Effect of some ethoxylated alkylphenols and ethoxylated alcohols on the transfer of [ 14 C] chlorotoluron across isolated plant cuticles

Summary: Résumé: Zusammenfassung The effect of several ethoxylated octylphenols (OP), nonylphenols (NP) and alcohols (AA) on the penetration of [ 14 C]chlorotoluron through isolated box‐tree ( Buxus sempervirens L.) leaf cuticles was investigated. The herbicide solution was deposited as droplets onto cuticle discs maintained on agar blocks acting as receivers. The effects on chlorotoluron transfer across the cuticles depended on the degree of ethoxylation of the surfactant. For each series, the chlorotoluron transfer was considerably increased by surfactants with low ethylene oxide (EO) content (3 to 6 EO). This effect appeared 24 h after droplet application, then increased with time. It decreased with further increase in the ethoxylation number, and surfactants with a long ethylene oxide chain (OP16, NP20, NP40 and AA20) had no effect. Surfactant concentration (OP5) had a large influence on chlorotoluron transfer; penetration increased sevenfold when OP5 concentration was raised from 0.01 to 10 g l −1 . Diffusion of the two tritiated octylphenols, [3H]OP5 and [3H]OP16, was measured simultaneously during chlorotoluron transfer. The diffusion rate of the two surfactants across the cuticles was similar, but a higher amount of OP5 was retained within the cuticle during transfer. Study of the effect of surfactants on the cuticular waxes using differential scanning calorimetry showed that wax begins to melt at a lower temperature in the presence of the nonylphenols NP9 and NP4. Fusion enthalpy was close to ‐30 J g −1 . Effet de quelques alkylphénols et alcools éthoxylés sur la pénétration du [ 14 C]chlortoluron à travers des cuticules végétales isolées Nous avons testé l'effet de plusieurs octylphénols (OP), nonylphénols (NP) et alcools éthoxylés (AA) sur la pénétration du [ 14 C]chlortoluron à travers des cuticules isolées de feuilles de buis. L'herbicide en solution était déposé sous forme de gouttelettes sur des disques de cuticules plaées sur agar. Les effets observés dépendaient du degré d'ethoxylation du surfactant. Pour chaque série, le transfert du chlortoluron à travers les cuticules était considérablement accru avec les surfactants faiblement éthoxylés (3 à 6 oxydes d'éthylène). Cet effet apparaissait 24 h après l'application des gouttelettes puis augmentait avec le temps. Il diminuait avec l'accroissement du nombre d'éthoxylation et aucun effet n'était observé avec les surfactants à longue chaine d'oxydes d'éthylène (OP16, NP20, NP40 et AA20). La concentration en surfactant (OP5) avait une grande influence sur le transfert du chlortoluron dans l'agar, il augmentait sept fois entre 0.01 et 10 g l −1 . La diffusion des deux octylphénols ( 3 H‐OP5 et 3 H‐OP16) a été mesurée simultanément durant le transfert du chlortoluron. La vitesse de diffusion des deux surfactants à travers les cuticules était comparable, mais une quantité plus élevée d'OP5 était retenue dans les cuticules durant le transfert. L'étude par analyse calorimètrique à balayage de l'effet des surfactants sur les cires cuticulaires a montré que la fusion des cires commence à plus faible température en présence des nonylphénols NP9 et NP4. L'enthalpie de fusion était en général voisine de ‐30 J g −1 . Wirkung einiger ethoxylierter Alkylphenole und Alkohole auf den Transfer von [ 14 C]Chlortoluron durch die Pflanzen‐Cuticula Die Wirkung verschiedener ethoxylierter Octylphenole (OP), Nonylphenole (NP) und Alkohole (AA) auf die Penetration von [ 14 C]Chlortoluron durch die isolierte Blatt‐Cuticula von Buxbaum ( Buxus sempervirens L.) wurde untersucht. Die Herbizidlösung wurde als Tröpfchen auf Cuticula‐Scheiben, die auf Agarblöcken als Empfänger ausgelegt worden waren, ausgebracht. Die Wirkung auf den Chlortoluron‐Transfer durch die Cuticula hing von der Ethoxylierung des Zusatzstoffes ab. In allen Serien wurde der Transfer durch Zusatzstoffe mit niedrigem Gehalt an Ethyloxiden (EO) erheblich gesteigert (3 bis 6 EO). Diese Wirkung trat 24 h nach der Applikation der Tröpfchen ein und nahm dann mit der Zeit zu. Mit dem Anstieg der Ethoxylierungszahl nahm die Wirkung ab, und Zusatzstoffe mit einer langen Ethylenoxidkette (OP16, NP20, NP40 und AA20) waren wirkungslos. Die Konzentration des OP5‐Zusatzstoffes hatte großen Einfluß auf den Chlortolurontransfer; die Penetration war versiebenfacht, wenn die OP5‐Konzentration von 0,01 auf 10 g l −1 angehoben wurde. Die Diffusion der Octylphenole [ 3 H]OP5 und [ 3 H]OP16 wurde während des Chlortolurontransfers gemessen; die Diffusionsrate war ähnlich, aber von OP5 wurde ein größerer Anteil in der Cuticula zuückgehalten. Die Wirkung der Zusatzstoffe auf das Cuticularwachs wurde calorimetrisch untersucht, und es zeigte sich, daß das Wachs in Gegenwart der Nonylphenole NP9 und NP4 bei niedriger Temperatur zu schmelzen beginnt. Die Fusionsenthalpie lag bei ‐30 J g −1