毛細(xì)管電泳-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定動(dòng)物性干制海產(chǎn)品中6種形態(tài)的砷化合物

□ 魏 敏 姜華軍 彭云婷 威海市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心

毛細(xì)管電泳-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定動(dòng)物性干制海產(chǎn)品中6種形態(tài)的砷化合物

□ 魏 敏 姜華軍 彭云婷 威海市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心

采用毛細(xì)管電泳與電感 合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，分析測(cè)定動(dòng)物性干制海產(chǎn)品中6種形態(tài)的砷化合物。6種化合物在18 min內(nèi)得到完全分離，線性相關(guān)系數(shù)均大于0．995，方法檢出限在4．0～5．2 μg/kg，遷移時(shí)間和峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%，加標(biāo)回收率為92．0%～98．0%。該方法的分析時(shí)間短、靈敏度高、穩(wěn)定性好，可用于動(dòng)物性干制海產(chǎn)品中不同形態(tài)砷化合物的分析。

毛細(xì)管電泳；電感 合等離子體質(zhì)譜；砷化合物形態(tài)分析；動(dòng)物性干制海產(chǎn)品

砷是一種廣泛存在于自然界中的有毒元素，對(duì)環(huán)境和人類健康有重要影響。食品或環(huán)境中的砷有多種形態(tài)，包括無(wú)機(jī)砷和有機(jī)砷，不同形態(tài)的砷化合物，其毒性差異很大。一般來說，無(wú)機(jī)砷的毒性遠(yuǎn)大于有機(jī)砷，而無(wú)機(jī)砷的毒性又因價(jià)態(tài)不同而不同。砷元素的形態(tài)分析可為砷的毒理研究提供依據(jù)，對(duì)于合理評(píng)價(jià)食品或環(huán)境樣品中砷的危害性也有重要意義。

目前，砷的形態(tài)分析主要采用液相色譜（LC）與原子熒光光譜（AFS）、原子吸收光譜（AAS）或電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）等聯(lián)用技術(shù)，其中LC-ICP-MS的應(yīng)用最為廣泛，在多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中都有采用。毛細(xì)管電泳（CE）是近年來發(fā)展迅速的一種分離分析技術(shù)，其與ICP-MS聯(lián)用在元素形態(tài)分析中的應(yīng)用研究越來越多 。本文以動(dòng)物性干制海產(chǎn)品為研究對(duì)象，采用超聲輔助提取樣品中的砷化合物，用毛細(xì)管電泳-電感耦合等離子體質(zhì)譜（CE-ICP-MS）聯(lián)用技術(shù)分離測(cè)定砷甜菜堿（AsB）、砷膽堿（AsC）、一甲基砷（MMA）、二甲基砷（DMA）、亞砷酸鹽（As(III)）和砷酸鹽（As(V)）6種形態(tài)的砷化合物，以正確評(píng)價(jià)動(dòng)物性干制海產(chǎn)品中砷的毒性風(fēng)險(xiǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1 材料與試劑

硝酸（優(yōu)級(jí)純）；氫氧化鈉；硼酸；硼砂；甲醇（色譜純）；砷甜菜堿（AsB）、砷膽堿（AsC）、一甲基砷（MMA）、二甲基砷（DMA）、亞砷酸根（As(III)）和砷酸根（As(V)）標(biāo)準(zhǔn)品，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。

1.2 儀器與設(shè)備

KQ-500DE超聲萃取儀（昆山舒美）、RV10旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（德國(guó)IKA公司）、Neofuge 23R高速冷凍離心機(jī)（上海力康）、CEi-SP20毛細(xì)管電泳儀（廈門睿科）和NexION 300X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)PerkinElmer公司）。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 試樣處理

稱取樣品0.500 0 g于50 mL離心管中，加入10 mL甲醇-水（1︰1）混合溶液，超聲萃取30 min，8 000 rpm離心10 min，收集上清液于燒瓶中。重復(fù)上述步驟3次，合并3次提取液，40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干，用50 mM H3BO3-12.5 mM Na2B4O7緩沖溶液定容至20 mL，過0.45 μm濾膜后進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)做空白試驗(yàn)。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

砷化合物混合標(biāo)準(zhǔn)使用液（1.00 mg/L）：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書的說明，分別吸取一定體積6種形態(tài)砷化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液于100 mL容量瓶中，用水定容至刻度。

砷化合物混合標(biāo)準(zhǔn)工作液：分別吸取混合標(biāo)準(zhǔn)使用液0.5、1.0、2.0、5.0 mL和10.0 mL于100 mL容量瓶中，用50 mM H3BO3-12.5 mM Na2B4O7緩沖溶液稀釋至刻度，標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為5.0、10.0、20.0、50.0 μg/L和100.0 μg/L。

2.3 儀器參考條件

毛細(xì)管電泳參考條件：毛細(xì)管柱為內(nèi)徑75 μm、長(zhǎng)60 cm的未涂層熔融石英毛細(xì)管；運(yùn)行緩沖液為50 mM H3BO3-12.5 mM Na2B4O7（pH 9.10）；分離電壓18 kV；電動(dòng)進(jìn)樣，進(jìn)樣時(shí)間15 s；泵1流速12 μL/min，泵2流速120 μL/min。

