薄層層析法研究溴嘧氯草醚（SIOC0426）的土壤移動特性

徐玲英 ，何紅梅 *，張昌朋 ，王祥云 ，李艷杰 ，趙學平 ，唐慶紅

（1.省部共建農產品質量安全危害因子與風險防控國家重點實驗室（籌），農業農村部農藥殘留檢測重點實驗室，浙江省農業科學院農產品質量安全與營養研究所，杭州 310021；2.中國科學院上海有機化學研究所，上海 200032）

中國科學院上海有機化學研究所和浙江省化工研究院有限公司共同開發具有我國自主知識產權和高效除草活性的2-嘧啶氧基-N-芳基芐胺類衍生物農藥先導化合物[1]。該先導化合物已獲得中國、美國、韓國等多國發明專利[2]。研究者對該先導化合物優化時發現了溴嘧氯草醚（SIOC0426）除草劑，它是被發現的第一個殺草譜廣、除草活性高、對棉田和棉花主要雜草有良好選擇性的棉田除草劑候選品種[2-3]。

化合物的土壤移動特性可以用來評價藥物通過移動作用滲透到地下水的能力，從而評估污染地下水的風險。目前，主要采用薄層層析法和土柱淋溶法研究藥物在土壤中的遷移特性[4-17]。黃家章等[5]采用柱淋溶法研究了氟蟲腈在水稻土和紅壤中的淋溶特性；孔德洋等[6]采用土柱淋溶法研究了2,4-滴酸、丁噻隆、毒草胺、炔草酸、氟環唑、甲基磺草酮和烯啶蟲胺7種農藥在江西紅壤、太湖水稻土及東北黑土淋溶特性；許秀瑩等[7]采用柱淋溶法研究了氟啶胺淋溶特性；田麗娟等[8]研究了氟磺胺草醚土柱淋溶特性及其影響因素；張鵬等[9]采用薄層層析法和柱淋溶法研究了噻蟲嗪的淋溶特性，結果表明2種試驗方法得到的噻蟲嗪的淋溶特性結果是一致的；朱峰等[10]采用薄層層析法和柱淋溶法研究了苯菌酮在3種典型土壤中的淋溶行為，結果表明2種試驗方法得到的苯菌酮的淋溶特性結果是相同的；楊昱等[11]采用薄層層析法和柱淋溶法研究了苯噻菌酯在土壤中的遷移特性，結果表明2種試驗方法得到的苯菌酮的淋溶特性結果是相符的；馬雲峰等[12]采用柱淋溶法進行了雙氟磺草胺在不同類型土壤中淋溶特性研究；李璇等[13]采用薄層層析法研究了氨唑草酮的土壤淋溶特性；謝慧等[14]采用柱淋溶法進行了哌蟲啶在3種典型土壤中的淋溶研究；張月等[15]采用柱淋溶法研究了雙唑草腈在7種土壤中的淋溶特性；何健等[16]采用柱淋溶法研究了環丙酰草胺在土壤中的遷移特性。

已有文獻報道溴嘧氯草醚具有低毒和無致突變特性[3]，也有環境樣品中溴嘧氯草醚殘留分析方法和其在土壤中降解特性研究[18]，但其在土壤中移動特性未見報道。筆者采用液相色譜-串聯質譜法對土壤中溴嘧氯草醚殘留量進行檢測[18]，選取薄層層析法[17]首次研究了溴嘧氯草醚在環境重壤土、中壤土和砂壤土3種土壤中的移動特性，可為該化合物的環境安全性評價提供數據支持。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

液相色譜-串聯質譜儀（UPLC-Xevo TQ MS），美國Waters公司；固相萃取儀，美國Supelco公司；OHAUS SPS402F 電子天平，美國奧豪斯公司；N-1000W DPE-211D旋轉蒸發儀、DTC-41隔膜式真空泵、CA-1112循環冷凍水浴系統，東京理化器械株式會社；DHZ-DA全溫型大容器恒溫振蕩器，太倉市實驗儀器設備廠；玻璃板（20 cm×7 cm）；層析槽。

乙腈（色譜純）、甲醇（色譜純），美國Merck公司；甲酸（色譜純），美國ACS恩科化學試劑公司；屈臣氏純凈水，廣州屈臣氏食品飲料有限公司；C18小柱（500 mg/6 mL），艾杰爾公司；溴嘧氯草醚標準品和原藥均由中國科學院上海有機化學研究所提供。其他試劑均為分析純。

1.2 溶液配制

稱取標準品和原藥，用乙腈配制標準儲備液和原藥儲備液。稀釋標準儲備液得到溴嘧氯草醚標準工作溶液，稀釋原藥儲備液得到100 mg/L溴嘧氯草醚原藥工作溶液。

1.3 土壤移動實驗設計

從浙江不同地區采集不同性質的1#土壤、2#土壤、3#土壤用于試驗。根據試驗準則[17]，選取1#、2#、3#土壤研究溴嘧氯草醚的土壤移動特性，土壤的具體性質見表1。

