ICP-Ms法檢驗無機砷的方法研究

廖力 謝照聰

ICP-Ms法(Inductively coupled plAsma-mAss spectrometry)是一種將ICP技術和質譜結合在一起的電感耦合等離子體質譜。砷是一種有不同形態的自然界元素, 分布較廣, 并且由于其形態不同導致其擁有者不同的化學與物理性質, 通常狀況下三價砷與五價砷毒性較強, 相比之下有機砷的幾種形態毒性較小［1,2］。砷在藥材、生物體系、食品等中均有分布,目前檢驗砷的工作被大眾所重視, 國家以及相關監督行業對砷造成污染的檢測工作已經列入相關標準中, 這表明砷的化學以及生物毒性不容小覷, 憑借檢測砷的有效方法對預防砷造成污染具有重要作用［3,4］。本次研究采用了ICP-Ms法對砷進行檢測, 探討ICP-Ms對檢測無機砷的效果以及干擾因素。具體報告如下。

1 實驗

1.1 儀器與試劑 采用ICP-Ms、超純水機、Thermo Fisher。流動相, Thermo Fisher Scientific, 配置酸堿度(pH=10.5)以及10 mM硝酸銨水溶液。

1.2 樣品處理以及檢測方法 準備儀器超純水器密理博, 型號IQ7000, 通過采取樣品置于離心管。樣品選取1.0 g, 選擇液相色譜與ICP-Ms聯合使用, 砷元素受到ArCl以及CaCl等諸多原子離子干擾后使用As-7色譜柱以及As-19色譜柱配合流動相等度洗脫進行AsB等六種形態砷的分離工作, 在兩種不同的離子色譜柱的配合下使得AsB、DMA、AsC、MMA、AsV等分離得出ICP-Ms分離的效果。使用兩份樣本, 即樣本大米1, 其為正常樣本；通過添加As3與As5平均5 mg/kg作為加標樣本, 即樣本大米2, 分別采用As-7色譜柱與As-19色譜柱進行分析。

2 結果

利用As-7色譜柱以及As-19色譜柱可有效獲得滿意無機砷分析結果, 有利于得到無機砷的化學以及生物毒性檢測結果。As-7色譜柱以及As-19色譜柱可有效獲得滿意的加標回收情況, 在針對AsB以及AsC兩種無機砷出現疊加時利用As-19色譜柱無法進行有效區分, 回收率均較低, 分別為35.90%、33.83%。采用As-7色譜柱可有效實行AsB、DMA、AsC、MMA、AsV、As5以及As3六種砷的全部回收, 并且各項數值之間無明顯的變化, 表明其回收效果一直較好。見表1、表2、表3。

表1 大米平行樣品的檢測結果以及加標回收情況(%)

表2 大米平行樣品的檢測結果以及加標回收情況(%)

表3 大米平行樣品的檢測結果以及加標回收情況(%)

3 討論

根據研究表明, 在有機砷高含量樣品中, 比如海產品等會對無機砷的檢測造成拖尾影響, 是影響無機砷檢測的重要因素, 此外根據As-9色譜柱的檢測無機砷結果來看, 在監測無機砷As3以及As5時譜峰發生變化, 這主要是受有機砷DMA的影響, 其又由于時間間隔短于As7色譜柱, 檢測結果也會受到影響, 因此也可推斷樣品分析時間同樣會影響到無機砷的檢測。

對于離子色譜柱而言, 影響檢測結果因子還包括了蛋白油脂以及色素, 經過處理后的樣品對于色譜柱而言較為干凈,通過利用有利膜過濾以及加入乙酸取出蛋白等, 可將影響因素降低并預防對柱造成不可逆損害。

在集體中引入氯離子可能會導致ArCl分子離子進入, 進而導致無機砷的準確測定。此外乙酸鈉的加入后也可影響乙酸鈉對各種砷形態分離度影響。當乙酸鈉持續加入30 mmol之后, 不會對砷分離度造成影響, 如果劑量過高則會造成淋洗液鹽分偏高, 進而導致信號漂移影響檢測結果［5-7］。

ICP-Ms法檢測是一種臨床常用的通用型檢測器, 其主要受光折射影響, 并且具有散熱不良以及耐熱性較差等缺陷。有研究利用高效液相色譜電霧式檢測器法(HPLC-CAD)檢測中藥藥劑中丹參中Na與K元素含量獲得了令人滿意的實驗結果, 此方法同樣是中國藥典中推薦的方法, 相較于HPLCELSD方法, 其主要優勢體現在對金屬離子的測定, ICP-Ms法檢測出的結果準確可靠, 并且此研究中表明溶質顆粒的大小會隨著被分析物的含量而增加, 這就表明在逐漸添加分析物時可使檢測結果更加準確, 這主要是由于隨著溶質顆粒的不斷增大電荷也會隨之轉移, 在與正電荷氯氣顆粒碰撞使顆粒帶電越來越多的情況下使得信號電流與溶質顆粒含量成正比, 大多數化合物如砷等均可利用此方法檢測并獲得一致響應［8-10］。

綜上所述, 利用ICP-Ms法可實現對無機砷的有效檢測,其中As-7色譜柱的檢測結果更好, 不受干擾因素影響, 能更好地應對海產品的檢測, 在檢測諸如帶魚以及紫菜等產品時可有效得出無機砷的具體含量, 有效提升食品保障安全, 其鋒形尖銳與間隔時間長等均有利于鑒定無機砷, 并且不受有機砷元素的侵擾, 對加強食品、藥品等安全性等有重要意義,值得臨床推廣和廣泛應用。