二氯喹啉酸农药中盐的鉴别方案研究

徐成辰，吕 霞，杨淑娴，吴 晗

（江苏省农产品质量检验测试中心，南京 210036）

江苏是水稻大省，近年稻田杂草发生面积呈逐年扩大趋势，目前稻田杂草发生面积达12.72万hm2，占水稻种植面积的80%以上，防治面积达19.32万hm2。稗草是江苏省稻田杂草优势草种，发生范围广，危害损失大，抗药性上升快[1]。二氯喹啉酸一直被广泛应用于防治稻田稗草，其产品质量直接关系到水稻安全生产。

二氯喹啉酸生产厂家众多，市场抽检结果表明部分产品中混有二氯喹啉酸盐。二氯喹啉酸盐是二氯喹啉酸与碱中和反应的产物，两者在理化性质、剂型开发、应用技术[2-3]、药效[3]、残留状态乃至抗药性等方面均有区别。在二氯喹啉酸产品中擅自添加二氯喹啉酸盐，存在生产安全风险隐患，造成了一系列药害事故。2012年，不法商人以购进的二氯喹啉酸钠盐为原料生产二氯喹啉酸可湿性粉剂并销售，造成泰兴稻田药害面积达400多hm2，相关人员被追究刑事责任。农药产品脱离登记管理而进入田间施用，各种潜在风险极大。二氯喹啉酸的田间施用对产品质量以及施用方法要求很高，多年来各种因素造成的二氯喹啉酸药害事故频频发生[4-6]。因为二氯喹啉酸和二氯喹啉酸盐在理化性质、剂型开发、应用技术、药效残留等各方面均存在着差异，若企业不经过登记管理的各项安全试验评价而擅自添加二氯喹啉酸盐，无疑增大了药剂的施用风险。

《农药登记资料要求》明确规定：若有效成分以某种盐的形式存在时，产品名称、质量分数以实际存在形式表示，同时应标注有效部分和配对反离子含量。含有二氯喹啉酸盐的二氯喹啉酸产品，未在产品名称和标准中标明钠离子的存在和含量，明显违反要求。目前也没有任何二氯喹啉酸盐剂型取得登记（或取得登记证但未体现盐的特征），因此这类产品就可能涉及未登记生产甚至假农药的问题。

目前还没有关于二氯喹啉酸产品中二氯喹啉酸盐的鉴别方法报道，本研究建立了3种实验室鉴别方法，涵盖初步判别、含量检测以及离子定性定量等应用场景，3种方法组成一整套鉴别方案，为市场监管和实验室检测提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

二氯喹啉酸标准品（质量分数≥98.0%），上海市农药研究所有限公司；二氯喹啉酸可湿性粉剂，二氯喹啉酸农药产品市场抽检过程中的样品。

1.2 仪器与试剂

Agilent-1100高效液相色谱仪配二极管阵列紫外检测器及色谱工作站，美国安捷伦科技有限公司；AQ-IC离子色谱仪配电导检测器，赛默飞世尔科技（中国）有限公司；AS3120B超声清洗机，天津奥特赛恩斯仪器有限公司；针筒过滤器，0.45μm滤膜，密理博（中国）有限公司。

乙腈（色谱纯）、甲醇（色谱纯），德国默克公司；甲基磺酸（优级纯），国药集团化学试剂有限公司；氯化钠标准品（质量分数≥99.0%），上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.3 含量鉴别法

1.3.1 液相色谱操作条件

色谱柱：Zorbax SB-C18不锈钢色谱柱（150 mm×4.6 mm，5μm）；流动相：甲醇-0.1%磷酸水溶液（60∶40，V/V）；流动相流速：1.0 mL/min；柱温：30℃；检测波长：238 nm；进样体积：5μL。

1.3.2 配制二氯喹啉酸标准品溶液

准确称取二氯喹啉酸标准品0.04 g（精确至0.000 01 g），添加适量甲醇充分超声，使之完全溶解，冷却至室温，在100 mL容量瓶中用甲醇定容至刻度线，摇匀。

1.3.3 配制试样溶液

准确称取二氯喹啉酸可湿性粉剂（精确至0.000 1 g）2份0.04 g的，分别添加至乙腈、甲醇中充分超声，冷却恢复至室温，在100 mL容量瓶中分别用乙腈、甲醇定容至刻度线，摇匀并用0.45μm过滤器过滤。

