前言 砷作為一種毒性和致癌性元素已得到人們的廣泛關注,但 砷的化學及生物毒性與其存在形態相關,如表 1 所示,按 照 LD50( 半數致死劑量 ) 比較,無機砷的 LD50 與毒性較 大藥物士de寧(LD50 為 16)相近,而有機砷的毒性與阿 司匹林相近或更低,有機基團結合越多,砷形態毒性越小。 因此僅分析砷總量不能代表砷污染真實情況。
實驗部分 儀器賽默飛iCAP Q ICPMS (Thermo Scientific) ICS-1100 離子色譜(Thermo Scientific) Orion 3 Star PH meter(Thermo Scientific) 超純水機(Thermo Scientific) 20~100 µL、200~1000 µL 微量移液器(Fisher Scientific)
試劑及標準品 無水乙酸鈉(分析純,國藥集團) 磷酸二氫鈉(分析純,國藥集團) 乙二胺四乙酸二鈉 (EDTA(2Na)) ( 分析純,上海試劑四廠 ) 50% 氫氧化鈉水溶液(西格瑪) 無水乙醇(Optimal Grade, Fisher Scientific) 乙酸溶液(HPLC, Fisher Scientific) 亞砷suan根、砷suan根、一甲基砷、二甲基砷、砷甜菜堿形態 標液(中國計量科學研究院)
儀器配置 采用 Thermo Scientific Dionex ICS1100 離子色譜分離, 以 Thermo Scientific iCAP Qc ICP-MS 作為高靈敏度元 素檢測器,檢測從 IC 洗脫的 Cr 形態。iCAP Q 具有Flatapole 碰撞反應池 QCell,本實驗使用單氦氣作為動能 歧視效應 (KED) 的碰撞氣體,選擇性地有效抑制了 ArCl+ 對 7s+ 的干擾,同時能保持相聯設備(IC-ICP-MS)的 高靈敏度。選用能 AS7 陰離子分離柱實現多種砷形態 快速、分離。
GB2762-2012 國家食品安全標準對不同食品中無機砷*作出明確規定,一般食品的無機砷*為 0.1-0.5 mg/kg,本 文建立了一種快速、有效的食品中砷形態分析方法,能滿足上述標準的*檢測要求。
樣品和標準溶液制備 試樣用粉碎機粉碎混勻。準確稱取 0.5 g,加入 24 mL 去離子水,渦旋混勻后,超聲萃取 30 min,加入 1 mL 3% 乙酸溶液, 混勻后,于 4oC 冰箱中靜置 5 min,取上清液過 0.45 µm 過濾膜,濾液注入離子色譜進行分析。 分別取不同濃度的砷形態標準溶液,用 0.15% 乙酸溶液稀釋成 0、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 µg/L 混合標準溶液,作工作曲線。
結果與討論 色譜分離圖 如圖 1 所示為校準溶液五種砷形態色譜分離圖,AsB、DMA、AsIII、MMA、AsV 相對保留時間分別為:75s、85s、 92s、152s、280s,總分離時間約為 320s.
測試結果 1. 五種砷形態的檢出限 如圖 3 所示為 0.1 µg/L 混合標準溶液色譜圖,以各形態峰附近基線處三倍信噪比峰高(N*3=60counts)對應濃度作為檢出限, 溶液中 AsB、DMA、AsIII、MMA、AsV 的檢出限分別為:0.015 µg/L、0.0055 µg/L、0.0071 µg/L、0.0069 µg/L、0.020μg/ L,相應本方法中這五種形態的檢出限分別為:0.75 µg/kg、0.27 µg/kg、0.35 µg/kg、0.34 µg/kg、1.0 µg/kg
2. 重復性 分別對標液重復測試三次,均能得到較好的重復性。以 1 µg/L 標準溶液為例,如圖 4 所示,給出了三次測試的色譜重疊圖。
3. 樣品中砷形態測試結果 以米粉、雞肉、黃魚、奶粉和蔬菜為樣品,按照前述前處理方法進行砷形態提取分析,考察發現,米粉樣品的物種形態得 到較好分離,魚肉中由于含有較高的砷甜菜堿,影響二甲基砷和亞砷suan根的測定,可通過稀釋或將亞砷suan根氧化成砷suan根 進行測定。而對于雞肉、奶粉及顏色較深的蔬菜測定無機砷時也需將三價砷氧化后測五價砷。
4. 回收率 對上述樣品進行加標回收率計算,回收率結果為 80% ~ 110%(不包括魚肉中 DMA),下圖為大米粉樣品及其加標后的分 離圖譜。
結論 而本文所建立的 IC-ICP-MS 方法,能在 320s 完成五種砷形態的分析,檢出限能滿足法規的*,是一種有效可行的食 品中砷形態分析方法。
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