紫外辐射下(E/Z)-吡菌苯醚的光异构化与降解动力学：抗真菌活性鉴定及ZnO与槲皮素作为温室紫外线吸收剂的潜在应用

本研究针对吡菌苯醚(E/Z)-异构体在紫外线下的光化学行为展开系统性研究，揭示了(E)-异构体对灰霉病菌(Botrytis cinerea)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)和果生链核盘菌(Monilinia fructicola)的显著抗真菌活性(MICs 0.025-0.05 mg kg-1)，而(Z)-异构体几乎无效(MICs>0.25 mg kg-1)。通过UVA/B/C辐射实验，首次量化了异构化速率常数(ki 0.0529-0.5466 min-1)和降解动力学(kdeg 0.0068-0.0180 min-1)，发现有机紫外线吸收剂槲皮素可抑制异构化达89%，ZnO则能催化降解。温室试验证实光降解和作物稀释是残留消散主因，为优化杀菌剂应用提供了理论依据。

　　

在农业生产中，由灰霉病菌(Botrytis cinerea)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)等病原体引起的植物病害每年造成巨大经济损失。作为新一代甲氧基丙烯酸酯类(Qo抑制剂)杀菌剂，吡菌苯醚通过抑制线粒体电子传递链(ETS)中细胞色素bc₁复合物发挥药效。然而，这类化合物普遍存在(E/Z)-异构体互变现象，且此前研究未明确(Z)-异构体的生物活性差异及环境光化学行为。更关键的是，紫外线诱导的异构化可能导致田间药效下降，但相关动力学参数和抑制策略尚未阐明。

针对这一科学问题，庆尚国立大学的研究团队通过多维度实验揭示了吡菌苯醚的光化学命运。首先采用琼脂稀释法测定异构体抗菌活性，发现(E)-异构体对三种病原菌的MIC值比(Z)-异构体低10倍以上。随后通过UVA(7.5 W m^-2)、UVB(6 W m^-2)和UVC(5 W m^-2)辐射实验，结合高效液相色谱(HPLC)分析，首次建立了降解动力学模型(k_deg)和异构化速率方程(k_i)。特别值得注意的是，在UVB照射下，(E)-异构体会快速转化为(Z)-异构体，最终形成1:4的稳态比例，而UVC则导致更剧烈的降解（尤其在质子性溶剂中k_deg提升2.5倍）。

研究创新性地评估了两种紫外线吸收剂的作用：天然黄酮类化合物槲皮素(200 mg L^-1)使UVB下的k_i从0.0524降至0.0103 min^-1；纳米氧化锌(0.1%)虽加速降解(k_deg 0.0072 min^-1)，但同步抑制了89%的异构化。温室茄子残留试验显示，50%消散时间(DT₅₀)仅3.8天，光降解与果实生长稀释是主要消散途径，且最终(E/Z)比例稳定在3:2，显著区别于实验室UVB条件下的1:4。

主要技术方法包括：1）琼脂稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)；2）配备UVA/B/C专用探头的辐射系统控制实验；3）HPLC-UV/DAD和LC-MS/MS分析异构体转化；4）QuEChERS方法提取农产品残留；5）动力学模型计算降解半衰期(T_1/2)和异构化平衡常数。

抗真菌活性差异
通过标准菌株KACC 44711等测试证实，(E)-异构体对所有测试病原体的MIC值比(Z)-异构体低一个数量级，这与其更高的细胞色素bc₁结合能理论预测一致。

紫外辐射效应
UVC引发显著降解（甲醇中k_deg达0.0180 min^-1），而UVB主导异构化（k_i 0.0593 min^-1）。溶剂效应表明质子性环境加速降解，暗示活性氧(ROS)参与反应。

紫外线吸收剂调控
槲皮素通过吸收UV光子抑制异构化，田间试验使其阳光下降解k_deg从1.2040降至0.1706 day^-1；ZnO则通过催化·OH生成促进残留消散，为采前间隔期管理提供新思路。

温室残留动态
尽管光化学T_1/2达21.1天，但果实生物量增长使实际DT₅₀缩短至3.8天，证明作物生长稀释是不可忽视的消散因子。

该研究首次系统阐明了吡菌苯醚环境行为的分子机制，提出槲皮素作为制剂稳定剂、ZnO作为残留削减剂的双轨策略。发现(Z)-异构体的药理惰性解释了田间药效波动，而温室特异性光化学平衡(3:2)为风险评估提供了精确参数。这些成果不仅对优化甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂应用具有实践意义，也为开发光稳定农药制剂奠定了理论基础。