毛细管电泳分析检测豆芽中植物生长调节剂残留

白新伟*， 陈定梅， 邓红江

(六盘水师范学院化学与材料工程学院，贵州六盘水 553004)

植物生长调节剂[1-5]与以杀灭作物虫害为目的的农药不同，如在豆芽[6]发制过程中使用的植物生长调节剂属于生长促进剂，主要作用是使豆芽茎部生长迅速，而使芽和根部的生长受到抑制而减缓生长，从而增加豆芽外观鲜嫩度。虽然植物生长调节剂一般为低毒或微毒，但被人体过量吸收、累积后会对人体健康造成威胁。目前检测植物生长调节剂残留的方法主要包括液相色谱法[7]和液相色谱-质谱法[8]，尚未见毛细管电泳法检测植物生长调节剂的相关报道。

毛细管电泳[9,10]在农药检测领域有着广泛的应用前景。本实验使用3-氨基苯磺酸作为衍生化试剂，获得的衍生物性质稳定，分离度效果好，检测灵敏度高。植物生长调节剂标准品定性定量检测，以及豆芽实际样品的测定实验使毛细管电泳技术高效、快速等优势都得以充分的体现。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

HP-3D毛细管电泳仪(美国，Agilent公司)。毛细管总长度58.5 cm，有效柱长为50 cm，内径为50 μm。

标准品:4-氯苯氧乙酸(4-CPA)，2-萘乙酸(2-NNA)，吲哚乙酸(IAA)，吲哚丁酸(IBA)，4-氟苯氧乙酸(4-FPA)，2,3,5-三碘苯甲酸(TIBA)，4-溴苯氧乙酸(4-BPA)，2，4-二氯苯氧乙酸(2,4DA)，2，4，5-三氯苯氧乙酸(2,4,5-T)，2，6-二甲基苯氧乙酸(2,6-DA)(昆明聚星达化学试剂有限公司公司);衍生试剂：3-氨基苯磺酸(河北建新化工股份有限公司)；乙腈(色谱纯，山东旭晨化工科技有限公司)。其余所用试剂均为分析纯，水为超纯水。

1.2 实验方法

1.2.1 标准溶液的配制植物生长剂标准品溶液：准确称取各标准品，用乙腈配成2.0×10-4mol/L。3-氨基苯磺酸衍生试剂溶液(2.0×10-4mol/L)：准确称取0.50 mg 3-氨基苯磺酸，溶于2 mL pH=3的0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液。

1.2.2 标准品的衍生化依次向安瓿瓶中加入20 μL混合标准溶液，80 μL 3-氨基苯磺酸衍生试剂溶液，160 μL EDC溶液，80 ℃水浴中反应30 min进行衍生化。

1.2.3 实际样品预处理豆芽预处理参照文献方法[11]：将豆芽切碎，充分混合均匀。准确称20.0 g样品于离心管中，加入25.0 mL的磷酸盐缓冲溶液，超声提取5 min后，加入1 mL 100 g/L ZnSO4溶液沉淀蛋白，过滤收集滤液。滤液以1 mL/min的流速通过WAX固相萃取小柱。上样后，用10 mL 5.0 mmol/L H2SO4平衡，2 mL乙腈淋洗，2 mL含5%氨水的甲醇洗脱。洗脱液按“1.2.2”衍生。

1.2.4 毛细管电泳条件背景电解质为20 mmol/L Tris-H3PO4缓冲溶液(pH为9.2)。采用压力进样的方式:50 mbar×8 s。分离电压12 kV，柱温25 ℃，检测波长为220 nm。每次进样前依次用0.1 mol/L NaOH溶液、超纯水和背景电解质溶液各冲洗毛细管2 min。

2 结果与讨论

2.1 分离条件的优化

2.1.1 缓冲溶液的选择毛细管电泳中常用的缓冲溶液有磷酸盐、硼砂或硼酸、乙酸盐等[12]。本研究分别考察了Tris-磷酸盐缓冲体系和硼酸盐缓冲体系，发现标准品衍生物在Tris-H3PO4缓冲体系中分离效果最好。固定其他实验条件，考察缓冲溶液浓度在10～30 mmol/L时的分离效果，发现Tris-H3PO4浓度为20 mmol/L时，其理论塔板数(N)和分离度(RS)最佳，分离效率较高，如图1所示。

2.1.2 缓冲溶液pH的选择在电泳过程中，pH值不仅会影响溶质分子的有效电荷数[13]，且对待测物在毛细管中的迁移速度也有影响[14]。调节Tris-H3PO4溶液其pH值为9.0～9.4，考察pH值对四种代表性标准品衍生物的理论塔板数及分离度的影响。在pH为9.2时，几种物质的分离度与理论塔板数达到最佳，如图2所示。

图2 缓冲溶液pH对分离效果的影响Fig.2 The effect of buffer solution pH on separation efficiency 1.2-NNA;2.4-FPA;3.4-CPA;4.CBA;5.2,4D.

2.2 线性范围、检出限和重现性

配制系列浓度的10种标准品溶液并进行衍生化后，由高浓度到低浓度依次进样分析，依据峰面积对其浓度的变化进行线性回归，得到线性回归方程及相关系数，10种标准品的线性方程及迁移时间及峰面积的相对标准偏差(RSD)列于表1。

表1 10种标准品线性方程、相关系数、线性范围及迁移时间、峰面积相对标准偏差

2.3 实际样品分析

取经“1.2.1”预处理的豆芽样品四份，两份按“1.2.1”方法衍生化，直接进行定性定量分析，典型电泳谱图见图3(a)和3(b)。另外两份用标准加入法加标进行回收率实验。考察方法精密度，各组分含量见表2。

图3 实际样品的电泳谱图Fig.3 Electropherograms of sample solutions1.2-NNA;2.4-FPA;3.4-CPA;4.4-BPA;5.2,4D;6.2,4T;7.TIBA;8.IAA 9.IBA;10.2,6-DA.

表2 豆芽中植物生长调节剂含量及回收率

3 结论

实验利用3-氨基苯磺酸对10种植物生长调节剂进行衍生化，在16 min内实现了分析物的高效基线分离。建立的方法操作简便、线性范围宽、重现性好，能同时检测豆芽中10种可能存在的植物生长调节剂残留，同时有望将该方法用于其他蔬菜、水果中植物生长调剂残留的测定。