氟噻草胺屬芳氧乙酰胺類除草劑,主要用于玉米、大豆、向日葵等作物 上,適用于多數一年生禾本科雜草以及一些闊葉 雜草的防除,其作用機制為阻止雜草細胞的分 裂,抑制其生長。氟噻草胺具有選擇性高、毒性 低、作用范圍廣以及合成簡單等優點。目前, 對氟噻草胺的研究多集中于其藥效上,而對其 在環境中的殘留檢測相對較少,未見其在大鼠 體內組織中分布行為的報道,而相關研究對于農 藥研發、毒性作用機制研究、毒物的安全性評價 以及中毒解救都有重要意義。鑒于此,本研究擬 建立大鼠組織中氟噻草胺的 LC-MS/MS 分析方 法,并采用該方法對氟噻草胺灌胃給藥后在大 鼠體內各組織中的分布行為進行研究,旨在為其 毒性安全性評價提供科學依據。
LC-20A 高效液相色譜系統 (日本 Shimadzu 公司);API 3200 質譜聯用儀,配備 Analyst 1.5.1 操 作軟件和 LightSight 2.3 軟件 (美國 AB Sciex 公 司);Sartorius BSA3233S 電子天平 [ 賽多利斯科學 儀器 (北京) 有限公司 ];Milli-Q 超純水機 (美國 Millipore 公司);KQ5200B 型超聲清洗器 (昆山市超聲儀器有限公司);Sigma 3K15 高速離心機 (美 國 Sigma 公司);QT-1 渦旋振蕩器 (上海琪特分析 儀器有限公司);T18 basic 新型高速分散機 (德國 IKA 公司)。 氟噻草胺 (flufenacet,純度 > 98%) 和啶氧菌 酯 (picoxystrobin,內標,純度 > 98%) 標準品 (沈 陽化工研究院有限公司)。乙腈 (色譜純,美國 Fisher Scientific 公司);甲酸 (色譜純,上海阿拉丁 公司);CO2 /O2 (麻醉用);超純水 (自制)。
雄性 SD 大鼠由遼寧長生生物技術有限公司提 供,許可證號:SCXK (遼) 2015-0001。動物室溫 度 19~26 ℃,空氣相對濕度 40%~70%,光照條件 為 150~300 lx (光照/黑暗各 12 h),噪音在 60 dB 以下。動物的使用經沈陽化工研究院有限公司安 全評價中心倫理委員會審批通過。動物飼料為全 價顆粒飼料,置于塑料動物盒內飼養,自由進 食、飲水。大鼠經適應性飼養 5 d 后單只飼養于不 銹鋼籠內,染毒前禁食 18 h,均采用灌胃方式染 毒,染毒量為每千克體重 10 mL。
色譜條件:Phenomenex 反向 C1 8 色譜柱 (50 mm × 4.6 mm,5 μm);流速 0.6 mL/min;柱溫 為室溫;進樣量 10 μL;流動相為體積分數 72% 的乙腈-水溶液 (含體積分數 0.1% 甲酸);等度洗脫。 質譜條件:電噴霧離子源 (ESI);離子源溫度 450 ℃;噴霧電壓 5 000 V;碰撞氣壓力 20.704 kPa; 去簇電壓 28.00 V;入口電壓 5.20 V;碰撞入口電 壓 20.73 V;碰撞出口電壓 11.00 V;霧化氣 1 壓 力 344.827 kPa;霧化氣 2 壓力 384.615 kPa,氣簾 氣壓力 172.413 kPa;多反應監測模式 (MRM); 氟噻草胺與內標 (啶氧菌酯) 定量離子對分別為 364.10/194.20 和 368.10/145.20,碰撞能量分別為 14.00 和 26.00 eV。
