IC、|ICP、|MS测定水果中的5种砷形态

姚晶晶　彭立军　崔文文　张惠贤　王明锐　易甜

摘要：建立了一种离子色谱-等离子体质谱法测定水果中5种砷的新方法。该方法优化了分离条件，通过加标回收考察了方法的准确度和精密度。将该方法用于水果中5种砷形态的检测，实际样品的加标回收率在82.4%～128.6%之间，RSD（n=5）小于5%。

关键词：砷形态；离子色谱-等离子体质谱；水果

中图分类号：TS254.7

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）20002702

1引言

研究发现，重金属污染对人的健康危害十分严重，而砷又是其中危害较大的元素。砷对人和生态环境的毒性主要表现在于其化学形态[1～3]。在自然界中，砷的主要形态有：砷酸盐（AsV）、亚砷酸盐（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）、砷甜菜碱（AsB）、砷胆碱（AsC）和砷糖（AsS）等[4～7]。其中无机砷[As（V）、As（Ⅲ）] 的毒性很高，而有机砷中仅有MMA和DMA有较小的毒性，其他有机形态大多无毒[8～11]。由于砷的各种形态容易相互转化，测量总的砷含量无法准确的反映其毒性，所以对砷的形态进行分析是十分必要的。

离子色谱与电感耦合等离子体质谱联用技术是近年来发展的新的联用技术[12，13]，能得到比较好的分析效果，他比传统的如高效液相色谱与原子荧光光谱、原子发射光谱等联用方法的优势在于检出限更低、速度更快、精密度更高[14，15]。

用离子色谱-等离子体质谱仪联用的检测方法，对硝酸提取的5种砷的形态进行检测。检测结果表明硝酸提取不仅能够提取这5种砷形态，而且提取率也不低。通过上述工作的基础上建立了一种新的水果中砷形态检测方法，能够通过原离子色谱-等离子体质谱仪将砷的5种形态完全分离，从而准确测得水果中的5种砷形态。

2实验部分

2.1仪器与试剂

实验仪器：iCAP Qc ICP-MS和ISC-2000离子色谱仪 （美国赛默飞世尔公司）。

实验试剂：As（V）、As（Ⅲ）、MMA、DMA 、AsB标准物质购自德国FLUKA公司，所有水果均购置于超市，所用溶液均用符合GB/T 6682规定的一级水配置。

2.2仪器条件

RF发生器功率1150 W，观察高度12 mm，冷却气流量0.7 L /min，辅助气流量0. 5 L /min，分析泵速50 rpm，高純氩气，检测质量数m/z=75 （As）。

阴离子交换柱Hamilton PRP-X100（250 mm×4.1 mm i.d.，10 μm ）；流速：1 mL/min；进样体积：25 μL。

流动相：含10 mmol/L无水乙酸钠，3 mmol/L硝酸钾，10 mmol/L磷酸二氢钠，10 mmol/L EDTA的缓冲溶液（pH=10）。

2.3样品前处理

以宽皮桔为例，捣碎，混匀。称取5 g（准确至0.01 g）于50 mL离心管中， 加入20 mL的0.15 mol/L硝酸溶液，放置过夜。于90 ℃恒温箱中热浸提2.5 h。提取完毕、冷却至室温后8000转/min离心15 min，取上层清液5 mL，氮吹至低于1.5 mL，超纯水定容至2.5 mL，5000 转/min离心15 min，取上清液过0.45 μm微孔滤膜后上机测定。同时制备空白液。

3结果与讨论

3.1标准工作曲线

将配制好的5种砷混合标准系列溶液逐一进样，以进样浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制校准曲线。根据3倍信噪比（S/N=3）计算各形态砷的检出限。方法的线性范围、回归方程、相关系数、检出限、出峰顺序见表1。

3.2精密度试验

配制0.010 mg/L、0.050 mg/L和0.100 mg/L的3种不同浓度的混合标准溶液，分别进样5次，考察其精密度。结果表明，As（V）、As（Ⅲ）、MMA、DMA、AsB测定结果的相对标准偏差（RSD）均小于5%。

3.3加标回收试验

在同一样品中加入不同量的砷标准溶液，进行加标回收试验，试验结果列于表2。由表2可知，本法测量准确度较高。

4结论

水果中通常会含有高毒的As（V）、As（Ⅲ）以及低毒的MMA和DMA，因此离子色谱-等离子体质谱法测定水果中的5种砷形态，既需要选用柱容量较高的分析柱，同时需要方法对砷的各种有较高的灵敏度、较低检测限。在人们对物质生活条件越来越好的情况下，对自身的健康情况和生活条件越来越关注。该方法促进我国食品安全水平的提高以及在国际市场的竞争力。

本文建立了以离子色谱-等离子体质谱法测定水果中的5种砷形态的方法。该方法具有检出限低，精确度高等优点，可应用于实际水果中砷形态的分析测定。

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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