28 kwietnia 2023
Prezentowany tutaj jest protokół do określania absorpcji, translokacji i dystrybucji imidakloprydu w pszenicy w warunkach hydroponicznych przy użyciu chromatografii cieczowej z tandemową spektrometrią mas (LC-MS-MS). Wyniki pokazały, że imidaklopryd może być wchłaniany przez pszenicę, a imidaklopryd wykryto zarówno w korzeniach, jak i liściach pszenicy.
Ta metoda pomaga odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób imidaklopryd jest wchłaniany, transportowany i rozprowadzany w pszenicy. Główną zaletą tej techniki jest wysoka czułość wykrywania imidakloprydu, która może być szeroko stosowana do oznaczania imidakloprydu w glebie, wodzie, roślinach i innych próbkach. Aby wykiełkować nasiona pszenicy, wybierz 1000 odpowiednich nasion o pełnych granulkach, nienaruszonych zarodkach i jednolitej wielkości.
Zanurz nasiona w 10% roztworze nadtlenku wodoru na 15 minut, aby zdezynfekować ich powierzchnię. Następnie opłucz nasiona pięć razy, za każdym razem uruchamiając sterylną wodę przez 10 sekund. Teraz rozłóż nasiona pszenicy równomiernie, tak aby zarodki były skierowane do góry, na szklanej szalce Petriego zawierającej wilgotną, sterylną bibułę filtracyjną.
Umieść szalkę Petriego w inkubatorze ze sztucznym klimatem utrzymywanym w temperaturze 30 stopni Celsjusza i wilgotności względnej 80%. Hoduj nasiona pszenicy w ciemności przez trzy dni, aż wykiełkują i rozwiną korzenie. Po wykiełkowaniu nasion pszenicy umieść 15 sadzonek pszenicy w aparacie hydroponicznym zawierającym 100 mililitrów połowy pożywki Hoaglands.
Następnie umieść cały zestaw hydroponiczny w inkubatorze ze sztucznym klimatem w temperaturze 25 stopni Celsjusza i wilgotności względnej 80% przez siedem dni. Aby przeprowadzić eksperymenty z ekspozycją na pestycydy z dwoma różnymi stężeniami imidakloprydu, należy przygotować urządzenia hydroponiczne zawierające połowę pożywki Hoaglands o stężeniu 0,5 miligrama na litr lub pięciu miligramów na litr imidakloprydu. Ustawić 15 urządzeń hydroponicznych dla każdej grupy stężeń imidakloprydu, aby zapewnić odpowiednie próbki podczas pobierania próbek.
Teraz przeszczep 15 roślin pszenicy po ich siedmiodniowym okresie hydroponicznym do każdego przygotowanego urządzenia hydroponicznego. Umieść cały zestaw hydroponiczny w inkubatorze ze sztucznym klimatem na trzy dni w temperaturze 25 stopni Celsjusza i wilgotności względnej 80%. Przez cały okres ekspozycji na imidaklopryd należy codziennie zbierać korzenie i liście roślin.
Dla każdego stężenia imidakloprydu należy zintegrować próbki pszenicy z co piątej z 15 urządzeń hydroponicznych jako grupę równoległą. Aby wyekstrahować imidaklopryd z korzeni pszenicy, rozdrobnij korzenie pszenicy nożyczkami na około centymetrowe kawałki. Zważ 10 gramów rozdrobnionych korzeni pszenicy i umieść je w 50-mililitrowej probówce wirówkowej.
Następnie dodaj 10 mililitrów acetylu nitrylu do probówki wirówkowej i wiruj probówkę przez minutę przed dodaniem czterech gramów bezwodnego siarczanu magnezu i 1,5 grama chlorku sodu do probówki. Natychmiast wiruj rurkę przez 30 sekund. Następnie odwirować probówkę o stężeniu 6 000 G przez pięć minut.
Odessać supernatant za pomocą jednorazowej strzykawki i przepuścić go przez filtr strzykawkowy o wielkości 0,22 mikrona w celu uzyskania próbki. Aby wyekstrahować imidaklopryd z liści pszenicy, rozdrobnij świeże liście nożyczkami na kawałki o wielkości około jednego centymetra. Zważ 10 gramów rozdrobnionych liści pszenicy i umieść je w 50-mililitrowej probówce wirówkowej.
Dodaj 10 mililitrów acetonitrylu do 10 gramów rozdrobnionych liści pszenicy w 50-mililitrowej probówce wirówkowej i wiruj przez jedną minutę. Następnie potraktuj mieszaninę bezwodnym siarczanem magnezu i chlorkiem sodu i odwiruj, jak pokazano wcześniej. Aby usunąć pigmentację i wilgoć z próbki, należy pobrać dwa mililitry supernatantu otrzymanego po odwirowaniu i dodać go do pięciomililitrowej probówki wirówkowej zawierającej grafityzowaną sadzę i bezwodny siarczan magnezu.
Po 30 sekundach mieszania wirowego odwirować probówkę o stężeniu 6 000 G przez pięć minut, a następnie zassać supernatant jednorazową strzykawką i przepuścić go przez filtr strzykawkowy o wielkości 0,22 mikrona w celu uzyskania próbki. Użyć tandemowej spektrometrii mas do chromatografii cieczowej w celu ilościowego określenia ilości imidachloprydu w próbkach pszenicy, jak opisano w manuskrypcie. Wydajność odzysku imidakloprydu z próbek pszenicy wykazała, że średni odzysk imidakloprydu następuje z korzeni i liści pszenicy narażonych na 0,5 miligrama na litr imidakloprydu lub mniej w porównaniu ze średnimi odzyskami z próbek narażonych na działanie pięciu miligramów na litr imidakloprydu.
Imidaklopryd wykryto zarówno w korzeniach, jak i liściach roślin pszenicy nawet po jednym dniu ekspozycji, co wskazuje na jego szybką absorpcję i przewodzenie do roślin. Zawartość imidakloprydu była wyższa w trzecim dniu ekspozycji niż w pierwszym dniu, a stężenie imidakloprydu było konsekwentnie wyższe w korzeniach niż w liściach. Nie zaobserwowano wyraźnego zahamowania wzrostu roślin, nawet po trzech dniach ekspozycji na imidaklopryd u roślin narażonych na imidaklopryd w porównaniu z grupą kontrolną.
Współczynnik koncentracji korzeni (RCF) w próbkach poddanych działaniu środka był większy niż jeden, co wskazuje, że pszenica ma działanie wzbogacające w imidachlopryd. Jednak współczynnik translokacji (TF) dla liści był mniejszy niż jeden, co sugeruje, że pestycyd nie był łatwo przenoszony z korzeni pszenicy na liście. Najważniejszymi etapami są ekstrakcja i oczyszczanie imidachloprydu.
Upewnij się, że imidaklopryd jest ekstrahowany bez strat podczas tych etapów.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Ten artykuł przedstawia protokół określania absorpcji, translokacji i rozkładu imidakloprydu w pszenicy za pomocą chromatografii cieczowej z tandemową spektrometrią mas (LC-MS-MS). Badanie wykazuje, że imidaklopryd jest absorbowany przez pszenicę, z wykryciem zarówno w korzeniach, jak i w liściach.
Quantitative mapping of imidacloprid absorption and distribution in wheat provides critical data for environmental risk assessment and residue management in agrochemical R&D. High-sensitivity detection of pesticide translocation supports predictive confidence in exposure modeling and informs regulatory and safety evaluations. These insights enable portfolio teams to optimize compound selection and stewardship strategies for crop protection agents.
This method integrates into the agrochemical discovery continuum from early compound characterization through preclinical risk assessment.