毛細(xì)管電泳分離的原理，主要是組分沿管軸方向運(yùn)動(dòng)的速度具有差異。組分在遷移過程中，各種樣品分子因本身的速度不同，將逐漸分成不同的方陣(區(qū)帶)，快者在前，慢者落后，分離的時(shí)間或距離越長，方陣越小，數(shù)目越多，距離越大，“分離”就越好。電泳和色譜的分離都是速差過程，所不同的是作用力，電泳是電場力，色譜是分子問力和靜電力。帶電粒子在直流電場作用下于一定介質(zhì)(溶劑)中所發(fā)生的定向運(yùn)動(dòng)就是電泳，單位電場下的電泳速度(v/E)稱為淌度或電遷移率。研究結(jié)果表明，離子所帶電荷越多、解離度越大、體積越小、溶液的黏度越小，電泳速度就越快。電滲概念是毛細(xì)管電泳經(jīng)常涉及的，它是指毛細(xì)管中的溶劑因軸向直流電場作用而發(fā)生的定向流動(dòng)，電滲的方向與管壁上固體表面電荷所具有的電泳方向相反；電滲的強(qiáng)度與管壁上不能遷移的離子或帶電基團(tuán)的數(shù)量或固液界面呈正比。

(二)毛細(xì)管電泳儀的基本結(jié)構(gòu)

高效毛細(xì)管電泳儀系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)包括進(jìn)樣機(jī)構(gòu)、填灌/清洗機(jī)構(gòu)、電流回路、毛細(xì)管/溫度控制機(jī)構(gòu)、檢測、記錄/數(shù)據(jù)處理等部分。存在較大死體積的色譜進(jìn)樣方法已經(jīng)不適用。納升進(jìn)樣的方法主要采用電動(dòng)法、壓力法和擴(kuò)散法。進(jìn)樣系統(tǒng)通常包括動(dòng)力控制、計(jì)時(shí)控制、電極槽或毛細(xì)管移位控制等機(jī)構(gòu)。裝填緩沖液是毛細(xì)管電。泳(CE)分離的基本要求，對毛細(xì)管進(jìn)行清洗是保持毛細(xì)管電泳高效和重現(xiàn)分離的首要條件。通常采用正壓或負(fù)壓來填充或沖洗毛細(xì)管。毛細(xì)管是分離最關(guān)鍵的部件，通常由外壁涂聚酰亞胺的彈性熔融石英管拉制而成。在電泳分離過程中，由于存在焦耳熱效應(yīng)，溫度的升高將影響分離的效率，因此需要有溫控系統(tǒng)。商品化高效毛細(xì)管電泳儀常采用液冷的方式，液冷的方式通常比風(fēng)冷方式好。毛細(xì)管電泳的電流回路系統(tǒng)包括高壓電源、電極、電極槽、導(dǎo)線、電解質(zhì)緩沖溶液等。電源一般采用30～+30 kV連續(xù)可調(diào)的直流高壓電源，電極通常由直徑0.5～1.0 mm鉑絲制成。緩沖液中含有電解質(zhì)，充填于電極槽和毛細(xì)管中，通過電極、導(dǎo)線與電源線連通。毛細(xì)管電泳儀的檢測器通常為紫外吸收檢測器和激光誘導(dǎo)熒光檢測器，這兩種檢測器經(jīng)過改進(jìn)后，靈敏度有了顯著地提高，有很強(qiáng)的實(shí)用性。紫外檢測器多為二極管陣列式，可掃描繪制三維譜圖。此外還有電導(dǎo)檢測器和質(zhì)譜檢測器。商品化的高效毛細(xì)管電泳儀有Beckman P/ACE System 5000型、Agilent 7100毛細(xì)管電泳系統(tǒng)等。

(三)高效毛細(xì)管電泳法在農(nóng)藥殘留分析中的應(yīng)用

Y．Y．Wigfield報(bào)道了采用高效毛細(xì)管電泳法，紫外檢測器同時(shí)測定馬鈴薯中百草枯和敵草快。A．W。Garrison等采用高效毛細(xì)管電泳技術(shù)分離測定了苯氧羧酸類除草劑及其異構(gòu)體。A．J.Krynitoky測定了谷物中磺酰脲類除草劑，還用毛細(xì)管電泳與液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測定了水中的磺酰脲類除草劑。Satorn Nerrloto等報(bào)道了用毛細(xì)管電泳方法測定大豆中的幾種極性除草劑，包括咪唑喹啉酸、氯嘧磺隆、噻吩磺隆、三氟羧草醚、滅草松和2，4-滴。在對大豆樣品凈化方面，做了大量的研究工作，涉及液液分配、凝膠滲透色譜、高效液相色譜半制備處理以及各種不同固定相和洗脫體系的固相萃取法，最后選擇加壓液相萃取法(pressure 1iquid chromatography，PLE)凈化，獲得較為滿意的結(jié)果。

