其他测定方法(三)

毛细管电泳分离的原理，主要是组分沿管轴方向运动的速度具有差异。组分在迁移过程中，各种样品分子因本身的速度不同，将逐渐分成不同的方阵(区带)，快者在前，慢者落后，分离的时间或距离越长，方阵越小，数目越多，距离越大，“分离”就越好。电泳和色谱的分离都是速差过程，所不同的是作用力，电泳是电场力，色谱是分子问力和静电力。带电粒子在直流电场作用下于一定介质(溶剂)中所发生的定向运动就是电泳，单位电场下的电泳速度(v/E)称为淌度或电迁移率。研究结果表明，离子所带电荷越多、解离度越大、体积越小、溶液的黏度越小，电泳速度就越快。电渗概念是毛细管电泳经常涉及的，它是指毛细管中的溶剂因轴向直流电场作用而发生的定向流动，电渗的方向与管壁上固体表面电荷所具有的电泳方向相反；电渗的强度与管壁上不能迁移的离子或带电基团的数量或固液界面呈正比。

(二)毛细管电泳仪的基本结构

高效毛细管电泳仪系统的基本结构包括进样机构、填灌/清洗机构、电流回路、毛细管/温度控制机构、检测、记录/数据处理等部分。存在较大死体积的色谱进样方法已经不适用。纳升进样的方法主要采用电动法、压力法和扩散法。进样系统通常包括动力控制、计时控制、电极槽或毛细管移位控制等机构。装填缓冲液是毛细管电。泳(CE)分离的基本要求，对毛细管进行清洗是保持毛细管电泳高效和重现分离的首要条件。通常采用正压或负压来填充或冲洗毛细管。毛细管是分离最关键的部件，通常由外壁涂聚酰亚胺的弹性熔融石英管拉制而成。在电泳分离过程中，由于存在焦耳热效应，温度的升高将影响分离的效率，因此需要有温控系统。商品化高效毛细管电泳仪常采用液冷的方式，液冷的方式通常比风冷方式好。毛细管电泳的电流回路系统包括高压电源、电极、电极槽、导线、电解质缓冲溶液等。电源一般采用30～+30 kV连续可调的直流高压电源，电极通常由直径0.5～1.0 mm铂丝制成。缓冲液中含有电解质，充填于电极槽和毛细管中，通过电极、导线与电源线连通。毛细管电泳仪的检测器通常为紫外吸收检测器和激光诱导荧光检测器，这两种检测器经过改进后，灵敏度有了显著地提高，有很强的实用性。紫外检测器多为二极管阵列式，可扫描绘制三维谱图。此外还有电导检测器和质谱检测器。商品化的高效毛细管电泳仪有Beckman P/ACE System 5000型、Agilent 7100毛细管电泳系统等。

(三)高效毛细管电泳法在农药残留分析中的应用

Y．Y．Wigfield报道了采用高效毛细管电泳法，紫外检测器同时测定马铃薯中百草枯和敌草快。A．W。Garrison等采用高效毛细管电泳技术分离测定了苯氧羧酸类除草剂及其异构体。A．J.Krynitoky测定了谷物中磺酰脲类除草剂，还用毛细管电泳与液相色谱质谱联用技术测定了水中的磺酰脲类除草剂。Satorn Nerrloto等报道了用毛细管电泳方法测定大豆中的几种极性除草剂，包括咪唑喹啉酸、氯嘧磺隆、噻吩磺隆、三氟羧草醚、灭草松和2，4-滴。在对大豆样品净化方面，做了大量的研究工作，涉及液液分配、凝胶渗透色谱、高效液相色谱半制备处理以及各种不同固定相和洗脱体系的固相萃取法，最后选择加压液相萃取法(pressure 1iquid chromatography，PLE)净化，获得较为满意的结果。

毛细管电泳法，采用pH 4.5的50mmol/L乙酸铵缓冲溶液，毛细管柱内径75μm，长83cm，施加17kV电压，整个分析周期0.5h，以氯磺隆作为内标物，用高灵敏度紫外检测器在240 nm波长下检测。检出限，2，4-滴为14 ng/mL，灭草松为7.3ng/mL，三氟羧草醚为13ng/mL，咪唑喹啉酸为2.4ng/mL，噻吩磺隆为3.4ng/mL，氯嘧磺隆为5.0ng/mL。以最大允许残留限量浓度添加，6种除草剂中只能检测出4种(噻吩磺隆、咪唑喹啉酸、三氟羧草醚和2，4-滴)，其中咪唑喹啉酸、三氟羧草醚和2，4-滴的回收率大于70％，RSD为11％；高浓度的添加回收率6种除草剂均大于70％，RSD＜10%。大豆添加回收电泳图见图5-100，上图按每种农药最大允许残留量添加的谱图；下图为大豆提取液空白对照。内标物氯磺隆浓度为2.70ng/mL。