1.3.4 进样测定

按照1.3.1中色谱条件，连续进样二氯喹啉酸标准品溶液，当相连2针峰面积的变化小于1.5%时，按标准品溶液、试样溶液、试样溶液、标准品溶液的顺序，进样并分析测定。

1.3.5 二氯喹啉酸含量的计算

将相连2针试样溶液及其前后标准品溶液中的二氯喹啉酸峰面积分别算平均值，并按式（1）计算试样中二氯喹啉酸的质量分数。

式中：m1、m2分别为二氯喹啉酸标准品和试样的称样质量，g；F1、F2分别为二氯喹啉酸标准品和试样溶液的峰面积平均值，mAU·min；w1为标准品中二氯喹啉酸质量分数，%。

1.4 离子色谱法

1.4.1 离子色谱操作条件

阳离子分析柱：250 mm×4.0 mm（i.d.）Dionex Ion Pac CS12A；淋洗液：甲基磺酸水溶液（c=12 mmol/L）；流速：1.0 mL/min；电导池温度：35℃；柱温：20℃；进样体积：25μL；保留时间：钠离子约5.9 min。

1.4.2 钠离子标准品溶液的制备

在100 mL容量瓶中准确称取氯化钠标准品0.05 g（精确至0.000 1 g），用水定容摇匀。准确移取上述溶液1 mL于100 mL容量瓶中，用水定容摇匀，备用。

1.4.3 试样溶液的制备

在100 mL容量瓶中准确称取试样0.05 g（精确至0.000 1 g），加入50 mL水，超声振荡10 min，冷却至室温，用水定容并摇匀过滤。

1.4.4 进样测定

按1.4.1中离子色谱条件，连续进样钠离子标准品溶液，当相连2针峰面积的变化小于1.5%时，按标准品溶液、试样溶液、试样溶液、标准品溶液的顺序，进样并分析测定。

1.4.5 钠离子含量的计算

将相连2针试样溶液及其前后标准品溶液中的钠离子峰面积分别算平均值，并按式（2）计算样品中钠离子的质量分数（wNa+）。

式中：A1、A2分别为试样溶液和标准品溶液中钠离子峰面积的平均值，mAU·min；m3为氯化钠标准品的质量，g；w为氯化钠标准品中氯化钠的质量分数，%；m4为试样的质量，g；M1为钠离子的摩尔质量，22.99 g/mol；M2为氯化钠的摩尔质量，58.44 g/mol。

2 结果与分析

2.1 外观鉴别法

称取含二氯喹啉酸0.2 g的二氯喹啉酸标准品、异常样品二氯喹啉酸可湿性粉剂（精确至0.1 g），分别置于50 mL容量瓶中，用乙腈定容，超声振荡5 min，静置观察容器底部固体残余物。利用二氯喹啉酸、二氯喹啉酸盐在乙腈中溶解度差异进行快速鉴别。二氯喹啉酸标准品在乙腈中充分溶解，溶液稍浑浊，容器底部无明显残留物，而异常样品二氯喹啉酸可湿性粉剂在容器底部出现很多不溶絮状物。二氯喹啉酸标准品、二氯喹啉酸异常样品在乙腈的溶解图见图1。

图1 二氯喹啉酸标准品、二氯喹啉酸异常样品在乙腈中溶解图

乙腈溶解后可以根据上述外观初步推测样品中是否含有二氯喹啉酸盐。在此基础上进行一步求证，首先更换前处理溶剂，将乙腈替换为甲醇，其余试验条件不变，结果为异常样品溶液中没有出现絮状物，且按1.3进行测定，甲醇前处理的二氯喹啉酸含量比乙腈前处理大幅上升。据此可以明确这些样品中含有二氯喹啉酸盐，且推测样品中的二氯喹啉酸的存在形式在乙腈中的溶解度不佳，而在甲醇中溶解度较高，在流动相的酸性条件下转化为二氯喹啉酸，从而得以检出。

2.2 含量鉴别法

为了在外观鉴别的基础上进一步的确证，将样品二氯喹啉酸可湿性粉剂、二氯喹啉酸盐可湿性粉剂分别用乙腈、甲醇前处理后，反复试验的前处理，分别按1.3进行测定，测定结果见表1。

