反相色譜柱在LC-ICP MS中測(cè)定水產(chǎn)品中無(wú)機(jī)砷的應(yīng)用

易偉 王寶峰

摘? 要：采用LC-ICP MS聯(lián)用法，利用反相色譜柱檢測(cè)水產(chǎn)品中無(wú)機(jī)砷。結(jié)果表明：各形態(tài)砷出峰用時(shí)短，且出峰分離效果較好，數(shù)據(jù)可靠，回收率及相對(duì)偏差均符合實(shí)驗(yàn)要求，此方法可以滿(mǎn)足水產(chǎn)品中無(wú)機(jī)砷的檢測(cè)需求。

關(guān)鍵詞：LC-ICP MS;無(wú)機(jī)砷;水產(chǎn)品;離子交換分離;反相離子對(duì)色譜分離

中圖分類(lèi)號(hào) G725.82文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）11-0126-2

砷（As），俗稱(chēng)砒霜，其在人體中的代謝受其化學(xué)形式和物理性狀的影響，不同形態(tài)的砷化合物對(duì)人體作用差別很大，有些表現(xiàn)為劇烈性損害，而有些對(duì)人體健康幾乎沒(méi)有影響[1]。砷的形態(tài)決定了其毒性的強(qiáng)弱，以砷化合物的半數(shù)致死量（簡(jiǎn)稱(chēng)LD50）計(jì)，其毒性由小到大依次為砷甜菜堿（AsB）、砷膽堿（AsC）、二甲基砷酸（DMA）、一甲基砷酸（MMA）、砷酸鹽（AsⅤ）、亞砷酸鹽（AsⅢ）[2]。毒性最大的為無(wú)機(jī)砷的砷酸鹽、亞砷酸鹽，國(guó)際癌癥研究委員會(huì)（LARC）已將無(wú)機(jī)砷列為強(qiáng)致癌物。甲基化的砷毒性較小，而砷甜菜堿、砷膽堿被認(rèn)為是無(wú)毒的[3]。多數(shù)海洋生物中的砷主要以砷甜菜堿的形式存在。因此在對(duì)砷進(jìn)行分析時(shí)，明確其各種化合物的含量對(duì)其各種形態(tài)的分析越來(lái)越為人們所重視。根據(jù)GB 5009.11-2014規(guī)定，目前常用的無(wú)機(jī)砷分析方法主要分為2種，一種是高效液相色譜分離和ICP-MS檢測(cè)技術(shù)聯(lián)用（即LC-ICP MS），另一種是高效液相色譜分離和原子熒光檢測(cè)技術(shù)聯(lián)用（即LC-AFS）。高效液相色譜分離和ICP-MS聯(lián)用技術(shù)工作原理是：肉糜中的無(wú)機(jī)砷經(jīng)稀硝酸提取后，利用液相色譜進(jìn)行分離，分離后的目標(biāo)化合物經(jīng)過(guò)霧化由載氣送入ICP MS炬焰中，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、解離、原子化、電離等過(guò)程，大部分轉(zhuǎn)化為帶正電荷的正離子，經(jīng)離子采集系統(tǒng)進(jìn)入質(zhì)譜儀，質(zhì)譜儀根據(jù)質(zhì)荷比進(jìn)行分離測(cè)定，以保留時(shí)間和質(zhì)荷比定性，以外標(biāo)法定量[4]。

目前液相色譜一般采用2種分離原理：離子交換分離原理和反相離子對(duì)色譜分離原理。離子交換分離主要以離子交換柱為主，優(yōu)點(diǎn)是分離效率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，填料具有再生能力，可反復(fù)使用;缺點(diǎn)是分離耗時(shí)較長(zhǎng)，流動(dòng)相總固體溶解量大，高通量分析時(shí)影響ICP MS性能等問(wèn)題。反相色譜具有柱效高、速度快、壽命長(zhǎng)、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，以分離As（Ⅲ）、As（Ⅴ）、MMA、DMA、AsB 5種砷形態(tài)物質(zhì)為例，反相色譜僅需4min左右，離子交換色譜則需12min左右，因此利用反相色譜能極大地提高實(shí)驗(yàn)效率。本研究采用LC-ICP MS聯(lián)用法，利用反相色譜柱檢測(cè)水產(chǎn)品無(wú)機(jī)砷，以驗(yàn)證該方法的檢測(cè)效果。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器 使用的儀器為Agilent 7700X ICP-MS分析儀，液相部分為Agilent 1260液相色譜分析儀，色譜柱為Agilent Zorbax SB-Aq反相色譜柱。

1.1.2 儀器條件 四元泵流速：1.0mL/min;蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速：0.3r/min;載氣流量：0.7L/min;進(jìn)樣量：5μL;積分時(shí)間1.0s;采集時(shí)間：5min。

