胶束电动毛细管色谱推扫富集测定蜂蜜中残留的杀虫脒和单甲脒

石 杰，陈冠华，童明珠，吴 娴，王 坤

（江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江 212013）

胶束电动毛细管色谱推扫富集测定蜂蜜中残留的杀虫脒和单甲脒

石 杰，陈冠华，童明珠，吴 娴，王 坤

（江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江 212013）

建立了胶束电动毛细管色谱推扫富集测定蜂蜜中杀虫脒和单甲脒残留的分析新方法，对影响分离度和峰高的诸因素进行了选择。获得的最佳分离和富集条件如下：30 mmol／L硼酸盐-20 mmol／L十二烷基硫酸钠-20%（体积分数）甲醇运行缓冲溶液（p H值为9.67），进样量为10 k V×90 s，分离电压为20 k V。在此优化条件下，杀虫脒和单甲脒的富集倍数分别为1 100和1 000倍，线性范围为0.03～0.25 mg／L，检出限为0.88μg／kg和0.62μg／kg，加标回收率为91.8%～100.6%和90.5%～102.6%。该方法满足相关标准中的残留限量要求，可用于蜂蜜中杀虫脒和单甲脒农药残留的检测。

杀虫脒；单甲脒；胶束电动毛细管色谱；推扫

杀虫脒和单甲脒属脒类农药，是一类广谱性杀螨剂，其结构式见图1。该类农药除可用于果树、蔬菜、茶叶、棉花等作物的螨害防治外，尤以其对蜜蜂无毒的特点而被广泛用于蜂螨的防治，近年来其使用量有逐年增加的趋势。该类农药对人体有潜在的致癌、致畸危害［1－2］，特别是杀虫脒，属于高毒农药，其不当使用可造成蜂蜜中的杀螨类农药残留量超标，危害人类健康，因此世界上许多国家对蜂蜜中的农药残留量均有限制［3］。国内外已报道的该类农药的分析方法主要是比色法［4］、气相色谱法［5－8］、高效液相色谱法［9］、气相色谱-质谱法［10－14］、薄层色谱法［15］等。毛细管电泳法具有分离效率高、试剂和样品消耗量少等诸多优点，但是由于其管径细小，导致采用其吸收检测时的检出限较差。推扫富集是以胶束电动毛细管色谱为基础的在线富集方法［16］，利用样品塞前后界面存在的移动速度差实现区带的压缩，可使分析物浓度提高2～3个数量级［17－20］。以电动模式进样，可使富集过程扩展至进样阶段，并对提高富集倍数产生积极作用。这种推扫富集方法可有效弥补毛细管电泳因管径细小导致的吸收检测限差的不足，能够满足农药残留分析的要求。笔者对采用此方法检测蜂蜜中残留杀虫脒和单甲脒进行了研究。

图1 农药的分子结构Fig.1 Molecular structures of the acaricides

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

P／ACE MDQ毛细管电泳仪，配32Karat数据采集工作站（美国Beckman-Coulter公司提供）；毛细管，内径为75μm的未涂层毛细管柱（邯郸市鑫诺光纤色谱有限公司提供），总长60 cm，有效长度为50 cm；p HS-2型酸度计（上海第二分析仪器厂提供）；电子分析天平（赛多利斯BS 124S）；超声清洗器（必能信B5500S-MT）。

单甲脒原药（质量分数为95%），购自保定农药厂；杀虫脒标准品（质量分数为98%），购自德国Ehrenstorfer公司；硼酸，硼砂，氢氧化钠，十二烷基硫酸钠（SDS），盐酸，石油醚，均为分析纯试剂；实验用水为去离子水，电阻率为182 kΩ·m。

1.2 电泳条件

运行缓冲液含有30 mmol／L硼酸盐、20 mmol／L的SDS和20%（体积分数，下同）甲醇，p H值为9.67，使用前用0.22μm微孔滤膜过滤。分离电压为20 k V，电动进样10 k V×90 s，分离柱温为25℃，检测波长为210 nm。每次开始实验前用0.1 mol／L的NaOH，水和运行缓冲液分别冲洗5 min，样品间用0.1 mol／L的NaOH，水和运行缓冲液分别冲洗3 min。

