲基咪唑、溴化1-丙基-3-甲基咪唑和1-甲基咪唑对环境生物斑马鱼和赤子爱胜蚯蚓低毒,而对意大利蜜蜂存在一定风险性。因此,合理利用咪唑类离子液开发高效、环境友好型杀虫剂具有广阔的前景。