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毛细管电泳已经成为备受瞩目且快速发展的分离分析技术。它以快速分析、高分离度、样品用量少、环境友好等特点被广泛的应用在生物、环境、制药、医疗和食品分析等众多领域。但是由于其进样体积小,检测光程短,导致毛细管电泳的检出限较高,限制了其在实际样品痕量物质分析中的应用。近年来,毛细管电泳在柱富集技术得到了迅猛的发展,包括等速电泳(ITP)、电堆积(Stacking)、胶束反向迁移堆积(SRMM)、扫集(Sweeping)、pH调制堆积(pH-Mediated Stacking)、胶束有机溶剂堆积(MSS)、胶束解离样品富集(AFMC)等,但是由于样品基质干扰严重导致在柱富集技术应用于实际样品中的研究报道还很少。本文根据分析物的性质,选择合适的在柱富集技术,并通过前处理净化手段除去样品基质的干扰,从而使在柱富集技术能够应用于微量、痕量农药残留检测。本文研究了毛细管电泳在柱富集方法学及其在实际样品中的应用,分别以中性化合物三嗪类除草剂和离子型化合物春雷霉素作为研究对象,根据化合物的性质选择适合它们的毛细管电泳在柱富集方法,对几种不同的在柱富集方法进行比较;对于实际样品,样品基质会严重影响分析物的富集,通过合适的前处理净化手段,联立可行的在柱富集方法,对实际样品进行富集分离测定,并对所建立的残留分析方法进行评价。主要研究内容包括:
⑴毛细管电泳在柱富集分离三嗪类除草剂的方法学研究。因三嗪类除草剂与胶束有强作用力,研究了7种三嗪类除草剂的毛细管电泳在柱富集分离方法:Sweeping、SRMM和MSS。对3种在柱富集方法涉及到的缓冲液种类、pH值、样品基质组成、表面活性剂和有机改性剂含量等因素进行了优化。提出一种改进的SRMM方法,防止目标物从进样口端流出造成损失;MSS富集完成后,采用MEKC模式分离,使7个目标物全部出峰,从而使MSS模式下可以分析中性化合物。最优化条件下,3种方法的富集倍数分别为45-60、23-30、18-25倍。
⑵三嗪类除草剂在柱富集技术在实际样品中的应用。研究了7种三嗪类除草剂在土壤、小麦和黄瓜样品中残留,选择合适的前处理净化手段使Sweeping法可以用于实际样品的在柱富集分离测定中。土壤样品经过弗罗里硅土净化,Sweeping-MEKC富集分离;小麦和黄瓜样品经混合型强阳离子交换树脂(MCX-SPE)净化,Sweeping-MEKC富集分离。对于小麦、黄瓜等复杂基质,经弗罗里硅土净化会产生严重干扰,考虑到三嗪类除草剂是一种弱碱性化合物,其不仅与C18有反相保留作用,还有一定的离子交换能力,因此我们采用MCX-SPE净化,取得满意效果。
⑶毛细管电泳在柱富集春雷霉素的方法学研究。研究了春雷霉素的毛细管电泳在柱富集方法:Stacking和pH-Mediated AcidStacking。对两种在柱富集方法涉及的缓冲液种类、样品基质组成、进样方式等因素进行了优化。Stacking富集中选取具有最高富集倍数的场放大堆积(FASS)模式,样品溶液中加入一定量乙腈和磷酸既保证了较低的电导强度也使春雷霉素保持正电荷状态;pH调制酸堆积中我们提出压力进样反向推出基质富集模式,虽然之前文献报道压力进样条件下不能实现富集,但我们实验证明该模式不仅可以产生富集,相比于电动进样还有着更高的富集倍数。最优化条件下,两种方法的富集倍数分别为150和30倍。
⑷春雷霉素在柱富集技术在土壤、黄瓜样品中的应用。对于春雷霉素,由于样品基质的离子强度严重影响Stacking富集效果,其不适用用实际样品的分析,而pH-Mediated Acid Stacking是将样品溶于高盐度介质当中,不受样品基质离子强度的影响。采用MCX-SPE净化、pH-Mediated AcidStacking富集分离土壤、黄瓜样品中的春雷霉素。考察了前处理过程中提取溶剂、预淋洗和洗脱溶剂等因素的影响。