毛細管電泳—電致化學(xué)發(fā)光聯(lián)用技術(shù)檢測煙草中尼古丁含量

摘要：建立了毛細管電泳電致化學(xué)發(fā)光聯(lián)用技術(shù)（EEL）檢測煙草浸出液中尼古丁含量的方法。考察了檢測電位、檢測池中Rubpy）2+濃度和緩沖液p值、E運行緩沖液濃度和p值、進樣時間和電壓，以及E分離電壓等實驗條件對尼古丁測定的影響。在優(yōu)化的條件下，尼古丁檢測的線性范圍為低濃度段：～ μgL（r>999）、高濃度段：～ μgL（r>996），檢出限為 μgL（N=）。將本方法用于種品牌的煙草浸出液中尼古丁含量的測量，測定值均與煙盒上尼古丁的標注值相吻合，樣品的加標回收率為9%～6%。

關(guān)鍵詞：毛細管電泳； 電致化學(xué)發(fā)光； 聯(lián)吡啶釕； 尼古丁； 煙草

引言

煙堿（Nicotine），俗名尼古丁，分子式 N2，是一種特殊的生物堿，也是煙草的重要成分。少量尼古丁對中樞神經(jīng)有興奮作用，而大量尼古丁對心血管和呼吸系統(tǒng)有直接的毒害作用。目前，尼古丁的測定方法主要包括色譜法、質(zhì)譜法、分光光度法和極譜分析法等。這些方法都在不同程度上存在不足之處，如操作繁瑣、耗時，使用有機溶劑，運行成本高等。因此，發(fā)展一種新的測量體系，實現(xiàn)對尼古丁方便、快速、靈敏的檢測尤為重要。

毛細管電泳（apillary electrophoresis，E）作為一種液相分離技術(shù)，具有分離效率高、分析速度快、樣品用量少、裝置簡單等特點。電致化學(xué)發(fā)光（Electrochemiluminescence，EL）作為一種低背景分析技術(shù)，具有裝置簡單、靈敏度高及可進行原位檢測等特點。EEL技術(shù)將E和EL的優(yōu)點有機結(jié)合起來，成為現(xiàn)代分析化學(xué)中一種重要的痕量分析技術(shù)。如iu等采用IO為工作電極，利用EEL技術(shù)實現(xiàn)了脯氨酸的高靈敏檢測；hang等利用發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光技術(shù)（LEI）和EEL技術(shù)結(jié)合，構(gòu)建ELEIEL體系，對一些生物堿和氨基酸進行了檢測。

本研究利用尼古丁對Rubpy）2+的EL信號增強作用，建立了毛細管電泳電致化學(xué)發(fā)光聯(lián)用技術(shù)（EEL）檢測煙草浸出液中尼古丁含量的方法。

2實驗部分

2儀器與試劑

MPIA型EEL檢測儀（西安瑞邁分析儀器有限公司），包括數(shù)控毛細管電泳高壓電源（～2 kV）、電化學(xué)分析儀和多功能化學(xué)發(fā)光檢測儀；三電極系統(tǒng)包括直徑 μm鉑盤電極（工作電極）、鉑絲電極（輔助電極）和AgAgl電極（參比電極）；分離毛細管為未涂層石英毛細管（ cm×2 μm id， 河北省永年銳洋色譜器件有限公司）；p型酸度計（北京環(huán)宇科信科技有限公司）；A Gen Pure純水機（德國A公司）。Rubpy）l2·62O（Aldrich公司）；尼古丁標準品（ gL 百靈威科技有限公司）；其它試劑均為分析純。紅金龍、白沙煙、廬山香煙樣品均購于超市。

