高希武等
摘要:采用液相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜,建立了測(cè)定昆蟲對(duì)茚蟲威活化代謝(N脫甲氧羰基反應(yīng),產(chǎn)物為DCJW)活性的新方法。按本方法制備樣品后30 h內(nèi),產(chǎn)物DCJW的化學(xué)穩(wěn)定性較好,5次重復(fù)測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.1%。本方法的檢出限為0.01 pg,定量限為0.1 pg;DCJW純乙腈溶液、小菜蛾酶促反應(yīng)樣品連續(xù)進(jìn)樣、5次獨(dú)立酶促反應(yīng)樣品分別進(jìn)樣, 3組樣品獨(dú)立測(cè)定的RSD分別為0.7%, 1.1%, 2.7%; 3種DCJW添加水平(440,880和2200 pg)的回收率為96.1%~102.9%,RSD為4.8%~9.4%;DCJW在46~2310 pg范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。本方法靈敏度高,操作方便,適用于昆蟲代謝酶系對(duì)茚蟲威的活化代謝活性分析。應(yīng)用本方法比較了小菜蛾阿維菌素抗性品系與敏感品系對(duì)茚蟲威 N脫甲氧羰基代謝活性差異,結(jié)果表明,小菜蛾抗性品系對(duì)茚蟲威N脫甲氧羰基活性是敏感品系的3.43倍,初步推斷小菜蛾對(duì)殺蟲劑阿維菌素和茚蟲威可能存在負(fù)交互抗性。
關(guān)鍵詞:液相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜; 茚蟲威; 活化代謝; 小菜蛾
1引言
昆蟲體內(nèi)介導(dǎo)殺蟲劑直接代謝的酶系主要包括細(xì)胞色素P450酶系[1],水解酶系[2],以及谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶系[3]等。昆蟲代謝酶系催化的殺蟲劑代謝具有重要的毒理學(xué)意義,主要表現(xiàn)為解毒代謝與活化代謝,或表現(xiàn)為解毒代謝與活化代謝的某種平衡,其代謝活性高低直接影響著殺蟲劑在昆蟲體內(nèi)的存在形式、作用機(jī)制、生物活性和抗藥性水平等[4]。在昆蟲毒理學(xué)研究中,特別是在殺蟲劑抗藥性生化機(jī)制研究中,為了表征昆蟲酶系的代謝活性在殺蟲劑代謝抗性機(jī)制中的作用,常利用經(jīng)典的光譜方法(紫外可見光度法或熒光光度法)測(cè)定昆蟲對(duì)多種模式底物或殺蟲劑類似物的代謝活性來表示[5]。近年來,建立了一些相應(yīng)的色譜或色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析方法[6~9]。然而,利用色譜及色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)表征昆蟲對(duì)殺蟲劑直接代謝活性的報(bào)道卻很少[5]。因?yàn)閼?yīng)用模式底物(無論一種還是多種底物)表征昆蟲對(duì)殺蟲劑的代謝活性是間接的,而測(cè)定昆蟲對(duì)殺蟲劑本身的代謝活性則更有說服力[1],所以開發(fā)合適的分析方法,直接測(cè)定昆蟲對(duì)殺蟲劑的代謝能力,將在昆蟲毒理學(xué)研究中有廣泛的應(yīng)用。
茚蟲威(Indoxacarb, DPXJW062)是美國(guó)杜邦公司開發(fā)的新型噁二嗪類殺蟲劑,幾乎對(duì)所有鱗翅目害蟲都有防效,其作用機(jī)理是茚蟲威在鱗翅目昆蟲的脂肪體,特別是中腸內(nèi)活化代謝為N脫甲氧羰基代謝產(chǎn)物(Ndecarbomethoxyllated indoxacarb, DCJW),DCJW阻斷害蟲神經(jīng)細(xì)胞中Na+通道,使神經(jīng)細(xì)胞喪失功能而導(dǎo)致害蟲死亡[10,11]。目前,尚無測(cè)定昆蟲對(duì)茚蟲威活化代謝活性方法的報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)建立了高效液相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)分析方法,用于準(zhǔn)確測(cè)定昆蟲對(duì)茚蟲威的水解活化代謝活性(圖1)[10,11]。本方法選用棉鈴蟲中腸作為酶液,進(jìn)行MRM分析參數(shù)優(yōu)化,分析方法的建立及確認(rèn)是通過小菜蛾酶液的代謝反應(yīng)進(jìn)行的。MRM分析中,以m/z 267.0為定量離子,m/z 207.0, 150.0為定性離子,通過定量分析產(chǎn)物DCJW的生成量,表征茚蟲威的水解活化代謝活性,用于分析小菜蛾阿維菌素抗性品系與敏感品系對(duì)茚蟲威活化代謝活性的差異。
3.5小菜蛾阿維菌素抗性品系與敏感品系的茚蟲威N脫甲氧羰基活性比較
小菜蛾抗性與敏感品系催化茚蟲威的N脫甲氧羰基反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,結(jié)果表明, 小菜蛾阿維菌素抗性品系的茚蟲威N脫甲氧羰基酶活性與敏感品系相比顯著增強(qiáng),其活性是敏感品系的3.43倍(表2)。這種對(duì)茚蟲威活化代謝的增強(qiáng),初步表明,小菜蛾阿維菌素抗性品系與敏感品系相比,可能對(duì)茚蟲威更敏感,即對(duì)阿維菌素和茚蟲威可能存在負(fù)交互抗性,該結(jié)果需要通過小菜蛾抗性與敏感品系對(duì)茚蟲威的生物測(cè)定來驗(yàn)證。澳大利亞對(duì)菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性的棉鈴蟲對(duì)殺蟲劑茚蟲威更敏感,因而存在負(fù)交互抗性[14]。盡管茚蟲威在鱗翅目昆蟲體內(nèi)易發(fā)生活化代謝,但由于多種抗性機(jī)制的存在,昆蟲仍然會(huì)對(duì)茚蟲威產(chǎn)生不同程度的抗性[15~17],因此研究昆蟲對(duì)茚蟲威的活化代謝活性具有重要的毒理學(xué)意義。
3.434結(jié)論
本實(shí)驗(yàn)建立了液相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜MRM模式表征昆蟲對(duì)茚蟲威的N脫甲氧羰基代謝活性的新方法,操作方便,省去了常用的有機(jī)溶劑萃取、濃縮、定容等步驟。本方法結(jié)合了液相色譜的高效分離、三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜MRM分析模式的強(qiáng)定性和高靈敏度的特點(diǎn),適用于昆蟲對(duì)茚蟲威水解活化代謝活性的直接分析,將應(yīng)用于茚蟲威相關(guān)的昆蟲毒理學(xué)研究中。
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