流动注射化学发光法检测蔬菜中乐果含量

王守敏，胡燕，徐志祥，*

(1．山东农业大学食品科学与工程学院，山东泰安 271018;2．泰安市中心医院，山东泰安 271000)

流动注射化学发光法检测蔬菜中乐果含量

王守敏1，胡燕2，徐志祥1，*

(1．山东农业大学食品科学与工程学院，山东泰安 271018;2．泰安市中心医院，山东泰安 271000)

在碱性介质下，过氧化氢氧化鲁米诺产生化学发光现象，乐果对该化学发光体系有较强的增敏作用，据此建立了流动注射化学发光测定乐果含量的快速分析方法。结果显示，乐果的质量浓度为0．01～10 mg/L时与发光强度成良好的线性关系。该方法的最低检出限为0．009 mg/L，对0．5 mg/L的乐果进行11次平行测定，相对标准偏差为2．1%。将该体系用于菜花样品的加标回收实验，回收率为86．7%～109．5%。

流动注射;化学发光;鲁米诺;乐果

乐果(dimethoate，C5H12NO3PS2)，是广泛使用的有机磷农药之一，为中等毒性、内吸性有机磷类杀虫剂、杀螨剂，具有潜在致畸、致突变、致癌的“三致”作用。乐果具有较高的挥发性，很容易挥发进入大气，流入水体，或沉降聚集在土壤中，污染农畜渔果产品，并通过食物链的富集作用转移到人体，对人体产生危害。因此，建立一种快速检测乐果含量的方法对于保障食品安全和人类健康具有重大的意义。

目前对乐果残留量的测定方法主要有气相色谱法［1-2］、液相色谱法［3-4］、质谱法［5-6］、酶联免疫法［7］、光度法［8-10］等。气相、液相色谱法及质谱法检测结果准确可靠，但所需仪器设备昂贵、成本高，分析时间一般较长，难以对样品进行快速检测;免疫分析法中半抗原合成工作量大、周期长，且结构类似的农药或待测农药代谢物可能发生不同程度的交叉反应。近年来，化学发光分析法以其灵敏度高，分析速度快，仪器设备简单、成本低等优点在农药残留检测中引起关注。Roda等［11］和Moris等［9］利用有机磷农药能破坏乙酰胆碱酶活性从而抑制鲁米诺-过氧化氢化学发光的性质，建立了测定有机磷农药的抑制性酶联化学发光分析法。邓浩等［12］研究了对硫磷的化学发光酶联免疫吸附分析方法。直接利用化学发光体系测定辛硫磷［13］、敌敌畏［14］、甲基毒死蜱［15］等有机磷农药的研究也取得了良好的效果。基于乐果在碱性条件下能显著增强鲁米诺-过氧化氢化学发光强度，结合流动注射技术建立了一种简单高效、快速灵敏的乐果残留量分析方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲁米诺(luminol，纯度为99%)，上海迈瑞尔化学技术有限公司;乐果(dimethoate，纯度为98．3%)，国家标准物质;质量分数30%过氧化氢、氢氧化钠、丙酮、磷酸氢二钠(分析纯)，天津市凯通化学试剂有限公司。

鲁米诺储备液(1×10-2mol/L):称取0．177 2 g鲁米诺，用0．01 mol/L氢氧化钠溶液溶解，用超纯水定容至100 mL，超声15 min使其完全溶解，低温贮藏3 d后使用。

乐果储备液(1 g/L):称取0．100 0 g乐果标准品，加10 mL丙酮溶解，用超纯水定容于100 mL容量瓶，摇匀，放置冰箱中贮存备用。

磷酸盐缓冲溶液:称取0．400 g氢氧化钠，溶解并定容至100 mL，配制成0．1 mol/L的氢氧化钠溶液;称取1．790 g Na2HPO4·12H2O，溶解并定容至100 mL，配制成0．05 mol/L的磷酸氢二钠溶液;磷酸盐缓冲溶液根据所需的pH值由上述两种溶液按照一定的比例混合而成，并调整至所需pH值。