三、离子色谱法

离子色谱法(ion chromatography，IC)是一种利用色谱技术测定离子型物质的液相色谱方法。该方法始于1975年，由美国道化学公司H．Small等人提出的用于测定氯和硫酸根离子的方法。根据分离机理，离子色谱法主要分为高效离子交换色谱法(high performanceion chromatography，HPIC)、高效离子排斥色谱法(HPIEC)和离子对色谱法(ion pairchromatography，IPC)。高效离子交换色谱法的分离机理主要基于离子交换能力大小，高效离子排斥色谱法主要基于Donnan排斥，离子对色谱法则主要基于吸附和离子对的形成。离子色谱法从仪器构成上还可以分为抑制型和非抑制型两种。前者双柱法采用低交换容量的离子交换柱，以强电解质作淋洗液分离，然后用抑制柱(器)将淋洗液中被测离子的反离子除去，降低背景电导，提高检测灵敏度。抑制器可分为自身再生式和外挂式两种类型。后者单柱法用弱电解质作淋洗液，因自身的电导较低，不必用抑制器。

与高效液相色谱法的不同之处是离子色谱法通常使用离子交换剂固定相和电导检测器，整台仪器设备主要部件都由PEEK材料制成，适于离子色谱分析。为防止淋洗液与空气接触而发生变化，有时在储液器液面上加正压充氮气保护。加正压也有利于淋洗液进入高压泵液缸。色谱柱填料的树脂骨架基本上都是苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物，但树脂的离子交换容量各不相同。高效离子交换色谱法用低容量的离子交换树脂(0.01～0.50mmoL/g)，高效离子排斥色谱法用高容量的离子交换树脂(3-5mmoL/g)，离子对色谱法用不含离子交换基团的多孔树脂。离子色谱淋洗液，分析常见的阴离子、阳离子主要是缓冲溶液。农药残留分析有时会在淋洗液中加入溶剂被称为流动相离子色谱法。分析阴离子时大多用Na₂CO₃或Na₂CO₃-NaHc0₃缓冲溶液，依据不同的色谱柱浓度从每升几毫摩尔到每升几十毫摩尔；分析阳离子时用11 mmol/L硫酸或20 mmol/L甲烷磺酸水溶液。现在也有直接用电解水作为淋洗液的技术。离子色谱法目前主要用于常见的无机离子的分析。有机离子分析研究报道的较少，专用色谱柱和方法有待深入开发。常见的阴离子(如F^-、Cl^-、NO₂-、Br-、NO₃^-、HPO₄^2-和SO₄^2-)和阳离子(如Li⁺、Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺)可采用离子色谱仪同时分析，灵敏度高，使用方便快速，结果准确可靠。有关农药残留分析我国报道的有电导检测测定土壤中的乙烯利；流动相离子色谱法同时测定植物中残留的矮壮素和缩节胺；梯度淋洗快速测定豆芽中的4-氯苯氧乙酸残留量。采用离子色谱法开展有关品种的农药残留分析工作，突出的问题是常见阴、阳离子很难净化到符合要求，检测时它们容易产生严重干扰。离子色谱法检测的农药残留量，通常也可以用液相色谱质谱联用仪或液相色谱串联质谱联用仪测定。

四、农药残留活体生物测定法

利用指示植物、菌类等活体来测定样品中农药残留量的方法称为农药残留活体生物测定法(bioassayfor pesticide residues)。这种方法是仪器分析方法的一种补充和替代。使用仪器方法能够测定出土壤中莠去津的残留量，但无法肯定回答下茬种植大豆是否产生药害。如果采用活体指示植物甚至直接用大豆，通过大量多点取样，室内栽培试验就可以得出该块田地是否可以种植敏感作物的结论。活体生物测定法主要侧重于解决生产实际问题，而仪器分析法能够准确地测出样品中某些农药的残留量。这种方法的建立主要是筛选出敏感的指示动物、植物等活体，找出剂量和效应的关系，然后同时对未知样品进行测定。

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