膠束電動毛細管色譜推掃富集測定蜂蜜中殘留的殺蟲脒和單甲脒

石 杰，陳冠華，童明珠，吳 嫻，王 坤

（江蘇大學食品與生物工程學院，江蘇鎮(zhèn)江 212013）

膠束電動毛細管色譜推掃富集測定蜂蜜中殘留的殺蟲脒和單甲脒

石 杰，陳冠華，童明珠，吳 嫻，王 坤

（江蘇大學食品與生物工程學院，江蘇鎮(zhèn)江 212013）

建立了膠束電動毛細管色譜推掃富集測定蜂蜜中殺蟲脒和單甲脒殘留的分析新方法，對影響分離度和峰高的諸因素進行了選擇。獲得的最佳分離和富集條件如下：30 mmol／L硼酸鹽-20 mmol／L十二烷基硫酸鈉-20%（體積分數(shù)）甲醇運行緩沖溶液（p H值為9.67），進樣量為10 k V×90 s，分離電壓為20 k V。在此優(yōu)化條件下，殺蟲脒和單甲脒的富集倍數(shù)分別為1 100和1 000倍，線性范圍為0.03～0.25 mg／L，檢出限為0.88μg／kg和0.62μg／kg，加標回收率為91.8%～100.6%和90.5%～102.6%。該方法滿足相關(guān)標準中的殘留限量要求，可用于蜂蜜中殺蟲脒和單甲脒農(nóng)藥殘留的檢測。

殺蟲脒；單甲脒；膠束電動毛細管色譜；推掃

殺蟲脒和單甲脒屬脒類農(nóng)藥，是一類廣譜性殺螨劑，其結(jié)構(gòu)式見圖1。該類農(nóng)藥除可用于果樹、蔬菜、茶葉、棉花等作物的螨害防治外，尤以其對蜜蜂無毒的特點而被廣泛用于蜂螨的防治，近年來其使用量有逐年增加的趨勢。該類農(nóng)藥對人體有潛在的致癌、致畸危害［1－2］，特別是殺蟲脒，屬于高毒農(nóng)藥，其不當使用可造成蜂蜜中的殺螨類農(nóng)藥殘留量超標，危害人類健康，因此世界上許多國家對蜂蜜中的農(nóng)藥殘留量均有限制［3］。國內(nèi)外已報道的該類農(nóng)藥的分析方法主要是比色法［4］、氣相色譜法［5－8］、高效液相色譜法［9］、氣相色譜-質(zhì)譜法［10－14］、薄層色譜法［15］等。毛細管電泳法具有分離效率高、試劑和樣品消耗量少等諸多優(yōu)點，但是由于其管徑細小，導(dǎo)致采用其吸收檢測時的檢出限較差。推掃富集是以膠束電動毛細管色譜為基礎(chǔ)的在線富集方法［16］，利用樣品塞前后界面存在的移動速度差實現(xiàn)區(qū)帶的壓縮，可使分析物濃度提高2～3個數(shù)量級［17－20］。以電動模式進樣，可使富集過程擴展至進樣階段，并對提高富集倍數(shù)產(chǎn)生積極作用。這種推掃富集方法可有效彌補毛細管電泳因管徑細小導(dǎo)致的吸收檢測限差的不足，能夠滿足農(nóng)藥殘留分析的要求。筆者對采用此方法檢測蜂蜜中殘留殺蟲脒和單甲脒進行了研究。

圖1 農(nóng)藥的分子結(jié)構(gòu)Fig.1 Molecular structures of the acaricides

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

P／ACE MDQ毛細管電泳儀，配32Karat數(shù)據(jù)采集工作站（美國Beckman-Coulter公司提供）；毛細管，內(nèi)徑為75μm的未涂層毛細管柱（邯鄲市鑫諾光纖色譜有限公司提供），總長60 cm，有效長度為50 cm；p HS-2型酸度計（上海第二分析儀器廠提供）；電子分析天平（賽多利斯BS 124S）；超聲清洗器（必能信B5500S-MT）。

單甲脒原藥（質(zhì)量分數(shù)為95%），購自保定農(nóng)藥廠；殺蟲脒標準品（質(zhì)量分數(shù)為98%），購自德國Ehrenstorfer公司；硼酸，硼砂，氫氧化鈉，十二烷基硫酸鈉（SDS），鹽酸，石油醚，均為分析純試劑；實驗用水為去離子水，電阻率為182 kΩ·m。

1.2 電泳條件

運行緩沖液含有30 mmol／L硼酸鹽、20 mmol／L的SDS和20%（體積分數(shù)，下同）甲醇，p H值為9.67，使用前用0.22μm微孔濾膜過濾。分離電壓為20 k V，電動進樣10 k V×90 s，分離柱溫為25℃，檢測波長為210 nm。每次開始實驗前用0.1 mol／L的NaOH，水和運行緩沖液分別沖洗5 min，樣品間用0.1 mol／L的NaOH，水和運行緩沖液分別沖洗3 min。