1.2 仪器与设备

IFFM-E型流动注射化学发光分析仪，西安瑞迈分析仪器有限公司;pH计，上海精密科学仪器有限公司;KQ-500DE型数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司;电子天平，上海梅特勒-托利多仪器有限公司;真空泵，郑州长城科工贸有限公司。

1.3 方法

流动注射化学发光法反应装置如图1，鲁米诺和过氧化氢经蠕动进入混合器混合，在进样阀和样品混合后，由载液推动进入发光池。反应产生的化学发光由IFFS-A型多功能化学发光检测器检测，记录仪记录信号，以相对峰高进行定量检测。

图1 流动注射化学发光分析法流程Fig．1Schematic diagram of flow injection chemiluminescence analysis

2 结果与分析

2.1 乐果对鲁米诺－过氧化氢体系发光的影响

在鲁米诺浓度8×10-4mol/L，过氧化氢浓度0．09 mol/L，pH值12．5的磷酸氢二纳-氢氧化钠缓冲溶液条件下，考察乐果对鲁米诺-过氧化氢体系化学发光的增强反应。鲁米诺-过氧化氢化学发光体系在发光信号出现5 s后达到峰值(见图2)。未加入乐果时，实验中发光体系的发光强度在3 000左右，加入1×10-6g/mL乐果之后，鲁米诺-过氧化氢体系化学发光信号值大约增强为原来的1．7倍，此现象表明该体系可用于测定微量乐果。

图2 乐果增强鲁米诺-过氧化氢发光反应谱图Fig．2Response spectra of enhancement of dimethoate to luminol-hydrogen peroxide system

2.2 化学发光反应条件的优化

2.2.1 流路参数的选择

实验考察不同泵运行时间、主泵速和副泵速对化学发光反应的影响。考虑试剂用量、峰形、操作时间等因素，最终采用主泵速60 r/min、运行时间20 s，副泵速30 r/min、运行时间10 s为流动注射参数。

2.2.2 缓冲体系pH值的选择

由于鲁米诺-过氧化氢体系的发光反应需在碱性介质中进行，在鲁米诺浓度1×10-4mol/L，过氧化氢浓度0．05 mol/L的条件下，实验考察了以磷酸氢二钠-氢氧化钠作为缓冲溶液，鲁米诺-过氧化氢体系在pH值11．0～13．5的发光强度变化。当pH值12．5时，发光信号达到最大，故选用pH值为12．5的磷酸氢二钠-氢氧化钠作为缓冲溶液(见图3)。

图3 pH值对体系发光强度的影响Fig．3Effect of pH value on chemiluminescence intensity

2.2.3 过氧化氢浓度的选择

过氧化氢作为发光反应的氧化剂，其浓度大小直接影响化学发光强度。在鲁米诺浓度为1×10-4mol/L，乐果质量浓度为1×10-6g/mL，pH值12．5的磷酸氢二钠-氢氧化钠缓冲溶液条件下，不同过氧化氢浓度(0．01～0．14 mol/L)对发光强度的影响如图4。在0．01～0．09 mol/L的浓度，体系发光强度随着过氧化氢浓度的增大而增强;当过氧化氢的浓度为0．09 mol/L时，体系具有最大的化学发光强度;随着过氧化氢浓度的继续增加，发光强度降低。因此，实验选择过氧化氢浓度为0．09 mol/L。

图4 过氧化氢浓度对体系发光强度的影响Fig．4Effect of hydrogen peroxide concentrations on chemiluminescence intensity

2.2.4 鲁米诺浓度的选择

鲁米诺作为发光试剂直接影响着化学发光的强度。在乐果质量浓度为1．0 mg/L，过氧化氢浓度为0．09 mol/L，pH值12．5的磷酸氢二钠-氢氧化钠缓冲溶液，流路参数为主泵60 r/min，副泵30 r/min的条件下，考察了不同鲁米诺浓度(1×10-4～12× 10-4mol/L)对发光强度的影响。