通過預試驗可知,400 mg/kg 劑量的氟噻草胺未導致 SD 大鼠死亡,給藥后 1 h 血漿中出現原藥,為吸收相,7 h 血漿中原藥濃度 達到高峰,為分布相,48 h 血漿中原藥濃度達到 最大濃度的 5%,為消除相。據此試驗設 2 個處理 組:空白溶劑對照組和 400 mg/kg 染毒組。隨機 取雄性大鼠 16 只,包括空白溶劑對照組 1 只, 400 mg/kg 染毒組 15 只,給藥前禁食 18 h。經口 灌胃法一次性給藥方式,給藥量為每千克體重 10 mL,給藥后將動物放回飼養籠內,自由進食、 飲水。分別于處理后 1、7 和 48 h 取染毒組大鼠 5 只, 48 h 取對照組大鼠,采用 V (CO2 )∶V (O2 ) = 80∶20 麻醉,腹主動脈放血后解剖,取心、肝、 脾、肺、腎、腦、肌肉、睪丸、脂肪、胃、大腸 和小腸,分別用生理鹽水和蒸餾水沖洗后,裝入 惰性塑料袋中,于–20 ℃ 保存,待測。
將樣品解凍并剪碎、混勻,分 別稱取染毒組各組織 0.5 g,加入 1 mL 體積分數 70% 的乙腈水溶液,勻漿,于 15 000 r/min、4 ℃ 下離心 10 min;取上清液 100 μL,依次加入 20 μL 內標 (心臟、肝臟、脾、肺、腎臟、腦、肌肉、睪丸和 脂肪添加 0.050 mg/L 的啶氧菌酯, 大腸、小腸和 胃添加 25.0 mg/L 的啶氧菌酯),20 μL 乙腈,渦旋混 勻;再加入 200 μL 乙腈,渦旋混勻后于 15 000 r/min、 4 ℃ 下離心 10 min;取上清液適量,用體積分數 70% 的乙腈水溶液稀釋 2 倍,待 LC-MS/MS 測定。
取空白組織,加入 2 倍體 積量的 70% 乙腈水溶液,勻漿,于 15 000 r/min、4 ℃ 下離心 10 min,取上清液作為空白對照組織 上清液。
分別考察了乙腈-水、甲醇-水以及乙腈-乙酸 銨作為流動相對氟噻草胺響應值的影響。結果發 現:以乙腈-水作為流動相時,氟噻草胺的響應值 較高,在水相中添加體積分數 0.1% 的甲酸后,增 加了在 ESI+ 模式下的離子化效率。同時還考察了 有機相和水相不同配比對待測物及內標響應值的 影響。結果發現:以體積分數 72% 乙腈水溶液 (含 0.1% 甲酸) 作為流動相時,氟噻草胺與內標的 響應值較高,出峰時間合適,內源性物質對樣品 測定無影響。在 m/z 50~500 范圍內對氟噻草胺及內標啶氧 菌酯的標準溶液進行全掃描,獲得其總離子流圖 (TIC)。根據所得 TIC,確定各化合物的母離子 m/z 值,分別以母離子進行產物離子掃描,確定定性 和定量離子對;通過多反應監測模式掃描優化碰 撞能量、去簇電壓及碰撞出口電壓等參數。氟噻 草胺與啶氧菌酯的二級全掃描質譜圖。心臟、肝臟、脾臟、肺、 腎臟、腦、肌肉、睪丸和脂肪在 0.005、0.02 和 0.08 mg/L 3 個添加水平下,小腸、大腸和胃在 0.25、1.0 和 8.0 mg/L 3 個添加水平下,氟噻草胺 在大鼠各組織勻漿液中的回收率在 87%~118% 之 間,相對標準偏差在 1.3%~11% 之間,滿足生物 樣品測定要求。氟噻草胺在 0.005~0.08 mg/L添加水平下,大鼠肝組織中的提取回收率在 96%~ 106% 之間,滿足生物樣品測定要求,基質不影 響待測物的測定。
組織分布研究是農藥毒物代謝動力學研究中的重要組成部分,通過了解農藥的組織分布特點 有助于確定毒物發揮毒性的靶點,進而對于揭示 農藥的毒性作用機制、毒物的安全性評價以及中 毒解救都具有重要意義。目前,關于氟噻草胺的 代謝研究較少,未見其在大鼠體內組織分布的相 關報道。