22實驗方法

工作電極用 Al2O粉末拋光，在水中超聲洗凈后，將其放置在正對毛細管出口末端處。實驗前將毛細管依次用 molL l、超純水、 molL NaO各沖洗2 min，然后用2 mmolL PB（p ）溶液平衡2 h。發(fā)光檢測池中添加 mmolL Rubpy）2+和 mmolL PB（p 8）混合液，測定時，將毛細管進樣端插入2 mmolL PB（p ）中，待發(fā)光信號基線穩(wěn)定之后，采用電動進樣方式在 kV電壓下進樣 s，然后施加 kV的電泳電壓進行分離檢測，光電倍增管負高壓為8 V。為了獲得良好的重現(xiàn)性，減小由于溶劑蒸發(fā)對測定的影響，每 h 更換一次Rubpy）2+溶液。所有進樣溶液在進入毛細管前需用22 μm醋酸纖維素膜過濾。

標準品的處理：將尼古丁標準品稀釋成 mgL儲備液，放冰箱 ℃中保存，使用時逐級稀釋至需要的濃度。

樣品的處理：去除煙卷外殼紙，準確稱取經(jīng)粉碎的 g煙絲樣品，置于 mL錐形瓶中，用 mL超純水超聲波提取 min，過濾，浸提液置 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

結(jié)果與討論

尼古丁在Rubpy）2+ EEL系統(tǒng)中的電化學(xué)及EL響應(yīng)

利用恒電位方式控制工作電極電壓，如圖所示，在 s處，電流明顯增大，說明此時電極表面有氧化還原反應(yīng)發(fā)生。同時，在EL譜圖中， s處的EL強度顯著增大，說明尼古丁對Rubpy）2+的EL有明顯增強作用，可利用這種增強作用實現(xiàn)對尼古丁的定量測定。尼古丁在金屬電極表面的電化學(xué)氧化包含一個脫氫的過程，脫氫后的尼古丁自由基具有很好的還原性，與氧化態(tài)的Rubpy）+反應(yīng)，促使其產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的，從而促進EL的產(chǎn)生。

2優(yōu)化條件

2檢測電位的影響當按恒電位方式控制工作電極電位在～ V（vs AgAgl）范圍內(nèi)變化時（圖2），EL強度開始隨著電位的增加而增大，且當電位達到 V時，EL強度達到最大值；而當電位超過 V 后，EL 強度又隨電位的增加而下降。這主要是由于Rubpy）+的電生效率與施加在工作電極上的氧化電位值有關(guān)。當電極電位值未達到最佳電位時，由于Rubpy）+的電生效率低，電解產(chǎn)生的2毛細管運行緩沖液濃度和p值的影響考察了PB濃度在～ mmolL范圍內(nèi)對EL強度的影響。結(jié)果表明，當PB濃度低于2 mmolL時，EL強度隨著PB濃度的增大而增強；但PB濃度高于2 mmolL時，EL強度隨著PB濃度的增大而減小，且焦耳熱效應(yīng)加劇，峰形變寬，信噪比變差。因此，選擇2 mmolL PB作為毛細管電泳運行緩沖溶液。

實驗表明，當運行緩沖液的p=時，EL強度達最大值。因此，選擇運行緩沖液的p=。

2進樣電壓和時間的影響分別對進樣電壓（6～6 kV）和進樣時間（6～6 s）進行了考察。結(jié)果表明，當進樣電壓為 kV、進樣時間為 s時，具有最大的EL強度；而當進樣電壓高于 kV、進樣時間大于 s時，峰展寬嚴重。因此，本研究中進樣電壓和進樣時間分別選擇 kV和 s。

2分離電壓的影響在8～8 kV，對分離電壓進行了考察（圖）。結(jié)果表明，隨著分離電壓的增大，遷移時間縮短。而當分離電壓低于 kV時，EL強度隨著分離電壓的增大而迅速增強；當分離電壓高于 kV時，EL強度開始下降，這可能是由于大量分析物從毛細管進入檢測池，導(dǎo)致電極表面Rubpy）2+濃度降低，而且在此范圍內(nèi)峰型變寬，焦耳熱變大，基線升高。因此，綜合考慮靈敏度、峰寬、噪聲、焦耳熱及遷移時間等因素，選擇 kV作為毛細管電泳的分離電壓。