Контроль загрязнения атмосферного воздуха при применении пестицидов на основе триазолинтиона

Введение. В статье представлено аналитическое решение по контролю в атмосферном воздухе действующего вещества — пестицида химического класса триазолинтиона — протиоконазола, являющегося системным фунгицидом нового поколения, обладающего защитным, искореняющим и лечебным действием. 

Материал и методы. Метод основан на высокоэффективной жидкостной хроматографии с ультрафиолетовым детектором (длина волны детектирования — 213 нм), включает отбор проб воздушной среды на бумажные фильтры «синяя лента» со скоростью аспирации 5 дм³/мин. Экстракцию протиоконазола с фильтров выполняют ацетонитрилом. Для концентрирования экстракта с фильтров используют приём твердофазной экстракции с применением патронов на основе октадецилсилана. Отмечено, что концентрирование не может быть выполнено напрямую без предварительного разбавления аликвоты экстракта водой в объёмном соотношении 1 : 9. Из-за особенностей данного действующего вещества, его склонности к деградации для стабилизации получаемых водных растворов использована аминокислота цистеин. 

Результаты. Линейность градуировочной характеристики подтверждена в диапазоне концентраций 0,05 – 0,5 мкг/см³ (коэффициент корреляции более 0,999). Нижний предел количественного определения протиоконазола в воздушной среде составляет 0,0025 мг/м³ при аспирации 80 дм³ воздуха, что в 8 раз ниже установленной величины ОБУВ протиоконазола в атмосферном воздухе (0,02 мг/м³). Суммарная погрешность измерения не превышает 16%. Разработанный метод апробирован в натурных исследованиях при определении экспозиционных уровней протиоконазола в пробах атмосферного воздуха в пределах санитарного разрыва, отобранных при штанговом опрыскивании полевых культур, протравливании и высеве семян зерновых, сои, кукурузы, протравливании клубней картофеля с одновременной высадкой, авиаобработке полевых культур (подсолнечника).

1. Pesticide Chemistry. Crop Protection, Public Health, Environmental Safety. Ed. by Ohkawa H., Miyagawa H., Lee P.W. Verlag: WILEY-VCH; 2007: 497.

2. The Pesticide Manual. 17th Edition, Turner J.A., еd. Alton: BCPS; 2015.

3. Haidukowski M., Perrone G., Visconti A., et al. Effect of prothioconazole-based fungicides on Fusarium head blight, grain yield and deoxynivalenol accumulation in wheat under field conditions. Phytopathologia Mediterranea. 2012; 51 (1): 236-46. Available at: http://www.fupress.net/index.php/pm/article/view/9401

4. Paul P.A., Lipps P.E., Hershman D.E., et al. Efficacy of triazole-based fungicides for Fusarium head blight and deoxynivalenol control in wheat: a multivariate meta-analysis. Phytopathology. 2008; 98: 999-1011. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18943738

5. Трейкале О., Афанасьева И., Пугачева Е. Защита озимой пшеницы от фузариоза колоса с помощью нового фунгицида ПРОЗАРО. Защита и карантин растений. 2011; 6: 49-50.

6. Байбакова Е.В., Нефедьева Е.Э., Хохлова Т.В. Влияние протиоконазола на физиологические свойства пшеницы. Субтропическое и декоративное садоводство. 2017; 61: 138-41.

7. Evaluation of the new active prothioconazole in the product redigo fungicidal seed treatment. Australian Pesticides and Veterinary Medicines Authority. Australia: Canberra; 2007. Available at: https://apvma.gov.au/sites/default/files/publication/13941-prs-prothioconazole.pdf

8. Parker J.E., Warrilow A.G.S., Cools H.J., Martel C.M., Nes W.D., Fraaije B.A., et al. Mechanism of Binding of Prothioconazole to Mycosphaerella graminicola CYP51 Differs from That of Other Azole Antifungals. Appl Environ Microbiol. 2011; 77(4): 1460-5.

9. Белошапкина О.О., Акимов Т.А. Комплексная оценка эффективности фунгицидных протравителей озимой пшеницы IN VITRO и в полевых условиях. Теоретические и прикладные проблемы агропромышленного комплекса. 2016; 1 (26): 58-64.

10. Комков Н.Д. Новый фунгицид «Байер Кропсайенс» - залог получения качественного урожая. Защита и карантин растений. 2010; 5: 36-7.

11. Щербаков П.А. Ламадор: отличный старт и успешный финиш сельскохозяйственного сезона. Защита и карантин растений. 2010; 3: 76-7.

12. Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Ежегодник. Выпуск 21. М.: ООО «Издательство Агрорус»; 2017.