从表1可以发现，二氯喹啉酸样品用乙腈、甲醇前处理后二氯喹啉酸的实测值与标示值差别不大，而二氯喹啉酸盐样品用乙腈前处理测得二氯喹啉酸实测值明显低于标示值和甲醇前处理的结果。因此，当产品用2种溶剂前处理后测定结果相差较大，结合外观鉴别法，则检测样品中可能含有二氯喹啉酸盐。需要注意的是，固体样品可以直接用此法鉴别，含水液体样品（悬浮剂等）需要将称取的样品干燥后再进行前处理试验。

表1 样品用乙腈、甲醇前处理后二氯喹啉含量实测值

2.3 离子色谱法

离子色谱法可以直接鉴定样品中是否含有二氯喹啉酸反离子对以及反离子对品种和含量。将二氯喹啉酸盐可湿性粉剂按1.4进行测定，钠离子标准品、二氯喹啉酸盐可湿性粉剂的离子色谱图分别见图2、图3。从图中可以看出，样品二氯喹啉酸中含有钠离子。二氯喹啉酸盐中钠离子测定结果见表2。结果表明，二氯喹啉酸盐可湿性粉剂中含有大量的钠离子，证明样品含有二氯喹啉酸钠盐。

图2 钠离子标准品的离子色谱图

图3 二氯喹啉酸盐可湿性粉剂离子色谱图

表2 异常二氯喹啉酸可湿性粉剂中钠离子含量测定结果

3 结 论

二氯喹啉酸、二氯喹啉酸盐两者在理化性质、剂型开发、应用技术、药效、残留状态乃至抗药性等方面均有区别。由于二氯喹啉酸盐和二氯喹啉酸在水中溶解度存在差异。二氯喹啉酸通常通过粉碎的方式配制成可湿性粉剂、悬浮剂等剂型，而二氯喹啉酸钠盐能溶解于水，添加适量的可溶性填料即可配制成亲水性的可溶粉剂或者可溶粒剂。前者为固体小颗粒（10μm）的形态，而后者以离子的形态被杂草叶片气孔吸收。与前者相比，后者更易被吸收，起效更快[3]。从价格看，纯度较高的二氯喹啉酸盐单价并不低于二氯喹啉酸，因此市场上用“盐”代“酸”的原因较为复杂，既有控制成本的可能，用二氯喹啉酸二次提纯中间产物盐[7]来代替二氯喹啉酸来配制农药；也有可能是为了缩短见效期、减小抗性等，从而在二氯喹啉酸可湿性粉剂中添加高纯度盐。但不管出于何种因素，这样的行为违反农药登记的相关规定及要求，存在很多风险隐患，也曾造成相当大的损失。

为了配合监管需要，本研究开发出3种实验室鉴别二氯喹啉酸和二氯喹啉酸盐的方法，分别是：“外观鉴别法”“含量鉴别法”和“离子色谱法”。“外观鉴别法”快速简便，可用于应急速测和实验室初步判断；“含量鉴别法”可以在外观鉴别的基础上进行进一步的确证，适用于大部分农药实验室检测；“离子色谱法”准确性高，可以直接鉴别盐的种类并进行反离子对定量，但需要实验室配备离子色谱仪，对仪器条件要求较高。三者结合组成一整套鉴别方案，实验室可以根据需求场景自行选择适宜的鉴别方法。

根据相关研究，二氯喹啉酸盐与二氯喹啉酸相比，在制剂安全性、药效以及抗性问题等多方面有其优势，前提是将其纳入正常监管程序，确保其符合农药登记的各方面要求。为规范二者生产和施用，针对行业现状提出4点建议。第一，加大抽查力度，做好专项检测。执法部门对含有二氯喹啉酸的可湿性粉剂加大监督抽检力度，同时检测机构配合做好专项鉴别方案，打击违规添加二氯喹啉酸盐的行为，做好风险防控工作。第二，规范二氯喹啉酸盐农药登记。按照农药登记管理的要求，规范二氯喹啉酸盐各剂型产品名称并补充完善相关登记资料，特别是产品化学资料中需要补充配对反离子对的鉴别方法和含量，规范二氯喹啉酸盐的生产登记工作。第三，举一反三，排查类似农药的登记和生产。以二氯喹啉酸为例，调研排查已登记农药品种在生产过程中是否有类似情况，重点是酸碱类农药，规范其衍生盐的农药登记和生产工作，扫除监管盲点。第四，鼓励研发。针对二氯喹啉酸各类盐与酸的差异性，鼓励生产科研单位在剂型开发、生产工艺、应用技术、药效、残留以及抗药性等方面深入研究，把风险消弭在源头，同时也让老产品焕发出新活力。