摘要
农用有机硅喷雾助剂由于其良好的润湿性、扩展性、渗透性等多种优异的性能，在农业中通常与杀虫剂、除草剂、杀菌剂、植物生长调节剂等农药混合使用，从而提高农药的活性功效。近年来越来越多的研究发现一些有机硅喷雾助剂对环境生物存在潜在的负面影响，然而，有机硅喷雾助剂对环境生物的毒性效应及在生物中的富集、消解代谢研究相当匮乏。因此本文以斑马鱼作为实验动物，开展农用有机硅喷雾助剂对斑马鱼的急性毒性、生物富集及代谢组学影响研究，为农药助剂对水生生物的的安全风险提供参考依据，研究的内容包括如下； 1. 对国内市场上常用的8种农用有机硅喷雾助剂进行鉴定，有4个产品主要活性成分为聚醚改性三甲基硅氧烷(TSS-H)，进一步利用高效液相色谱仪对TSS-H进行分离制得纯品，经过超高效液相色谱串联高分辨质谱(UHPLC-HRMS)技术检验纯度可达到98.6%，此纯品可以作为本次研究定量分析的标准品。结合高效液相色谱/蒸发光散射检测器(HPLC-ELSD)技术对纯品中TSS-H中各低聚物进行含量测定，发现主要以6-10EO基团的TSS-H为主，其百分含量分别为12.72%、14.64%、14.81%、13.17%、10.65%。 2. 结合 EclipasePlusC18 (2.1 × 50 mm)柱和 UHPLC-HRMS 技术建立了TSS-H在斑马鱼和水中前处理及检测分析方法。结果表明：在0.04、0.4、4 mg/kg的TSS-H总浓度添加水平下，斑马鱼基质中EO基团为4-12个的TSS-H平均回收率在89.15%-104.50%，RSD在2.10-6.04之间，相关系数（R2＞0.99），TSS-H各低聚物在养殖斑马鱼水基质中的平均回收率在78.12%-95.82%之间，RSD在2.36-9.81 之间，方法准确度和精密度合格。 3. 开展了TSS-H对斑马鱼的急性毒性与生物富集-降解实验。结果表明：TSS-H对斑马鱼的96 h急性毒性LC50为6.71±0.04 mg/L，其毒性等级为中毒。在TSS-H对斑马鱼生物富集过程中，0.0671μg/mL和0.671μg/mL两个剂量浓度下，4-12EO基团的TSS-H各低聚物到21 d时在斑马鱼体内的浓度达到最大，在低高剂量浓度下斑马鱼中TSS-H各低聚物浓度范围分别是0.008-0.044μg/mg、0.018-0.343μg/mg。 4. 低浓度斑马鱼处理组(0.0671μg/mL)中4-12 EO的TSS-H的BCF值在21 d时为1.87-9.86之间,而高浓度处理组（0.671μg/mL）的BCF值分别为0.57-7.64之间。在TSS-H对斑马鱼的消除实验中，低剂量处理组(0.0671μg/mL)中4-12EO基团的TSS-H半衰期不超过1.48 d，高剂量处理组(0.0671μg/mL)4-12EO基团的TSS-H的半衰期不超过2.37 d。 5. TSS-H对斑马鱼的非靶代谢组学研究。结果表明：0.671μg/mLTSS-H的斑马鱼处理组与空白对照组相比，共有141个差异代谢物，显著性上调的有92种，显著性下调的有49种，0.0671μg/mLTSS-H的斑马鱼处理组与空白对照组相比，共有139种差异代谢物，著性上调的有110种，显著性下调的有29种，这些差异代谢物在HMDB化合物分类中主要包括有机酸及衍生物、脂质和类脂分子类。将差异代谢物注释到KEGG代谢通路中发现，低浓度下的TSS-H处理组主要影响了斑马鱼体内的脂质类代谢通路，如花生四烯酸、类固醇类激素、亚油酸代谢。高浓度的TSS-H处理组主要影响了氨基酸类代谢通路，如缬氨酸，亮氨酸和异亮氨酸生物合成、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成、色氨酸等代谢通路。这些代谢通路大多涉及与能量代谢异常、氧化应激、生物膜组成发生改变有关。
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