1.3 标准与样品制备

准确称取适量单甲脒和杀虫脒，用甲醇溶解后，用水定容，用时用水稀释至所需浓度。

称取4.00 g均匀样品，放入离心管中，加入4 m L浓度为5.0 mol／L的氢氧化钠和4 m L石油醚，快速混匀3 min，在离心机上于3 000 r／mim的转速下离心2 min。弃去水相，加入2 m L浓度为1.0 mol／L的盐酸，快速混匀，以2 000 r／min转速离心1 min。弃去石油醚层，加入5.0 mol／L的氢氧化钠1 m L和石油醚2 m L，混匀，以2 000 r／min的转速离心1 min。将石油醚相取出，于水浴（温度低于60℃）中挥发至干，用甲醇定容至适当体积，此为待测样品。

2 结果与讨论

当样品以电动方式进样时，样品中组分在进样电压的作用下以电渗流与自身电泳速度的合速度由毛细管的进口端进入毛细管，而在缓冲液与样品的前界面处的胶束则以慢于组分运动的速度向检测窗方向运动，于是产生了进样过程中胶束对组分的推扫过程。当进样完成后，在分离电压的作用下，与进样过程类似的推扫继续进行，直到样品塞的后界面与前界面处的胶束相遇，所有的推扫完成，同时组分的区带被压缩，其中的组分浓度由于区带的压缩而被提高，从而实现了分析物的富集。在推扫和分离过程中，缓冲液参数、进样量和分离电压都会通过影响电渗流的大小、组分在胶束相中的停留时间以及分离通道的长度而对富集效果及组分间的分离度产生影响，需要对这些参数进行优化。

2.1 缓冲液p H值和浓度的影响

缓冲液p H值可以影响电渗流，从而影响分析物的峰高和分离度。以不同p H值的30 mmol／L SDS-20%甲醇-30 mmol／L硼酸盐缓冲液分离杀虫脒和单甲脒的混合溶液。结果表明：当缓冲液p H值低于9.0时2种物质无法基线分离，它们的分离度随p H值的升高而逐渐改善。随着p H值的升高，2种物质的峰高逐渐增加，当p H值为9.67时，两者的峰高达到最大，如图2所示（其中缓冲液为30 mmol／L硼酸盐-30 mmol／L SDS-20%甲醇）。故缓冲液p H 值选为9.67。

缓冲液浓度的变化会引起溶液黏度及管壁Zeta电势的变化，使电渗流发生改变，并影响分析物的峰高和迁移时间。笔者考察了硼酸盐缓冲液浓度为20～60 mmol／L对分析物峰高的影响，结果如图3所示（其中缓冲液为硼酸盐-30 mmol／L SDS-20%甲醇，p H值为9.67）。杀虫脒和单甲脒的峰高均在30 mmol／L时达到最大，其中杀虫脒的峰高变化最为明显，故缓冲液浓度选为30 mmol／L。e

图2 p H值对峰高的影响Fig.2 Effect of p H on peak height

图3 缓冲液浓度对峰高的影响Fig.3 Effect of buffer concentration on peak height

图4 SDS浓度对峰高的影响Fig.4 Effect of SDS concentration on peak height

图5 甲醇体积分数对峰高的影响Fig.5 Effect of methanol on peak height

SDS胶束通过分析物与其相互作用而使分析物运动速度发生改变，从而影响分析物的峰高和迁移时间。在10～50 mmol／L范围内改变SDS浓度，结果如图4所示（其中缓冲液为30 mmol／L硼酸盐-SDS-20%（体积分数）甲醇，p H值为9.67），分析物的峰高在SDS浓度为20 mmol／L时达到最大，故SDS浓度选择为20 mmol／L。

