IC、|ICP、|MS測定水果中的5種砷形態

姚晶晶　彭立軍　崔文文　張惠賢　王明銳　易甜

摘要：建立了一種離子色譜-等離子體質譜法測定水果中5種砷的新方法。該方法優化了分離條件，通過加標回收考察了方法的準確度和精密度。將該方法用于水果中5種砷形態的檢測，實際樣品的加標回收率在82.4%～128.6%之間，RSD（n=5）小于5%。

關鍵詞：砷形態；離子色譜-等離子體質譜；水果

中圖分類號：TS254.7

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）20002702

1引言

研究發現，重金屬污染對人的健康危害十分嚴重，而砷又是其中危害較大的元素。砷對人和生態環境的毒性主要表現在于其化學形態[1～3]。在自然界中，砷的主要形態有：砷酸鹽（AsV）、亞砷酸鹽（AsⅢ）、一甲基砷化合物（MMA）、二甲基砷化合物（DMA）、三甲基砷的氧化物（TMAO）、砷甜菜堿（AsB）、砷膽堿（AsC）和砷糖（AsS）等[4～7]。其中無機砷[As（V）、As（Ⅲ）] 的毒性很高，而有機砷中僅有MMA和DMA有較小的毒性，其他有機形態大多無毒[8～11]。由于砷的各種形態容易相互轉化，測量總的砷含量無法準確的反映其毒性，所以對砷的形態進行分析是十分必要的。

離子色譜與電感耦合等離子體質譜聯用技術是近年來發展的新的聯用技術[12，13]，能得到比較好的分析效果，他比傳統的如高效液相色譜與原子熒光光譜、原子發射光譜等聯用方法的優勢在于檢出限更低、速度更快、精密度更高[14，15]。

用離子色譜-等離子體質譜儀聯用的檢測方法，對硝酸提取的5種砷的形態進行檢測。檢測結果表明硝酸提取不僅能夠提取這5種砷形態，而且提取率也不低。通過上述工作的基礎上建立了一種新的水果中砷形態檢測方法，能夠通過原離子色譜-等離子體質譜儀將砷的5種形態完全分離，從而準確測得水果中的5種砷形態。

2實驗部分

2.1儀器與試劑

實驗儀器：iCAP Qc ICP-MS和ISC-2000離子色譜儀 （美國賽默飛世爾公司）。

實驗試劑：As（V）、As（Ⅲ）、MMA、DMA 、AsB標準物質購自德國FLUKA公司，所有水果均購置于超市，所用溶液均用符合GB/T 6682規定的一級水配置。

2.2儀器條件

RF發生器功率1150 W，觀察高度12 mm，冷卻氣流量0.7 L /min，輔助氣流量0. 5 L /min，分析泵速50 rpm，高純氬氣，檢測質量數m/z=75 （As）。

陰離子交換柱Hamilton PRP-X100（250 mm×4.1 mm i.d.，10 μm ）；流速：1 mL/min；進樣體積：25 μL。

流動相：含10 mmol/L無水乙酸鈉，3 mmol/L硝酸鉀，10 mmol/L磷酸二氫鈉，10 mmol/L EDTA的緩沖溶液（pH=10）。

2.3樣品前處理

以寬皮桔為例，搗碎，混勻。稱取5 g（準確至0.01 g）于50 mL離心管中， 加入20 mL的0.15 mol/L硝酸溶液，放置過夜。于90 ℃恒溫箱中熱浸提2.5 h。提取完畢、冷卻至室溫后8000轉/min離心15 min，取上層清液5 mL，氮吹至低于1.5 mL，超純水定容至2.5 mL，5000 轉/min離心15 min，取上清液過0.45 μm微孔濾膜后上機測定。同時制備空白液。

3結果與討論

3.1標準工作曲線

將配制好的5種砷混合標準系列溶液逐一進樣，以進樣濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制校準曲線。根據3倍信噪比（S/N=3）計算各形態砷的檢出限。方法的線性范圍、回歸方程、相關系數、檢出限、出峰順序見表1。

3.2精密度試驗

配制0.010 mg/L、0.050 mg/L和0.100 mg/L的3種不同濃度的混合標準溶液，分別進樣5次，考察其精密度。結果表明，As（V）、As（Ⅲ）、MMA、DMA、AsB測定結果的相對標準偏差（RSD）均小于5%。

3.3加標回收試驗

在同一樣品中加入不同量的砷標準溶液，進行加標回收試驗，試驗結果列于表2。由表2可知，本法測量準確度較高。

4結論

水果中通常會含有高毒的As（V）、As（Ⅲ）以及低毒的MMA和DMA，因此離子色譜-等離子體質譜法測定水果中的5種砷形態，既需要選用柱容量較高的分析柱，同時需要方法對砷的各種有較高的靈敏度、較低檢測限。在人們對物質生活條件越來越好的情況下，對自身的健康情況和生活條件越來越關注。該方法促進我國食品安全水平的提高以及在國際市場的競爭力。

本文建立了以離子色譜-等離子體質譜法測定水果中的5種砷形態的方法。該方法具有檢出限低，精確度高等優點，可應用于實際水果中砷形態的分析測定。

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Determination of Five Arsenic Species in Fruit by IC-ICP-MS

Yao Jingjing， Peng Lijun， Cui Wenwen， Zhang Huixian， Wang Mingrui， Yi Tian

（Institute of Agricultural Quality Standards and Testing Technology，Hubei Academy of Agricultural Sciences， Wuhan， Hubei， 430064，China）

Abstract： A new method was developed for determination of five arsenic species in fruit by IC-ICP-MS. The separation parameters were optimized. The method was applied to the determinationof five arsenic species in fruit. The recoveries of spiked standard ranged from82.4% to 128.6%with the relative standard deviations （RSDs， n=4）less than 5%.

Key words： speciation of Arsenic； IC-ICP-MS；fruitendprint