毛细管电泳-电化学发光法检测淮山中乐果的残留量

2015-10-17胡月芳李金芳周彩媛李健逢钟锦兰

分析科学学报 2015年6期

胡月芳，李金芳*，周彩媛，李健逢，钟锦兰

(贺州学院化学与生物工程学院,广西贺州 542899)

淮山是药食两用的高营养价值农产品，国内外对其需求量越来越大。目前对淮山的质量评价除了有效成分，农药、重金属等污染物也包括在内，其中农药残留问题尤其引起国内外的高度重视。乐果(Dimethoate)是我国广泛使用的有机磷类杀虫、杀螨剂，用来防治多种农作物的虫害，故在蔬菜、粮食等农产品中，有机磷农药超标是最常见的问题之一，其超标严重会导致农药中毒事故，极大危害人们的健康[1]。因此，建立快速、准确检测农产品中乐果等有机磷农药残留的方法越来越受到研究者的关注。

目前，用于乐果检测的手段有气相色谱(GC)法[2,3]、高效液相色谱-紫外检测(HPLC-UV)法[4,5]、气相色谱-质谱(GC-MS)法与LC-MS法[6 - 8]、光度法[9]、薄层分析法[10]、酶联免疫法[11]等方法。GC法虽然是国家标准(GB/T5009.20-2003)中检测乐果的方法，但由于乐果的热稳定性差，GC法的重现性差；乐果的紫外吸收不强，HPLC-UV法检测的灵敏度不高[12]；GC-MS联用法尽管能比较准确地检测乐果的残留量，但是设备价格昂贵、测定繁琐耗时；酶联免疫法存在耗时长、预处理繁琐等缺点。毛细管电泳-电化学发光(CE-ECL)联用技术因具有分离速度快、检出限低、效率高、溶剂消耗少等优点，逐渐成为农药残留检测高效技术之一[13,14]。目前还未见到CE-ECL测定乐果的报道。

本研究用CE-ECL检测技术对淮山中的乐果残留进行了测定，有望为淮山的品质评价和判断提供依据，为农产品质量安全检测方面提供技术支持。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

MPI-A型毛细管-电泳电化学发光检测仪(西安瑞迈公司)。ECL检测采用三电极体系：直径300 μm铂盘为工作电极，铂丝为辅助电极，Ag/AgCl(饱和KCl)电极为参比电极。内径25 μm的未涂层石英毛细管(河北永年光导纤维厂)。0.22 μm的乙酸纤维素滤膜(上海新亚净化器件厂)。

三联吡啶氯化钌六水合物(Ru(bpy)3Cl2·6H2O)，乐果标准品(北京百灵威公司)。实验用水为二次蒸馏水。淮山购自当地农贸市场。

1.2 样品处理

称取5 g干燥淮山于研钵中，研磨成粉末，加入2.5 g佛罗里硅土和125 μL二次蒸馏水混合，研磨15 min，得均匀的混合物。在注射器针筒下端垫两层滤纸，填入1 g无水Na2SO4、上述研钵中的混合物和2 g无水Na2SO4，敲实，用一层滤纸盖在上面。用16 mL乙酸乙酯洗涤研钵和研棒2次，洗涤液过柱，收集淋洗液经氮气吹干后用乙醇定容至1 mL，所有样品在CE-ECL测定前用0.22 μm滤膜过滤。

1.3 实验方法

2 结果与讨论

2.1 MSPD条件的选择

实验考察了分散剂弗罗里硅土与样品质量比为2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1时对乐果回收率的影响。结果显示，分散剂与样品质量比为5∶1是最佳比例。实验还对不同体积的二氯甲烷、甲醇、丙酮、石油醚和乙酸乙酯等不同极性的溶剂进行洗脱实验。结果表明，选择16 mL乙酸乙酯洗脱时乐果的回收效果最好。

2.2 CE-ECL检测条件的优化

图1 乐果的电化学行为及检测电位对乐果ECL强度的影响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.

选择合适的检测电位对获取乐果强的ECL强度很关键，如图1所示，当检测电位较低时，乐果ECL强度很弱，检测电位超过1.0 V后，乐果ECL强度明显增强，而在1.18 V时，乐果ECL强度最大，高于1.18 V则ECL强度减弱。综合考虑，选择1.18 V作为检测乐果最佳电位。

2.2.2反应介质浓度的选择固定乐果的浓度为1.25 mg/L，考察缓冲溶液浓度在25～55 mmol/L范围内对乐果ECL强度的影响。如图2所示，在较低缓冲液浓度时，离子强度小，电化学反应受到抑制，乐果的ECL发光强度较弱；随着缓冲溶液浓度的增加，乐果的ECL强度增加。当缓冲溶液浓度超过40 mmol/L时，乐果的ECL强度均减弱。实验选择缓冲溶液的最佳浓度为40 mmol/L。

2.2.3分离条件的选择实验考察不同pH对乐果ECL发光强度和迁移时间的影响。如图3所示，当pH等于7.5时，乐果的ECL强度最大，迁移时间也合适，因此选择最佳分离缓冲溶液的pH=7.5。实验还考察了分离缓冲溶液浓度在20～60 mmol/L 内对ECL强度的影响，结果表明，当浓度超过25 mmol/L 时，因离子强度较高，焦耳热增加，乐果ECL强度随浓度的增大而减弱。综合考虑，选择最佳分离缓冲溶液PBS浓度为25 mmol/L。

实验还考察了分离电压、进样时间和进样电压对乐果ECL强度、迁移时间、基线和峰形的影响。综合考虑，选择分离电压为12 kV，最佳进样条件为13 kV×10 s。

2.3 线性范围、精密度与检出限

图2 缓冲溶液浓度对乐果ECL强度的影响Fig.2 The effect of detection buffer concentration on dimethoate ECL intensity dimethoate：1.25 mg/L.

图3 分离缓冲溶液pH值对乐果ECL强度的影响Fig.3 The effect of the separation buffer pH on dimethoate ECL intensity dimethoate：1.25 mg/L.

在最优化条件下，采用CE-ECL对0.500 mg/L乐果标准溶液进行了分离检测，得到乐果标准溶液谱图(图4)，以ECL强度(I)对乐果质量浓度(c)做工作曲线，其线性回归方程为：I=950.14c+281.44，线性范围为0.5～10 000 μg/L，r=0.9991。检出限(S/N=3)为0.05 μg/L，对0.500 mg/L乐果标准溶液连续6次进行测定，得到乐果峰高的相对标准偏差(RSD)为1.8%，迁移时间的RSD为1.0%。

2.4 样品测定及回收率

称取0.500 g淮山样品若干份，向其中分别加入5.800、1.000、0.500、0.060 mg/L质量浓度的乐果，按1.2操作步骤进行样品前处理，按上述优化实验条件得到淮山样品中乐果 CE-ECL谱图(图5 b)。依据图5中的曲线c和b的对照，以峰的迁移时间为依据鉴别分析物，在360 s处的峰被认为是乐果；在 150 s左右出现的未知峰是在加标前后均出现的，峰形和峰高随样品浓度的增大无明显变化，故推测是共存物引起的杂质小峰，对本实验没有太大的干扰。

图4 乐果标准溶液的CE-ECL图谱Fig.4 CE-ECL electropherograms of dimethoate standard solution dimethoate:0.500 mg/L.

图5 乐果的 CE-ECL 图谱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.

每一浓度重复测定6次，样品含量和加标回收率结果见表1。淮山样品未检出乐果，其加标回收率分别在98.3%～103.0% 之间，RSD小于2.3%，表明该方法能满足农药残留分析的要求。