毛細(xì)管電泳-電化學(xué)發(fā)光法檢測淮山中樂果的殘留量

胡月芳， 李金芳*， 周彩媛， 李健逢， 鐘錦蘭

(賀州學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院,廣西賀州 542899)

淮山是藥食兩用的高營養(yǎng)價值農(nóng)產(chǎn)品，國內(nèi)外對其需求量越來越大。目前對淮山的質(zhì)量評價除了有效成分，農(nóng)藥、重金屬等污染物也包括在內(nèi)，其中農(nóng)藥殘留問題尤其引起國內(nèi)外的高度重視。樂果(Dimethoate)是我國廣泛使用的有機(jī)磷類殺蟲、殺螨劑，用來防治多種農(nóng)作物的蟲害，故在蔬菜、糧食等農(nóng)產(chǎn)品中，有機(jī)磷農(nóng)藥超標(biāo)是最常見的問題之一，其超標(biāo)嚴(yán)重會導(dǎo)致農(nóng)藥中毒事故，極大危害人們的健康[1]。因此，建立快速、準(zhǔn)確檢測農(nóng)產(chǎn)品中樂果等有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的方法越來越受到研究者的關(guān)注。

目前，用于樂果檢測的手段有氣相色譜(GC)法[2,3]、高效液相色譜-紫外檢測(HPLC-UV)法[4,5]、氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法與LC-MS法[6 - 8]、光度法[9]、薄層分析法[10]、酶聯(lián)免疫法[11]等方法。GC法雖然是國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5009.20-2003)中檢測樂果的方法，但由于樂果的熱穩(wěn)定性差，GC法的重現(xiàn)性差；樂果的紫外吸收不強(qiáng)，HPLC-UV法檢測的靈敏度不高[12]；GC-MS聯(lián)用法盡管能比較準(zhǔn)確地檢測樂果的殘留量，但是設(shè)備價格昂貴、測定繁瑣耗時；酶聯(lián)免疫法存在耗時長、預(yù)處理繁瑣等缺點。毛細(xì)管電泳-電化學(xué)發(fā)光(CE-ECL)聯(lián)用技術(shù)因具有分離速度快、檢出限低、效率高、溶劑消耗少等優(yōu)點，逐漸成為農(nóng)藥殘留檢測高效技術(shù)之一[13,14]。目前還未見到CE-ECL測定樂果的報道。

本研究用CE-ECL檢測技術(shù)對淮山中的樂果殘留進(jìn)行了測定，有望為淮山的品質(zhì)評價和判斷提供依據(jù)，為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測方面提供技術(shù)支持。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

MPI-A型毛細(xì)管-電泳電化學(xué)發(fā)光檢測儀(西安瑞邁公司)。ECL檢測采用三電極體系：直徑300 μm鉑盤為工作電極，鉑絲為輔助電極，Ag/AgCl(飽和KCl)電極為參比電極。內(nèi)徑25 μm的未涂層石英毛細(xì)管(河北永年光導(dǎo)纖維廠)。0.22 μm的乙酸纖維素濾膜(上海新亞凈化器件廠)。

三聯(lián)吡啶氯化釕六水合物(Ru(bpy)3Cl2·6H2O)，樂果標(biāo)準(zhǔn)品(北京百靈威公司)。實驗用水為二次蒸餾水?；瓷劫徸援?dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場。

1.2 樣品處理

稱取5 g干燥淮山于研缽中，研磨成粉末，加入2.5 g佛羅里硅土和125 μL二次蒸餾水混合，研磨15 min，得均勻的混合物。在注射器針筒下端墊兩層濾紙，填入1 g無水Na2SO4、上述研缽中的混合物和2 g無水Na2SO4，敲實，用一層濾紙蓋在上面。用16 mL乙酸乙酯洗滌研缽和研棒2次，洗滌液過柱，收集淋洗液經(jīng)氮氣吹干后用乙醇定容至1 mL，所有樣品在CE-ECL測定前用0.22 μm濾膜過濾。

1.3 實驗方法

2 結(jié)果與討論

2.1 MSPD條件的選擇

實驗考察了分散劑弗羅里硅土與樣品質(zhì)量比為2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1時對樂果回收率的影響。結(jié)果顯示，分散劑與樣品質(zhì)量比為5∶1是最佳比例。實驗還對不同體積的二氯甲烷、甲醇、丙酮、石油醚和乙酸乙酯等不同極性的溶劑進(jìn)行洗脫實驗。結(jié)果表明，選擇16 mL乙酸乙酯洗脫時樂果的回收效果最好。

2.2 CE-ECL檢測條件的優(yōu)化

圖1 樂果的電化學(xué)行為及檢測電位對樂果ECL強(qiáng)度的影響Fig.1 The electrochemical behavior of dimethoate and the effect of detection potential on dimethoate ECL intensity a:40 mmol/L PBS(pH=7.0)+5 mmol/L mg/L dimethoate.

