引言:砷为重金属元素之一,该元素造成的污染问题日益受到重 视.许多法规均对砷的限量进行了严格地规定。但是,目 前已知环境中的砷形态种类超过 30 种以上,而砷的毒性 与生物活性很大程度上取决于其形态。 在环境、食品、医 学样品中通常存在的几种砷形态毒性大小依次为:as(ⅲ) > as(v)> dma = mma > asc > asb。此外,某些 砷化合物如硝苯砷suan、阿散酸、卡巴胂、洛克沙胂被广泛 作为家禽的生长促进剂与抗菌剂添加到饲中。目前因其迁 移性及对环境、人体的潜在毒性,已引起广泛关注,许多 发达国家已禁用并严格规定相关产品中此类砷化合物的限 量,例如:日本肯定列表中对肉禽类产品中阿散酸和硝基 苯砷胂的限量为分别为 0.15 和 0.20 µg/g;中国农业部 2002 年 235 号公告,动物性食品中兽药高残留限量: 规定在猪和鸡了阿散酸和洛克沙胂限量标准 . 因此,对各 种砷形态进行灵敏、快速、准确的分离分析,从而提供更 为准确的毒性风险评估是非常必要。
仪器 ● 赛默飞icap q icpms 等离子质谱 ● ic5000+(thermo scientific) ● 超纯水机(thermo scientific) ● 电子天平(metler-toledo) ● 20~100 µl、200~1000 µl 微量移液器(fisher scientific)
试剂及标准品 ● 砷甜菜碱溶液标准物质硝酸 asb(国家标准物质中心) ● 二甲基砷溶液标准物质 dma(国家标准物质中心) ● 亚砷suan根溶液标准物质 asiii(国家标准物质中心)) ● 砷胆碱溶液标准物质 asc(国家标准物质中心) ● 一甲基砷溶液标准物质 mma(国家标准物质中心) ● 砷suan根溶液标准物质 asv(国家标准物质中心) ● 阿散酸 asa(aladdin) ● 硝基胂酸 napp(aladdin) ● 卡巴胂 kab(aladdin) ● 洛克沙胂 rox(aladdin)
仪器配置 采用 thermo scientific dionex ics5000+ 离子色谱分离,以 thermo scientific icap qc icp-ms 作为高灵敏度元素检 测器,检测从 ic 洗脱的砷形态。选用高效能 as7 阴离子柱实现 10 种砷形态的快速、高效分离。
标准溶液制备 将 10 种标准物质配制成 blank、1、5、10、20、50、100、200 ppb 混合标准溶液,做为工作曲线
结果与讨论 色谱柱的选择 根据砷的形态性质,选取 dionex ionpac ag7 as 7、dionex ionpac ag16 as16、dionex ionpacag19 as19 三根色谱柱, 采用碳酸铵、乙酸钠、磷酸二氢铵 / 硝酸铵体系进行测试,实验结果表明 dionex ionpac ag16 as16、dionex ionpa ag19 as19 尝试了不同流动相和不同盐度条件 rox 始终不出峰,最终选择阴离子色谱柱 dionex ionpac ag7 as 7,采 用 a 相去离子水,b 碳酸铵梯度洗脱,出峰顺序下图 1:
分离色谱图中采用 dionex ionpac ag7 as 7 可以 10 种不同的砷形态,可以达到完全基线分离的效果,完全由于 优于其它色谱柱分离效果,能够满足实际分析要求。
样品提取 样品提取过程中采用甲醇-水溶液(1:1,v/v)。水本身作为提取剂可用于简单基质样品的前处理,但不适于脂肪或蛋 白含量高的样品。甲醇可用于提取有机砷形态和沉淀蛋白,适合离子色谱法,但有机相比例太高,甲醇-水溶液(1:1, v/v)可保持各化合物形态,过 0.45 µm 滤膜后直接上机测定。
测试结果 1.10 种 as 形态的检出限 逐级稀释混合标准溶液,如图 3 所示为 1.0 µg/l 混合标准溶液色谱图,选取 10 个 as 形态基线噪音处基线比峰高 (n*3=45counts)对应浓度作为检出限,计算各 as 形态的检出限,如果实际称样量 2 g,最终定容到 50ml,计算方法检出, 如下表 3.
2. 样品重复性 在市场一种猪肉,根据样品提取方法提取样品,在猪肉样品中,加入 50 µg/l 标准物质,连续测定 7 次猪肉加标 50 µg/l 的重复性,rsd 在 1.8 到 4.2% 之间,具有良好的重复性。如下图 4。
3. 样品测试结果及加标回收 分别在市场选取一种鸡肉和一种猪肉,根据样品提取方法提取样品,在猪肉样品中,分别加标 5、25、50 µg/l 计 算加标回收率,结果如下表 4。
在鸡肉和猪肉样品中除了检出少量的亚砷suan根以外,其它砷形态都没有检出,在猪肉样品加标回收率在 84 到 117% 之间, 具有良好的回收率。
结论 本文所建立的 赛默飞ic-icp-ms 方法,采用阴离子色谱柱 dionex ionpac ag7 as 7,碳酸铵作为流动相,梯度洗脱方式,对 于 10 种砷形态分离效果好,能在 900s 完成 10 种砷的快速准确分析,是一种有效可行对动物性食品当中砷形态的分析 方法。