近年来,植物生长调节剂被广泛应用于农业领域,主要有加速或延缓种子萌发、打破植物休眠、刺激或减少芽伸长、诱导开花结果以及影响衰老过程等功效,对植物的生长有着重要作用。但是,由于其施用量不断增加,导致植物生长调节剂在环境介质中被多次检出,且经过一系列环境行为产生的中间产物可能具有更强的毒性,严重威胁环境安全乃至人体健康。
大多数植物生长调节剂的辛醇水分配系数在 0 ~ 4 之间,具有极强的亲水性,高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS / MS)具有较低检出限和较高准确度等优点,使其成为目前使用最多的植物生长调节剂分析测试技术。
植物生长调节剂分类 | 检测指标 | 检测方法 |
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植物生长促进剂 | 生长素、细胞分裂素、赤霉素、胺鲜酯、乙烯利及油菜素甾醇类化合物等 | 高效液相色谱串联质谱法 |
植物生长抑制剂 | 肉桂酸、香豆素和脱落酸等 | |
植物生长延缓剂 | 矮壮素、多效唑、烯效唑、氟节胺、缩节胺和吡啶醇等 |
由于样品中多含有大量杂质干扰检测,因此合适的前处理方法可提高测试结果的准确性。但是,样品前处理过程所占工作量超过整个分析测试工作的 70%,且最终检测结果中约 50%的误差来源于前处理。所以,建立快速、简便和稳定的前处理方法,可有效地提高分析检测效率及准确度。目前,检出植物生长调节剂的环境介质形态主要分为两种:固态基质样品(果蔬、肥料和土壤等) 和液态基质样品(水体、油和营养液等),相关涉及的前处理方法也多针对这两种不同形态的环境基质。
植物生长调节剂属于微毒或低毒农药,多直接作用于植物,并可能残留于果蔬或进入土壤和地下水系统,进而威胁环境安全和人体健康。例如,多效唑可以增加肝细胞的氧化应激和凋亡率,造成斑马鱼胚胎发育不良,若残留于土壤中还会减缓马铃薯生长速率;小鼠孕早期暴露于乙烯利中会降低血清孕激素水平,并损害体细胞组织;另外,暴露于 2,4-二氯苯氧乙酸中,会损害斑马鱼幼虫视网膜结构,影响其肝细胞代谢,并增加肺癌患病率风险。