選擇合適的檢測電位對獲取樂果強(qiáng)的ECL強(qiáng)度很關(guān)鍵，如圖1所示，當(dāng)檢測電位較低時，樂果ECL強(qiáng)度很弱，檢測電位超過1.0 V后，樂果ECL強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，而在1.18 V時，樂果ECL強(qiáng)度最大，高于1.18 V則ECL強(qiáng)度減弱。綜合考慮，選擇1.18 V作為檢測樂果最佳電位。

2.2.2反應(yīng)介質(zhì)濃度的選擇固定樂果的濃度為1.25 mg/L，考察緩沖溶液濃度在25～55 mmol/L范圍內(nèi)對樂果ECL強(qiáng)度的影響。如圖2所示，在較低緩沖液濃度時，離子強(qiáng)度小，電化學(xué)反應(yīng)受到抑制，樂果的ECL發(fā)光強(qiáng)度較弱；隨著緩沖溶液濃度的增加，樂果的ECL強(qiáng)度增加。當(dāng)緩沖溶液濃度超過40 mmol/L時，樂果的ECL強(qiáng)度均減弱。實驗選擇緩沖溶液的最佳濃度為40 mmol/L。

2.2.3分離條件的選擇實驗考察不同pH對樂果ECL發(fā)光強(qiáng)度和遷移時間的影響。如圖3所示，當(dāng)pH等于7.5時，樂果的ECL強(qiáng)度最大，遷移時間也合適，因此選擇最佳分離緩沖溶液的pH=7.5。實驗還考察了分離緩沖溶液濃度在20～60 mmol/L 內(nèi)對ECL強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明，當(dāng)濃度超過25 mmol/L 時，因離子強(qiáng)度較高，焦耳熱增加，樂果ECL強(qiáng)度隨濃度的增大而減弱。綜合考慮，選擇最佳分離緩沖溶液PBS濃度為25 mmol/L。

實驗還考察了分離電壓、進(jìn)樣時間和進(jìn)樣電壓對樂果ECL強(qiáng)度、遷移時間、基線和峰形的影響。綜合考慮，選擇分離電壓為12 kV，最佳進(jìn)樣條件為13 kV×10 s。

2.3 線性范圍、精密度與檢出限

圖2 緩沖溶液濃度對樂果ECL強(qiáng)度的影響Fig.2 The effect of detection buffer concentration on dimethoate ECL intensity dimethoate：1.25 mg/L.

圖3 分離緩沖溶液pH值對樂果ECL強(qiáng)度的影響Fig.3 The effect of the separation buffer pH on dimethoate ECL intensity dimethoate：1.25 mg/L.

在最優(yōu)化條件下，采用CE-ECL對0.500 mg/L樂果標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行了分離檢測，得到樂果標(biāo)準(zhǔn)溶液譜圖(圖4)，以ECL強(qiáng)度(I)對樂果質(zhì)量濃度(c)做工作曲線，其線性回歸方程為：I=950.14c+281.44，線性范圍為0.5～10 000 μg/L，r=0.9991。檢出限(S/N=3)為0.05 μg/L，對0.500 mg/L樂果標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)6次進(jìn)行測定，得到樂果峰高的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.8%，遷移時間的RSD為1.0%。

2.4 樣品測定及回收率

稱取0.500 g淮山樣品若干份，向其中分別加入5.800、1.000、0.500、0.060 mg/L質(zhì)量濃度的樂果，按1.2操作步驟進(jìn)行樣品前處理，按上述優(yōu)化實驗條件得到淮山樣品中樂果 CE-ECL譜圖(圖5 b)。依據(jù)圖5中的曲線c和b的對照，以峰的遷移時間為依據(jù)鑒別分析物，在360 s處的峰被認(rèn)為是樂果；在 150 s左右出現(xiàn)的未知峰是在加標(biāo)前后均出現(xiàn)的，峰形和峰高隨樣品濃度的增大無明顯變化，故推測是共存物引起的雜質(zhì)小峰，對本實驗沒有太大的干擾。

圖4 樂果標(biāo)準(zhǔn)溶液的CE-ECL圖譜Fig.4 CE-ECL electropherograms of dimethoate standard solution dimethoate:0.500 mg/L.

圖5 樂果的 CE-ECL 圖譜Fig.5 CE-ECL electropherograms of dimethoate a:yam blank,b:yam spiked with 0.500 mg/L dimethoate,c:0.500 mg/L dimethoate standard solution.

每一濃度重復(fù)測定6次，樣品含量和加標(biāo)回收率結(jié)果見表1。淮山樣品未檢出樂果，其加標(biāo)回收率分別在98.3%～103.0% 之間，RSD小于2.3%，表明該方法能滿足農(nóng)藥殘留分析的要求。

表1 淮山中樂果加標(biāo)回收率測定結(jié)果(n=6)

ND：not detected.

3 結(jié)論

從實驗結(jié)果可知，CE-ECL法用于淮山樣品中樂果的測定，具有快速、靈敏度高，線性范圍寬的優(yōu)點。該方法可為淮山質(zhì)量安全的鑒定提供理論依據(jù)，有望應(yīng)用于淮山產(chǎn)品的質(zhì)量安全檢測中，也有望應(yīng)用于其他農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的分析檢測。