鲁米诺在1×10-4～8×10-4mol/L浓度，体系发光强度随着鲁米诺浓度增大而增强(见图5)。当鲁米诺浓度为8×10-4mol/L时，体系具有最大化学发光强度;随着鲁米诺浓度的继续增加，发光强度开始降低。实验选择鲁米诺浓度为8×10-4mol/L。

图5 鲁米诺浓度对体系发光强度的影响Fig．5Effect of luminol concentrations on chemiluminescence intensity

2.3 标准曲线和检出限分析

乐果的质量浓度在0．01～10 mg/L时，与发光强度成良好的线性关系，如图6，线性回归方程为y=2 558．8x+2 725．3，相关系数R2=0．998。在优化实验条件下，该方法的最低检出限(limit of detection，LOD)为0．009 mg/L。对0．5 mg/L的乐果进行11次平行测定，相对标准偏差RSD为2．1%。

图6 鲁米诺-过氧化氢化学发光体系测定乐果的标准曲线Fig．6Calibration curve of dimethoate determined by luminol-hydrogen peroxide chemiluminescence system

2.4 添加回收实验分析

称取30 g有机菜花，平均分为3组，分别加入0．045 mg/L(5 LOD)，0．09 mg/L(10 LOD)，0．18 mg/L(20 LOD)的乐果，静置4 h。然后加入10 mL丙酮，超声提取15 min，抽滤并转移到50 mL容量瓶中。提取3次，定容到50 mL，用流动注射化学发光检测仪进行分析。测得菜花样品的乐果加标回收率为86．7%～109．5%(见表1)。

表1 菜花样品的乐果加标回收率Tab．1Dimethoate recoveries in cauliflower samples μg/g

2.5 实际样品测定

称取农贸市场所购买的韭菜10 g，用研钵研碎后，加入10 mL丙酮，超声提取15 min，抽滤并转移到50 mL容量瓶中。提取3次，定容到50 mL，用流动注射化学发光检测仪进行分析，测得韭菜中乐果残留量为12．6 mg/kg。

3 结论

流动注射化学发光分析技术是一种高灵敏度微量及痕量分析方法，具有分析速度快、线形范围宽、操作简单方便、仪器设备简单便宜、易于实现自动化和能连续分析等优点。

分析了建立的流动注射化学发光测定乐果的方法，得出该方法的最低检出限为0．009 mg/L，样品的添加回收率为86．7%～109．5%，结果令人满意。

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Flow Injection Chemiluminescence Method for Detection of Dimethoate in Vegetables

WANG Shoumin1，HU Yan2，XU Zhixiang1，*

(1．College of Food Science and Engineering，Shandong Agricultural University，Tai'an 271018，China; 2．Tai'an City Central Hospital，Tai'an 271000，China)

In alkaline medium，hydrogen peroxide oxidizes luminol and then produces chemiluminescence．Dimethoate could enhance the chemiluminescence intensity strongly，and thus a quick and direct flow injection chemiluminescence method based on luminol-hydrogen peroxide system was established to determine the content of dimethoate．The results indicated that the dimethoate concentration had a good linear correlation with chemiluminescence within the scope of 0．01 to 10 mg/L．The detection limit of the method was 0．009 mg/L．The relative standard deviation was 2．1%for eleven replicate detections of 0．5 mg/L dimethoate．Using this system，the cauliflower samples were spiked with dimethoate and detected by this method with recovery ranging from 86．7%～109．5%．

flow-injection;chemiluminiscence;luminol;dimethoate

檀彩莲)

TS207．3;TQ317．5

A

10．3969/j．issn．2095-6002．2016．06． 013

2095-6002(2016)06-0075- 04

2015-10- 24

国家自然科学基金资助项目(31471649)。

王守敏，女，硕士研究生，研究方向为食品质量与安全;

*徐志祥，男，教授，博士，主要从事食品质量与安全方面的研究。

。

王守敏，胡燕，徐志祥．流动注射化学发光法检测蔬菜中乐果含量［J］．食品科学技术学报，2016，34(6):75-78．

WANG Shoumin，HU Yan，XU Zhixiang．Flow injection chemiluminescence method for detection of dimethoate in vegetables［J］．Journal of Food Science and Technology，2016，34(6):75-78．