HPLC-ICP-MS 法測定水產(chǎn)動物中5 種砷形態(tài)的研究

□ 陳滿姑 新余市綜合檢驗檢測中心

HPLC—ICP—MS 法，即電感耦合等離子體質(zhì)譜法、高效液相色譜法聯(lián)合測定法，其能夠測定水產(chǎn)動物產(chǎn)品中亞砷酸根、砷酸根、砷甜菜堿、二甲基砷、一甲基砷這5 種形態(tài)的砷，為食品安全評估提供更加詳實的依據(jù)，因此，應(yīng)深入分析該測定法的應(yīng)用，以建立更佳的砷測定方案，提升水產(chǎn)品食品安全水平。

1 研究目的

在傳統(tǒng)模式下，水產(chǎn)動物的食用安全評估中，通常會采取測定砷總量的方式來為評估工作提供依據(jù)，但砷的形態(tài)不同，其毒性也存在差異，因此，以砷總量作為食品安全評估依據(jù)，顯然不能滿足評估工作對參考資料的客觀性要求。為此，人們提出了測定砷形態(tài)的方法，以便更加全面地反映其毒性，提高食品安全評估效果。而就目前來看，HPLC—ICP—MS 法在砷形態(tài)的測定上，存在分離效率高、操作條件溫和等優(yōu)勢，因此，國內(nèi)外大多采用此方法進行砷形態(tài)的測定。基于此，研究者圍繞HPLC—ICP—MS 法測定水產(chǎn)動物中5 種砷形態(tài)，展開了深入分析，以期總結(jié)出更為行之有效的水產(chǎn)動物中5 種砷形態(tài)的測定方法，助力食品安全評估工作的發(fā)展。

2 研究過程

在此次研究中，研究者擬用HPLC—ICP—MS 法對含有5 種形態(tài)砷元素的溶液，以及水產(chǎn)生物樣品進行砷形態(tài)的測定。在此過程中，由于除提取溫度以外，其他操作條件在配套的技術(shù)要求中均有比較明確的說明，因此，將提取溫度作為此次研究的變量，對含有5 種形態(tài)砷元素的溶液進行測定，確認提取最佳溫度。然后，再對水產(chǎn)動物樣品進行加標檢測，并計算回收率，判定測定結(jié)果是否符合當前的食品安全檢測要求，確認HPLC—ICP—MS 法的可行性。

2.1 材料設(shè)備

在設(shè)備方面，賽默飛OICQ 型等離子體質(zhì)譜儀、Agilent1260 四元梯度泵型色譜儀，天平，以微波消解儀。在材料方面，5種形態(tài)下砷物質(zhì)的標準品，以及用于調(diào)制試劑的500 ng/mL 的調(diào)諧溶液、乙醇、硝酸溶液、氨水、磷酸二氫氨、試驗用水等材料。

2.2 試劑配制

先稱取磷酸二氫氨2.876 g，將其溶解得到1 000 mL 溶液，再用氨水將其pH 值調(diào)整為8，經(jīng)過濾后得出流動相A，流動相B 為乙醇。此后，將5 種形態(tài)的砷標準物質(zhì)分別制備為10 μg/mL 的溶液，并將其保存在4 ℃的避光環(huán)境中。然后，取各個形態(tài)砷的溶液0.1 mL，將其分別稀釋到10 mL。最后，分別取出釋后的As（Ⅲ）、As（Ⅴ）、MMA、DMA、AsB 砷元素溶液0.1、0.2、0.4、0.8 mL 和1 mL混合，用超純水將其定容至10 mL，得出5 種形態(tài)砷含量分別為10、20、40、80 μg/L 和100 μg/L 的混合溶液。

2.3 測定操作

在0、60、70、80、90 ℃與100 ℃的提取溫度下對含有5 種形態(tài)砷的溶液進行測定，測定最佳提取溫度，以得出最佳提取溫度，之后在最佳提取溫度下對水產(chǎn)動物樣品進行提取檢測。首先，對水產(chǎn)動物產(chǎn)品樣品進行處理。在此過程中，需將樣品打碎并稱取1 g，然后將其放入消解罐中，并加入20 mL 0.15 mol/L 的硝酸溶液，進行樣品微波消解。之后，將消解完畢后的樣品取出冷卻至室溫，再將樣品溶液進行萃取、離心（8 000 r/min，15 min）處理，然后從離心處理后的溶液中取出5 mL 清液，并向其中加入5 mL 正己烷，再次進行離心處理。最后，取離心后得到的下層清液0.45 μm，使用過濾膜、Bond ElutC18對其進行過濾、凈化。對消解處理完畢的水產(chǎn)動物樣品進行加標測定[1]。

根據(jù)測定技術(shù)要求、規(guī)范，將ICP—MS 設(shè)備功率設(shè)定為1 550 W，并將載氣流量、補償氣、采樣深度、分析時間、采集質(zhì)量數(shù)、氬氣純度分別設(shè)置為1.02 mL/min，0.15 mL/min，7.5 mm，10 min，砷75、氯35，大于等于99.9%。在高效液相色譜法中，色譜柱尺寸為250 mm×4.1 mm，10 μm，流速、柱溫、進樣量參數(shù)為1 mL/min、25 ℃、50 μL。此外，計算各形態(tài)砷含量的公式見式（1）。

式（1）中：X 為各形態(tài)砷的含量、C為測定溶液內(nèi)各形態(tài)砷的質(zhì)量濃度、Co為空白溶液內(nèi)各形態(tài)砷的質(zhì)量濃度、f 為稀釋因子、V 為提取劑體積、m 為樣品質(zhì)量。

3 結(jié)果分析

在不同提取溫度下，HPLC—ICP—MS法對溶液中5 種形態(tài)砷的測定結(jié)果如表1，由此可見，當提取溫度達到80 ℃后，測量結(jié)果準確度明顯增加，但在80 ℃以上時，精度增加幅度減小，由此可知80 ℃為最佳提取溫度，同時，可以發(fā)現(xiàn)各類砷形態(tài)均能被測出，因此，利用該方法測定水產(chǎn)動物中的砷形態(tài)可行。

分別向消解樣品中，加入濃度分別為5、20、80 μg/L 的5 種 形 態(tài) 砷混合溶液，然后，采用HPLC—ICP—MS法進行測定，并平行進樣3 次，計算平均回收率，結(jié)果見表2。由表2 可知，平均回收率達到了GB/T 27404—2008 標準所要求的80%～110%，由此可知，在精度上該方法也能夠滿足食品安全評估的砷形態(tài)測定需求，因 此，HPLC—ICP—MS 法 在 測 定 水 產(chǎn)動物中5 種砷形態(tài)上，具備良好的可行性[2]。

表1 不同提取溫度下溶液中5 種形態(tài)砷的測定結(jié)果（單位μg/L）

表2 水產(chǎn)動物樣品中5 種砷形態(tài)的加標測定結(jié)果

4 結(jié)論

綜上所述，有效應(yīng)用HPLC—ICP—MS 法，能夠準確測定水產(chǎn)品中的砷形態(tài)。經(jīng)過上述研究，研究者發(fā)現(xiàn)該測定法的測定結(jié)果基本準確，同時，結(jié)果準確度與提取溫度相關(guān)，并且提取溫度在80 ℃時，5 種形態(tài)的砷的提取較為完全，因此，應(yīng)用該測定法時，需將提取溫度設(shè)置為80 ℃。