ICP-MS參考條件：高頻發(fā)射功率1 600 W；等離子體氣流速18 L/min；輔助氣流速1.2 L/min；載氣流速1.02 L/min；檢測(cè)質(zhì)量數(shù)m/z=75（As）；霧化器為微量同軸霧化器。

2.4 試樣測(cè)定

將標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣溶液依次導(dǎo)入毛細(xì)管電泳儀，溶液中不同形態(tài)的砷化合物經(jīng)毛細(xì)管電泳分離后，再通過一個(gè)聯(lián)機(jī)接口進(jìn)入ICP-MS進(jìn)行測(cè)定。以遷移時(shí)間定性，以峰面積定量，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)得試樣中各種形態(tài)砷化合物的含量。

3 結(jié)果與分析

3.1 提取效率

采用ICP-MS直接測(cè)定超聲提取產(chǎn)物中砷的含量，與微波消解法獲得的總砷含量進(jìn)行比較，計(jì)算提取效率。結(jié)果提取效率為91.4%，表明提取效果較好，該方法可用于動(dòng)物性干制海產(chǎn)品中不同形態(tài)砷化合物的提取。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)品譜圖

按上述儀器條件測(cè)定6種形態(tài)砷化合物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 μg/L），分析譜圖見圖1。由圖1可看出，6種形態(tài)的砷化合物在18 min內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)完全分離。

3.3 線性范圍

分別測(cè)定5.0、10.0、20.0、50.0 μg/L和100.0 μg/L的6種形態(tài)砷化合物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，以峰面積和對(duì)應(yīng)濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見表1。在測(cè)定的濃度范圍內(nèi)，6種形態(tài)砷化合物的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.995。

圖1 砷化合物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 μg/L）的毛細(xì)管電泳分析譜圖

表1 線性范圍及方法檢出限表

表2 加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果表

表3 實(shí)際樣品中6種形態(tài)砷化合物的測(cè)定結(jié)果表

3.4 方法檢出限

根據(jù)3倍信噪比確定方法檢出限。當(dāng)稱樣量為0.5 g時(shí)，AsB、AsC、DMA、MMA、As(III)和As(V)的方法檢出限分別為4.0、4.0、5.2、4.0、4.0 μg/kg和4.8 μg/kg，結(jié)果見表1。

3.5 方法精密度

取100 μg/L的6種形態(tài)砷化合物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)測(cè)定六次。結(jié)果AsB、AsC、DMA、MMA、As(III)和As(V)遷移時(shí)間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.3%、3.4%、3.2%、2.5%、2.0%和2.8%，峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.9%、4.8%、4.1%、3.3%、3.2%和4.7%，均小于5%，表明方法精密度良好。

3.6 加標(biāo)回收率

向某一樣品中加入100 μg/L的6種形態(tài)砷化合物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別測(cè)定未加標(biāo)樣品和加標(biāo)樣品，分析譜圖見圖2和圖3，加標(biāo)回收率計(jì)算結(jié)果見表2。6種形態(tài)砷化合物的加標(biāo)回收率在92.0%～98.0%，表明方法的準(zhǔn)確度良好，滿足分析要求。

3.7 實(shí)際樣品測(cè)定

采用上述CE-ICP-MS聯(lián)用的方法，測(cè)定一定批次的動(dòng)物性干制海產(chǎn)品中6種形態(tài)砷化合物的含量，結(jié)果見表3。從測(cè)定結(jié)果來看，這類產(chǎn)品中的砷化合物以砷甜菜堿（AsB）為主，無(wú)機(jī)砷（As(III)、As(V)）均未檢出。

4 結(jié)論

圖2 未加標(biāo)樣品分析譜圖

圖3 加標(biāo)樣品分析譜圖

本文采用甲醇-水（1︰1）超聲提取動(dòng)物性干制海產(chǎn)品中的砷化合物，提取效率達(dá)91.4%。采用毛細(xì)管電泳-電感耦合等離子體質(zhì)譜（CE-ICP-MS）聯(lián)用技術(shù)對(duì)試樣中6種形態(tài)的砷化合物（AsB、AsC、DMA、MMA、As(III)、As(V)）進(jìn)行分離測(cè)定。結(jié)果6種砷化合物在18 min內(nèi)得到完全分離。在5～100 μg/L的濃度，各化合物的線性相關(guān)系數(shù)均優(yōu)于0.995。各化合物的方法檢出限在4.0～5.2 μg/kg，遷移時(shí)間和峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%，加標(biāo)回收率為92.0%～98.0%，各指標(biāo)均能夠滿足分析測(cè)定的要求。毛細(xì)管電泳具有分離效率高、分析速度快、樣品消耗少等特點(diǎn)，與ICP-MS聯(lián)用，在元素形態(tài)分析中有很好的應(yīng)用前景。

山東省質(zhì)監(jiān)局科技計(jì)劃（編號(hào)：2015KY11）。

魏敏（1989—），女，山東臨沂人，碩士研究生。研究方向：食品檢測(cè)技術(shù)。