2.2 缓冲液中甲醇浓度的影响

在缓冲液中加入有机溶剂，可增加溶质的溶解度，减小管壁的吸附效应，从而使分析物的峰高和分离度有所改善。笔者考察了甲醇体积分数为10%～30%时对峰高和分离度的影响，结果如图5所示（其中缓冲液为30 mmol／L硼酸盐-20 mmol／L SDS-甲醇，p H值为9.67）。结果得知：当甲醇体积分数在10%以下时，2种物质无法达到基线分离；随着甲醇浓度的升高，分离度逐渐增大；随着甲醇体积分数的改变，分析物的峰高也在发生变化，当甲醇体积分数为20%时，峰高达到最大。故缓冲液中甲醇体积分数选择为20%。

2.3 分离电压和进样时间对峰高的影响

分离电压可对电渗流和柱效产生影响，从而对分析物的峰高和迁移时间产生影响。在其他条件不变的情祝下，分别以不同分离电压分离2种农药，如图6所示（其中缓冲液为30 mmol／L硼酸盐-20 mmol／L SDS-20%（体积分数）甲醇，p H值为9.67）。结果表明：随着电压的升高，分析物迁移时间缩短，峰高在20 k V时达到最大，故选择分离电压为20 k V。

采用电泳条件中的缓冲液和分离电压，进样时间对峰高有直接影响，如图7所示（其中缓冲液为30 mmol／L硼酸盐-20 mmol／LSDS-20%（体积分数）甲醇，p H值为9.67）。结果表明：分析物的峰高随着进样时间的增加而增加，当进样时间超过90 s时，峰高开始下降，两峰由于分析物进入毛细管内样品区带过长而发生部分重叠，综合考虑对峰高的影响，确定进样时间为90 s。0

图7 进样时间对峰高的影响Fig.7 Effect of sample time on peak height

图6 分离电压对峰高的影响Fig.6 Effect of separation voltage on peak height

2.4 富集倍数

采用上述优化分离条件和进样量分离质量浓度为0.5 mg／L的2种农药混合样品，测得各自峰高为Hi；以同样分离条件和10 k V×3 s进样量分离50 mg／L的2种农药混合样品，测得各自峰高为hi；则有富集倍数fi＝（Hi／hi）×（50／0.5），由此可计算出杀虫脒和单甲脒的富集倍数分别为1 100和1 000倍。

2.5 线性范围、检出限和精密度

在优化条件下，测定标准溶液系列和11次空白样品，得到2种农药的工作曲线和线性范围，按3倍信噪比计算可得检出限，如表1所示（其中Y为峰面积，X为质量浓度）。取质量浓度分别为0.25 mg／L的2种农药的标准溶液连续进样6次，测得杀虫脒和单甲脒的RSD值分别为2.09%和2.16%。

2.6 样品的测定结果

对市售蜂蜜中的杀虫脒和单甲脒残留进行了测定，未检出。对其进行了0.01，0.05和0.10 mg／kg水平的加标回收率试验，每种农药在每个质量浓度水平均平行测定3次，得到回收率，如表2所示。标准和加标样品的电泳图见图8。

表1 检出限、工作曲线及其线性范围Tab.1 Detection limits calibration curves and linear dynamic ranges

表2 加标样品回收率和相对标准偏差Tab.2 Recoveries of spiked sample and RSD

图8 标准品和加标样品的电泳图Fig.8 Electropherogram of standard and spiked sample

3 结 语

所建立方法的检出限可满足欧盟、美国对食品中杀虫脒和单甲脒最大残留限量规定的要求，可用于蜂蜜中杀虫脒和单甲脒残留量的检测。

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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；责任编辑:张士莹

教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目 （20093227110010）；江苏大学科研基金资助项目 （08JDG001）；江苏高校优势学科建设工程资助项目

石 杰（1986-），女，山东济宁人，硕士研究生，主要从事食品安全检测方面的研究。

陈冠华教授。E-mail：chengh＠ujs.edu.cn