表1 土壤性質

2.3.1 試驗條件

溫度：23±5℃。

2.3.2 層析板制備

稱10.0 g（準確到0.01 g）土壤（1#、2#和3#）于玻璃板上，逐漸加7～8 mL水，用玻璃棒不停攪拌，將泥漿均勻涂布于層析板上，土層厚度約0.5～0.8 mm，最后渦旋5～30 s，將土壤薄板晾干。制備好的薄板應無斷層和無較大裂紋。

2.3.3 加藥、展開和取樣

將0.1 mL的100 mg/L溴嘧氯草醚原藥溶液滴于距薄板底部中心1.5 cm處，待溶劑揮發干后，將薄板放在裝有0.5 cm高的蒸餾水的層析槽中展開。當水相向上展開18 cm時取出薄板晾干，將展開薄板的土層等距離分成6段，分別取下各段土壤測定溴嘧氯草醚含量。

1.4 樣品前處理

將每段薄板土壤轉入三角瓶，先后加入5 mL水、40 mL乙腈，振蕩半小時后抽濾，將濾液轉至具塞量筒（內裝有約8 g氯化鈉），濾渣重復提取1次后抽濾，合并濾液后劇烈振搖具塞量筒2 min，靜置約2 h，吸取10 mL乙腈于水浴40℃濃縮至近干，用5.0 mL 20%乙腈水溶液溶解殘渣，待過柱。

C18固相萃取柱依次用5 mL甲醇、5 mL水預淋，轉移殘渣溶液到固相萃取小柱，用3 mL 50%乙腈水溶液淋洗小柱，棄去濾液，再用5.0 mL乙腈洗脫，收集濾液，過膜，待檢測[18]。

1.5 色譜、質譜條件

色 譜 柱 為 ACQUITY UPLCTM BEH C18（50 mm×2.1 mm，1.7 μm）。流動相為梯度洗脫程序：有機相為乙腈；水相為0.1%甲酸水溶液。0～1 min有機相由50%增加為90%；1～3.5 min 有機相保持為90%；3.5～4 min 有機相減少為50%；4～5 min有機相維持50%。流速為0.2 mL/min。柱溫為40℃。進樣體積為2 μL。

溴嘧氯草醚的錐孔電壓為22 V，其定性、定量離子對分別為451.9＞279、451.9＞281。采用3.0 kV（ESI＋）的毛細管電壓、800 L/h的脫溶劑氣流速、400℃的脫溶劑溫度。

1.6 數據計算

根據土壤中的化合物含量按式（1）計算Rf值[17]。

式中：L表示點藥原點至層析展開斑點的距離，mm；Lmax表示點藥原點到層析展開前沿的距離，mm。

1.7 評價標準

參考GB/T 31270.5—2014《化學農藥環境安全評價試驗準則第5部分：土壤淋溶試驗》，依據Rf值劃分化合物在土壤中的移動特性：0.90＜Rf≤1.00為在土壤中極易移動化合物；0.65＜Rf≤0.90為在土壤中可移動化合物；0.35＜Rf≤0.65為在土壤中等移動化合物；0.10＜Rf≤0.35為在土壤中不易移動化合物；0.00＜Rf≤0.10為在土壤中不移動化合物。

2 結果與討論

2.1 溴嘧氯草醚土壤淋溶特性研究

筆者采用土壤薄層層析法研究了溴嘧氯草醚在土壤中的移動特性。溴嘧氯草醚在1#土壤、2#土壤和3#土壤中均在第1段（0～30 mm）檢測濃度最高，檢出量分別為2.82、4.68、4.70 μg，Rf值均為0.083。按我國農藥在土壤中的移動等級劃分標準，0.00＜Rf≤0.10屬于不移動農藥，溴嘧氯草醚在1#土壤、2#土壤和3#土壤中Rf值均為0.083，屬于不移動農藥（表2、圖1）。

表2 溴嘧氯草醚在各段土壤中的檢測結果

圖1 3 種土壤類型的檢測色譜圖

本研究選擇的3種土壤pH值分別為5.56、6.20和7.28；有機質含量分別為0.369%、2.20%和1.46%；陽離子交換量分別為18.8 me/100 g、10.2 me/100 g和9.77 me/100 g；土壤質地分別為重壤土、中壤土和砂壤土。說明3種土壤各種性質差異較明顯，土壤pH值、有機質含量、陽離子交換量和質地對溴嘧氯草醚在土壤中移動性質影響不大。

2.2 檢測方法質量控制

在檢測土壤樣品的同時也進行了3種不同土壤2.0 mg/kg添加回收5個平行的質量控制試驗。1#土壤、2#土壤和3#土壤中平均回收率分別為90%、107%和94%，相對標準偏差（RSD）分別為3.3%、3.2%和3.4%，說明檢測結果有效可靠。由于溴嘧氯草醚除了在堿性條件較穩定外，在酸性和中性條件下均存在一定程度的降解作用，而且酸性越強，降解速度越快，所以溴嘧氯草醚在1#土壤、2#土壤和3#土壤中各段檢出量的總和小于理論添加量。

3 結 論

溴嘧氯草醚在重壤土、中壤土和砂壤土中屬于不移動農藥。在正常條件下，溴嘧氯草醚通過土壤移動作用進入地下水而造成地下水污染的風險較小。