1.1.3 試劑 正己烷[CH3（CH2）4CH3]，優(yōu)級(jí)純;氫氧化鈉（NaOH），優(yōu)級(jí)純;硝酸（HNO3）優(yōu)級(jí)純;檸檬酸，優(yōu)級(jí)純;己烷磺酸鈉，優(yōu)級(jí)純。

1.1.4 標(biāo)液 無(wú)機(jī)砷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：砷酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液As（V）（1000mg/L）：060033-09-01 1086500。亞砷酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液As（III）（1000mg/L）：060033-08-01 1085005。無(wú)機(jī)砷標(biāo)準(zhǔn)使用液（1.0mg/L）：砷酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液、亞砷酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液各吸取1.00mL，置于100mL容量瓶中，用1%硝酸溶液稀釋至刻度，搖勻，如此多次稀釋至1.0mg/L。

1.1.5 流動(dòng)相配置 準(zhǔn)確稱(chēng)量檸檬酸3.84g，己烷磺酸鈉0.94g放入大燒杯中，加入超純水1L混勻，再加入2mol/L氫氧化鈉溶液14mL，調(diào)節(jié)pH值在4.3～4.5之間，再經(jīng)0.45?m水系濾膜過(guò)濾后，于超聲水浴中脫氣30min，備用。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法 稱(chēng)取1.0g魚(yú)肉糜樣品（精確至0.001g），置于50mL塑料離心管中，加入20mL 0.15mol/L硝酸溶液，放置過(guò)夜。次日置于90℃恒溫干燥箱中，加熱提取2.5h，每0.5h振搖1min，加熱完畢，取出冷卻至室溫。8000r/min離心15min。取5mL上清液置于離心管中，加5mL正己烷，振搖1min后，8000r/min離心15min，棄去上層正己烷，按此過(guò)程重復(fù)1次。吸取下層清液，經(jīng)C18小柱凈化及0.45?m有機(jī)濾膜過(guò)濾后上機(jī)檢測(cè)。按同一操作方法處理空白樣品。

2 結(jié)果與分析

2.1 回收率 選取樣品，并對(duì)其加入一定量無(wú)機(jī)砷標(biāo)準(zhǔn)液，按照1.2處理樣品，并進(jìn)行分析計(jì)算，結(jié)果如表1、2所示。由表1、2可知，砷酸根As（V）樣品回收率為89%～90%、亞砷酸根As（III）89%～92%，符合回收率允許范圍。

2.2 出峰情況 由圖1可見(jiàn)，As（Ⅴ）峰值最先出現(xiàn)，大約在2min 10s處，其次依次為MMAs、As（Ⅲ）、DMA、AsB。各形態(tài)砷化合物全部出峰用時(shí)短，僅需4min，且各峰分離效果較好，未出現(xiàn)連峰或重疊情況。

2.3 相對(duì)偏差 所選擇的樣品，依照實(shí)施細(xì)則進(jìn)行分析，加標(biāo)結(jié)果均在允許范圍內(nèi)，符合實(shí)驗(yàn)分析要求，可以用于測(cè)定水產(chǎn)品中無(wú)機(jī)砷含量。檢測(cè)結(jié)果數(shù)量級(jí)為10-7，允許相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為10，砷酸根As（V）和亞砷酸根As（III）分析結(jié)果相對(duì)偏差均為6，符合偏差要求。

3 小結(jié)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在檢測(cè)As（V）、As（III）時(shí)，使用Agilent公司推薦方法配置流動(dòng)相，并用Agilent Zorbax SB-Aq反相色譜柱進(jìn)行分離，砷酸根As（V）樣品回收率為89%～90%、亞砷酸根As（III）89%～92%，允許符合范圍。不同形態(tài)砷化合物分離效果好，且用時(shí)僅4min左右，大大縮短了出峰時(shí)間，提高了工作效率。

參考文獻(xiàn)

[1]曾廣瑩，李叢斌，杜章華，等.秦巴山區(qū)玉米雜交種的選育及雜優(yōu)模式應(yīng)用研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，59（05）：44-46，59.

[2]侯艷霞，劉麗萍，潘浩，等.高效液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)定嬰幼兒輔食中的無(wú)機(jī)砷[J].食品科學(xué)，2011，32（24）：281-284.

[3]王松，LIK，崔鶴，等.南極磷蝦油中總砷含量及砷形態(tài)分析[J].分析化學(xué)，2016，44（05）：767-772.

[4]GB 5009.11-2014.食品中總砷及無(wú)機(jī)砷的測(cè)定[S].

（責(zé)編：王慧晴）