海水、河川水および各種水溶液におけるスピノシンの光分解

リスクの少ない殺虫剤であるスピノサドには、主に細菌サッカロポリスポラ スピノ​​サの発酵生成物であるスピノシン A および D という 2 つの活性化合物が含まれています。現在、米国ハワイ州でショウジョウバエの防除に使用されています。この研究では、海水、河川、水道水および蒸留脱イオン水中で、さまざまな光源下でスピノシン A および D の光分解をそれぞれ調査しました。2 つの化学物質の光分解も、異なる pH または化学増感剤のリン酸緩衝液で調製したさまざまな水溶液で研究されました。スピノシン A からの 2 つの主要な光分解生成物は、スピノシン B および水酸化スピノシン A として検出されました。スピノシン D も同様に水酸化および N-脱メチル化されました。スピノシン A および D は、米国ハワイの太陽光の下で急速に光分解されました。河川水中でのスピノシン A および D の半減期はそれぞれ 1.1 時間および 1.0 時間であり、蒸留脱イオン水中での半減期であるそれぞれ 2.2 時間および 2.0 時間の半分でした。スピノシン A および D の光分解は、蒸留脱イオン水、海水、川水および水道水中で 300 nm の人工光下で速度定数が増加する順序に従い、蒸留脱イオン水と比較してアセトン増感溶液ではそれぞれ約 8 倍および 17 倍増強されました。イソプロパノールまたはフミン酸強化水中でのスピノシン A および D の光分解速度は、蒸留脱イオン水中での光分解速度と比較して、それほど違いはありませんでした。スピノシン A および D は、塩基性水溶液よりも酸性水溶液中での光分解が遅くなりました。

Spinosad, a reduced-risk insecticide, contains primarily two active compounds, spinosyns A and D that are fermentation products of bacterium Saccharopolyspora spinosa. It is currently used to control fruit flies in Hawaii, USA. In this study, we investigated photodegradation of spinosyns A and D, respectively, in seawater, stream, tap and distilled-deionized waters under various light sources. Photodegradation of the two chemicals was also studied in various aqueous solutions prepared with phosphate buffer at different pH or chemical sensitizers. Two major photolytic products from spinosyn A were detected as spinosyn B and hydroxylated spinosyn A. Spinosyn D was similarly hydroxylated and N-demethylated. Spinosyns A and D were photodegraded rapidly under sunlight in Hawaii, USA. The half-life of spinosyns A and D in stream water was 1.1 and 1.0 h, respectively, and was a half of that in distilled-deionized water, 2.2 and 2.0 h, respectively. Photodegradation of spinosyns A and D followed an order of increasing rate constants in distilled-deionized, seawater, stream and tap water under 300 nm artificial light, and was enhanced approximately 8- and 17-fold, respectively, in acetone-sensitized solution as compared to in distilled-deionized water. Photolysis rates of spinosyns A and D in isopropanol- or humic acid-fortified water did not differ much as compared with those accordingly in distilled-deionized water. Spinosyns A and D photodegraded slower in acidic aqueous solution than in basic aqueous solution.