13. Haas M., Justus K. Metabolism of Prothioconazole (JAU6476) in animals and plants. Pflanzenschutz-Nachr. Bayer - English edition. 2004; 57(2): 207-24. Available at: http://www.cnshb.ru/jour/j_as.asp?id=18231

14. Байбакова Е.В., Нефедьева E.Э., Белопухов С.Л. Исследование влияния современных протравителей на всхожесть и рост проростков зерновых культур. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2016; 6 (3): 57-64

15. Parker J.E.,Warrilow A.G., Cools H.J., Fraaije B.A., Lucas J.A., Rigdova K.,et al. Prothioconazole and Prothioconazole-Desthio Activities against Candida albicans Sterol 14-α-Demethylase. Appl Environ Microbiol. 2013 Mar; 79(5): 1639-45. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3591943

16. Beyer M., M.B. Klix and J.A. Verreet. Quantifying the effects of previous crop, tillage, cultivar and triazole fungicides on the deoxynivalenol content of wheat grain - a review. Journal of Plant Diseases and Protection. 2006; 113: 241-6. Available at: http://wiki.pestinfo.org/wiki/Journal_of_Plant_Diseases_and_Protection_(2006)_113,_241-246

17. Муравьева С.И., Буковский М.И., Прохорова Е.К. и др. Руководство по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны: Справ. Изд. М.: Химия; 1991

18. Hellpointner E., Borchers H. Behaviour of Prothioconazole (JAU 6476) in the environment. Pflanzenschutz-Nachr.Bayer - English edition. 2004; 57 (2): 163-80.

19. Font G., Manes J., Molto J.C., Pico Y. Solid-phase extraction in multi-residue pesticide analysis of water. J. Chromatograph. Anal. 1993; 642: 135-61. Available at: http://arch.neicon.ru/xmlui/handle/123456789/1693630?show=full

20. Сычев К.С., Даванков В.А. Материалы и методы пробоподготовки в хроматографии: твердофазное концентрирование и адсорбционная очистка. Сорбционные и хроматографические процессы. 2004; 4 (1): 5-28

21. Wu J., Tragas C., Lord H., Pawliszyn J. Analysis of polar pesticides in water and wine samples by automated intube solid-phase microextraction coupled with high-performance liquid chromatography-mass spectrometry. J. Chromatograph. Anal. 2002. 976; 1-2: 357-67. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021967302010725

22. S.A. Barker. Matrix solid-phase dispersion. J. Chromat. A. 2000; 885: 115-27.

23. Дейнека В.И., Дейнека Л.А., Сидоров А.Н., и др. Оценка свойств сорбентов концентрирующих патронов для твердофазной очистки: роль «галерейных» пор. Сорбционные и хроматографические процессы. 2016; 16 (5): 624-30

24. Van Seeventer P.B., Weenen H., Winkel C., Kerler J. Stability of thiols in an aqueous process flavoring. 2001; 49: 4292-5. Available at: http://www.biomedsearch.com/nih/Stability-thiols-in-aqueous-process/11559126.html

25. Wang C.I.A., Harvey P.J., Lewis R.J. Stabilization of the cysteine-rich conotoxin mria by using a 1,2,3-triazole as a disulfide bond mimetic. Angewandte chemie - international edition. 2015; 54 (4): 1361-4.

26. Weerawatanakorn M., Wu J.-Ch., Pan M.-Hs, Ho Ch.-T. Reactivity and stability of selected flavor compounds. J. Food and Drug Anal. 2015; 23 (2): 176-90. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1021949815000277

27. Charles-Bernard M., Roberts D.D., Kraehenbuehl K. Interactions between volatile and nonvolatile coffee components. 2. Mechanistic study focused on volatile thiols. J Agric Food Chem. 2005; 53: 4426-33. Available at: https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-20744454899&origin=inward&txGid=99b59e2e41903ccf7cf67c3e05faadc4

28. Cortez R., Luna-Vital D.A., Margulis D., Gonzalez de Mejia E. Natural Pigments: Stabilization Methods of Anthocyanins for Food Applications. Comprehensive reviews in Food Science and Food Safety. 2017; 16 (1): 180-98. Available at: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1541-4337.12244/full

29. Sandmann A., Kompch A., Mackert V., Liebscher Ch. L., Winterer M. Interaction of l-Cysteine with ZnO: Structure, Surface Chemistry, and Optical Properties. Langmuir. 2015; 31 (21): 5701-11. Available at: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/la504968m

30. Zheng J., Yang T., Zhou J., Xu M., Zhang X., Rao Zh. Elimination of a Free Cysteine by Creation of a Disulfide Bond Increases the Activity and Stability of Candida boidinii Formate Dehydrogenase. Appl. Environ. Microbiol. 2017; 83 (2). Available at: http://aem.asm.org/content/83/2/e02624-16.full