毛細(xì)管電泳法，采用pH 4.5的50mmol/L乙酸銨緩沖溶液，毛細(xì)管柱內(nèi)徑75μm，長83cm，施加17kV電壓，整個(gè)分析周期0.5h，以氯磺隆作為內(nèi)標(biāo)物，用高靈敏度紫外檢測器在240 nm波長下檢測。檢出限，2，4-滴為14 ng/mL，滅草松為7.3ng/mL，三氟羧草醚為13ng/mL，咪唑喹啉酸為2.4ng/mL，噻吩磺隆為3.4ng/mL，氯嘧磺隆為5.0ng/mL。以最大允許殘留限量濃度添加，6種除草劑中只能檢測出4種(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為11％；高濃度的添加回收率6種除草劑均大于70％，RSD＜10%。大豆添加回收電泳圖見圖5-100，上圖按每種農(nóng)藥最大允許殘留量添加的譜圖；下圖為大豆提取液空白對照。內(nèi)標(biāo)物氯磺隆濃度為2.70ng/mL。

三、離子色譜法

離子色譜法(ion chromatography，IC)是一種利用色譜技術(shù)測定離子型物質(zhì)的液相色譜方法。該方法始于1975年，由美國道化學(xué)公司H．Small等人提出的用于測定氯和硫酸根離子的方法。根據(jù)分離機(jī)理，離子色譜法主要分為高效離子交換色譜法(high performanceion chromatography，HPIC)、高效離子排斥色譜法(HPIEC)和離子對色譜法(ion pairchromatography，IPC)。高效離子交換色譜法的分離機(jī)理主要基于離子交換能力大小，高效離子排斥色譜法主要基于Donnan排斥，離子對色譜法則主要基于吸附和離子對的形成。離子色譜法從儀器構(gòu)成上還可以分為抑制型和非抑制型兩種。前者雙柱法采用低交換容量的離子交換柱，以強(qiáng)電解質(zhì)作淋洗液分離，然后用抑制柱(器)將淋洗液中被測離子的反離子除去，降低背景電導(dǎo)，提高檢測靈敏度。抑制器可分為自身再生式和外掛式兩種類型。后者單柱法用弱電解質(zhì)作淋洗液，因自身的電導(dǎo)較低，不必用抑制器。

與高效液相色譜法的不同之處是離子色譜法通常使用離子交換劑固定相和電導(dǎo)檢測器，整臺(tái)儀器設(shè)備主要部件都由PEEK材料制成，適于離子色譜分析。為防止淋洗液與空氣接觸而發(fā)生變化，有時(shí)在儲(chǔ)液器液面上加正壓充氮?dú)獗Ｗo(hù)。加正壓也有利于淋洗液進(jìn)入高壓泵液缸。色譜柱填料的樹脂骨架基本上都是苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物，但樹脂的離子交換容量各不相同。高效離子交換色譜法用低容量的離子交換樹脂(0.01～0.50mmoL/g)，高效離子排斥色譜法用高容量的離子交換樹脂(3-5mmoL/g)，離子對色譜法用不含離子交換基團(tuán)的多孔樹脂。離子色譜淋洗液，分析常見的陰離子、陽離子主要是緩沖溶液。農(nóng)藥殘留分析有時(shí)會(huì)在淋洗液中加入溶劑被稱為流動(dòng)相離子色譜法。分析陰離子時(shí)大多用Na₂CO₃或Na₂CO₃-NaHc0₃緩沖溶液，依據(jù)不同的色譜柱濃度從每升幾毫摩爾到每升幾十毫摩爾；分析陽離子時(shí)用11 mmol/L硫酸或20 mmol/L甲烷磺酸水溶液?，F(xiàn)在也有直接用電解水作為淋洗液的技術(shù)。離子色譜法目前主要用于常見的無機(jī)離子的分析。有機(jī)離子分析研究報(bào)道的較少，專用色譜柱和方法有待深入開發(fā)。常見的陰離子(如F^-、Cl^-、NO₂-、Br-、NO₃^-、HPO₄^2-和SO₄^2-)和陽離子(如Li⁺、Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺)可采用離子色譜儀同時(shí)分析，靈敏度高，使用方便快速，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。有關(guān)農(nóng)藥殘留分析我國報(bào)道的有電導(dǎo)檢測測定土壤中的乙烯利；流動(dòng)相離子色譜法同時(shí)測定植物中殘留的矮壯素和縮節(jié)胺；梯度淋洗快速測定豆芽中的4-氯苯氧乙酸殘留量。采用離子色譜法開展有關(guān)品種的農(nóng)藥殘留分析工作，突出的問題是常見陰、陽離子很難凈化到符合要求，檢測時(shí)它們?nèi)菀桩a(chǎn)生嚴(yán)重干擾。離子色譜法檢測的農(nóng)藥殘留量，通常也可以用液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀或液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀測定。

四、農(nóng)藥殘留活體生物測定法

利用指示植物、菌類等活體來測定樣品中農(nóng)藥殘留量的方法稱為農(nóng)藥殘留活體生物測定法(bioassayfor pesticide residues)。這種方法是儀器分析方法的一種補(bǔ)充和替代。使用儀器方法能夠測定出土壤中莠去津的殘留量，但無法肯定回答下茬種植大豆是否產(chǎn)生藥害。如果采用活體指示植物甚至直接用大豆，通過大量多點(diǎn)取樣，室內(nèi)栽培試驗(yàn)就可以得出該塊田地是否可以種植敏感作物的結(jié)論?；铙w生物測定法主要側(cè)重于解決生產(chǎn)實(shí)際問題，而儀器分析法能夠準(zhǔn)確地測出樣品中某些農(nóng)藥的殘留量。這種方法的建立主要是篩選出敏感的指示動(dòng)物、植物等活體，找出劑量和效應(yīng)的關(guān)系，然后同時(shí)對未知樣品進(jìn)行測定。

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