2.3 免疫法修饰工作电极免疫分析法是基于抗原抗体的特异性识别和结合反应为基础的分析方法。由于其灵敏度和选择性高等优点,曾一度引起农残研究者们的兴趣。研究人员将制得的相应农药抗体结合在电极上,通过对半抗原或抗体进行酶标记,达到对样品中特定的农药残留物进行定性和定量的检测目的。
Dzantiev 等用安培法测定了抗体修饰的石墨电极上过氧化酶的活性,从而得到除草剂二氯苯氧基乙酸与三氯苯氧基乙酸的含量。方法经过优化,可使两种物质的检测限分别达到40ng/ml 和50ng/ml 。Keay 等制备了无分离型辣根过氧化酶修饰的酶联免疫电极,应用安培法建立了阿特拉津的检测方法,线性范围在0.01-1.0 mgPL之间。同样由于抗体的高度选择性,也限制了它的普适性。
3 应用微工作电极的安培检测法 微电极有利于实现检测装置的集成便携化,同时能够在介电常数较低的有机溶剂中检测电化学活性物质,因此近年来得到了广泛的研究。
De Souza 等应用直径为25μm的金微盘电极检测了0.1mol/L NaClO4 溶液中的敌敌畏,在方波伏安测试的最佳条件下得到检测限和定量限分别为7.8μg/L 和26.0μg/L 。Hernández-Olmos 等在直径为10μm 的金微盘电极和直径8μm、长8mm 的碳纤维电极(CFME) 上研究了乙腈与乙酸乙酯中杀虫剂双硫胺甲酰的电化学行为。研究发现,微电极形状、所用溶剂以及样品浓度的改变均会影响循环伏安曲线的形状。最终采用方波伏安法在碳纤维电极上得到乙酸乙酯中双硫胺甲酰的检测限为4.3×10
-7mol/L 。有机磷农药和二吡啶基除草剂也在相
似的微电极上得以测定,该法分别使用Na2SO4、NaClO4以及Britton-Robinson 缓冲液作为百草枯、敌草快、敌敌畏以及甲基对硫磷的支持电解质,所得4种农药的检测限均低于15μg/L 。
De Souza 等以同样的金微盘电极作为工作电极,采用经过条件优化的多阶方波伏安法(MSWV),可使除草剂百草枯的检测限降低到0.044μg/L ,这一结果比采用传统的方波伏安法所得的检测限低约2-3个数量级。研究人员将此方法应用于未经处理的水样和饮料样品的检测,回收率试验表明了这一方法具有很强的实用性。
4 集成化的农药残留安培检测法 为实现高效、灵敏和快速的自动化分析,与分离体系进行集成是实现安培法分析多农药残留研究的一个重要目标。已成熟的仪器分析法——高效
液相色谱法[及离子交换色谱法均以修饰电极作为安培检测器的工作电极,对具有电化学活性的有机磷农药和氯代苯氧型除草剂作了分析。
近几年来,随着毛细管电泳技术和流动注射进样技术的不断成熟,将这两者与电化学安培检测器集成的应用研究开始兴起。
Chicharro 等采用毛细管胶束电动色谱作为分离方法用自制的糊状碳电极作为工作电极分析了9 种苯脲除草剂, 所得检测限均低于5.0×10
-6mol/L 。王文雷用类似的方法采用直径50μm 的碳纤维微盘电极作为工作电极分析了对氧磷、甲基对硫磷、乙基对硫磷和扑灭松,最低检测限为1.0×10
-7mol/L ,对应的质量检测限比
气相色谱法低3-4
个数量级。
流动注射是1970 年代中期诞生并发展起来的溶液自动在线处理及测定的现代分析技术,具有进样速率高、响应时间快、设备较简单和便于实现微型集成化等优点,因此近几年来备受农药残留电化学研究人员的青睐。除了采用常规电极如玻碳电极和悬汞电极外,各种自制的修饰电极也被作为安培检测的工作电极随电化学体系集成到流动注射检测系统中,用来探索新的农药残留分析方法。
Rippeth 等发表了将乙酰胆碱酯酶修饰的可抛弃型钴酞菁染料印刷丝网碳电极集成到流动注射体系中,用以检测有机磷农药敌敌畏和对氧磷的方法,条件优化后的检测限可达到10
-11mol/L ,效果明显优于其它的电化学检测方法。
SchÊning 等将电化学检测装置和流动注射体系进行芯片化集成,检测器以有机磷水解酶修饰的金电极作为工作电极,测定了对氧磷和敌敌畏,最低检测限为0.1μmol/L 。基于多种胆碱酯酶修饰的电化学传感器与流动注射体系的集成化也得以研究。Grennan 等用印刷免疫传感器(HRP-scAbCPSPE) 作为检测器,采用三电极体系流动注射分析法测定了阿特拉津,检测限能够达到0.1μg/L 。Liu也采用免疫传感器安培检测法与流动注射法相结合对毒死蜱的代谢产物作了分析,最低检测浓度甚至可达6 ng/L 。