1.3 標準與樣品制備

準確稱取適量單甲脒和殺蟲脒，用甲醇溶解后，用水定容，用時用水稀釋至所需濃度。

稱取4.00 g均勻樣品，放入離心管中，加入4 m L濃度為5.0 mol／L的氫氧化鈉和4 m L石油醚，快速混勻3 min，在離心機上于3 000 r／mim的轉(zhuǎn)速下離心2 min。棄去水相，加入2 m L濃度為1.0 mol／L的鹽酸，快速混勻，以2 000 r／min轉(zhuǎn)速離心1 min。棄去石油醚層，加入5.0 mol／L的氫氧化鈉1 m L和石油醚2 m L，混勻，以2 000 r／min的轉(zhuǎn)速離心1 min。將石油醚相取出，于水?。囟鹊陀?0℃）中揮發(fā)至干，用甲醇定容至適當體積，此為待測樣品。

2 結(jié)果與討論

當樣品以電動方式進樣時，樣品中組分在進樣電壓的作用下以電滲流與自身電泳速度的合速度由毛細管的進口端進入毛細管，而在緩沖液與樣品的前界面處的膠束則以慢于組分運動的速度向檢測窗方向運動，于是產(chǎn)生了進樣過程中膠束對組分的推掃過程。當進樣完成后，在分離電壓的作用下，與進樣過程類似的推掃繼續(xù)進行，直到樣品塞的后界面與前界面處的膠束相遇，所有的推掃完成，同時組分的區(qū)帶被壓縮，其中的組分濃度由于區(qū)帶的壓縮而被提高，從而實現(xiàn)了分析物的富集。在推掃和分離過程中，緩沖液參數(shù)、進樣量和分離電壓都會通過影響電滲流的大小、組分在膠束相中的停留時間以及分離通道的長度而對富集效果及組分間的分離度產(chǎn)生影響，需要對這些參數(shù)進行優(yōu)化。

2.1 緩沖液p H值和濃度的影響

緩沖液p H值可以影響電滲流，從而影響分析物的峰高和分離度。以不同p H值的30 mmol／L SDS-20%甲醇-30 mmol／L硼酸鹽緩沖液分離殺蟲脒和單甲脒的混合溶液。結(jié)果表明：當緩沖液p H值低于9.0時2種物質(zhì)無法基線分離，它們的分離度隨p H值的升高而逐漸改善。隨著p H值的升高，2種物質(zhì)的峰高逐漸增加，當p H值為9.67時，兩者的峰高達到最大，如圖2所示（其中緩沖液為30 mmol／L硼酸鹽-30 mmol／L SDS-20%甲醇）。故緩沖液p H 值選為9.67。

緩沖液濃度的變化會引起溶液黏度及管壁Zeta電勢的變化，使電滲流發(fā)生改變，并影響分析物的峰高和遷移時間。筆者考察了硼酸鹽緩沖液濃度為20～60 mmol／L對分析物峰高的影響，結(jié)果如圖3所示（其中緩沖液為硼酸鹽-30 mmol／L SDS-20%甲醇，p H值為9.67）。殺蟲脒和單甲脒的峰高均在30 mmol／L時達到最大，其中殺蟲脒的峰高變化最為明顯，故緩沖液濃度選為30 mmol／L。e

圖2 p H值對峰高的影響Fig.2 Effect of p H on peak height

圖3 緩沖液濃度對峰高的影響Fig.3 Effect of buffer concentration on peak height

圖4 SDS濃度對峰高的影響Fig.4 Effect of SDS concentration on peak height

圖5 甲醇體積分數(shù)對峰高的影響Fig.5 Effect of methanol on peak height

SDS膠束通過分析物與其相互作用而使分析物運動速度發(fā)生改變，從而影響分析物的峰高和遷移時間。在10～50 mmol／L范圍內(nèi)改變SDS濃度，結(jié)果如圖4所示（其中緩沖液為30 mmol／L硼酸鹽-SDS-20%（體積分數(shù)）甲醇，p H值為9.67），分析物的峰高在SDS濃度為20 mmol／L時達到最大，故SDS濃度選擇為20 mmol／L。

2.2 緩沖液中甲醇濃度的影響

在緩沖液中加入有機溶劑，可增加溶質(zhì)的溶解度，減小管壁的吸附效應(yīng)，從而使分析物的峰高和分離度有所改善。筆者考察了甲醇體積分數(shù)為10%～30%時對峰高和分離度的影響，結(jié)果如圖5所示（其中緩沖液為30 mmol／L硼酸鹽-20 mmol／L SDS-甲醇，p H值為9.67）。結(jié)果得知：當甲醇體積分數(shù)在10%以下時，2種物質(zhì)無法達到基線分離；隨著甲醇濃度的升高，分離度逐漸增大；隨著甲醇體積分數(shù)的改變，分析物的峰高也在發(fā)生變化，當甲醇體積分數(shù)為20%時，峰高達到最大。故緩沖液中甲醇體積分數(shù)選擇為20%。

2.3 分離電壓和進樣時間對峰高的影響

分離電壓可對電滲流和柱效產(chǎn)生影響，從而對分析物的峰高和遷移時間產(chǎn)生影響。在其他條件不變的情祝下，分別以不同分離電壓分離2種農(nóng)藥，如圖6所示（其中緩沖液為30 mmol／L硼酸鹽-20 mmol／L SDS-20%（體積分數(shù)）甲醇，p H值為9.67）。結(jié)果表明：隨著電壓的升高，分析物遷移時間縮短，峰高在20 k V時達到最大，故選擇分離電壓為20 k V。

采用電泳條件中的緩沖液和分離電壓，進樣時間對峰高有直接影響，如圖7所示（其中緩沖液為30 mmol／L硼酸鹽-20 mmol／LSDS-20%（體積分數(shù)）甲醇，p H值為9.67）。結(jié)果表明：分析物的峰高隨著進樣時間的增加而增加，當進樣時間超過90 s時，峰高開始下降，兩峰由于分析物進入毛細管內(nèi)樣品區(qū)帶過長而發(fā)生部分重疊，綜合考慮對峰高的影響，確定進樣時間為90 s。0

圖7 進樣時間對峰高的影響Fig.7 Effect of sample time on peak height

圖6 分離電壓對峰高的影響Fig.6 Effect of separation voltage on peak height

2.4 富集倍數(shù)

采用上述優(yōu)化分離條件和進樣量分離質(zhì)量濃度為0.5 mg／L的2種農(nóng)藥混合樣品，測得各自峰高為Hi；以同樣分離條件和10 k V×3 s進樣量分離50 mg／L的2種農(nóng)藥混合樣品，測得各自峰高為hi；則有富集倍數(shù)fi＝（Hi／hi）×（50／0.5），由此可計算出殺蟲脒和單甲脒的富集倍數(shù)分別為1 100和1 000倍。

2.5 線性范圍、檢出限和精密度

在優(yōu)化條件下，測定標準溶液系列和11次空白樣品，得到2種農(nóng)藥的工作曲線和線性范圍，按3倍信噪比計算可得檢出限，如表1所示（其中Y為峰面積，X為質(zhì)量濃度）。取質(zhì)量濃度分別為0.25 mg／L的2種農(nóng)藥的標準溶液連續(xù)進樣6次，測得殺蟲脒和單甲脒的RSD值分別為2.09%和2.16%。

2.6 樣品的測定結(jié)果

對市售蜂蜜中的殺蟲脒和單甲脒殘留進行了測定，未檢出。對其進行了0.01，0.05和0.10 mg／kg水平的加標回收率試驗，每種農(nóng)藥在每個質(zhì)量濃度水平均平行測定3次，得到回收率，如表2所示。標準和加標樣品的電泳圖見圖8。

表1 檢出限、工作曲線及其線性范圍Tab.1 Detection limits calibration curves and linear dynamic ranges

表2 加標樣品回收率和相對標準偏差Tab.2 Recoveries of spiked sample and RSD

圖8 標準品和加標樣品的電泳圖Fig.8 Electropherogram of standard and spiked sample

3 結(jié) 語

所建立方法的檢出限可滿足歐盟、美國對食品中殺蟲脒和單甲脒最大殘留限量規(guī)定的要求，可用于蜂蜜中殺蟲脒和單甲脒殘留量的檢測。

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Determination of chlordimeform and semiamitraz chloride in honey by micellar electrokinetic capillary chromatography with sweeping

SHI Jie，CHEN Guan-hua，TONG Ming-zhu，WU Xian，WANG Kun
（College of Food and Bioengineering，Jiangsu University，Zhenjiang Jiangsu 212013，China）

A new assay of micellar electrokinetic capillary chromatography with sweeping was developed to determine chlordimeform and semiamitraz chloride in honey.The factors affecting resolution and peak height were studied.The optimum condition for separation and enrichment is determined as that the running buffer consists of 30 mmol／L borate，20 mmol／L sodium dodecyl sulfate and 20% （V／V）methanol whose p H is adjusted to 9.67.The sample is injected at 10 k V for 90 s，and the separation voltage is 20 k V.Under the optimum condition，the peak enrichment factors of chlordimeform and semiamitrazchloride are 1 100 and 1 000；the linear dynamic range is 0.03～0.25 mg／L；the detection limits and the average recoveries of spiked sample are 0.88μg／kg and 91.8%～100.6%for chlordimeform，and 0.62μg／kg and 90.5%～102.6%for semiamitraz chloride，respectively.The assay can meet the requirements of determination of maximum residue limits regulated by a number of countries and organizations，and can be applied to determine the residues in honey.

chlordimeform；semiamitraz chloride；MEKC；concentration

O657.8

A

1008-1542（2011）05-0421-05

2011-05-13；

2011-09-10；責任編輯:張士瑩

教育部高等學校博士學科點專項科研基金資助項目 （20093227110010）；江蘇大學科研基金資助項目 （08JDG001）；江蘇高校優(yōu)勢學科建設(shè)工程資助項目

石 杰（1986-），女，山東濟寧人，碩士研究生，主要從事食品安全檢測方面的研究。

陳冠華教授。E-mail：chengh＠ujs.edu.cn