ICP-Ms法检验无机砷的方法研究

廖力 谢照聪

ICP-Ms法(Inductively coupled plAsma-mAss spectrometry)是一种将ICP技术和质谱结合在一起的电感耦合等离子体质谱。砷是一种有不同形态的自然界元素, 分布较广, 并且由于其形态不同导致其拥有者不同的化学与物理性质, 通常状况下三价砷与五价砷毒性较强, 相比之下有机砷的几种形态毒性较小［1,2］。砷在药材、生物体系、食品等中均有分布,目前检验砷的工作被大众所重视, 国家以及相关监督行业对砷造成污染的检测工作已经列入相关标准中, 这表明砷的化学以及生物毒性不容小觑, 凭借检测砷的有效方法对预防砷造成污染具有重要作用［3,4］。本次研究采用了ICP-Ms法对砷进行检测, 探讨ICP-Ms对检测无机砷的效果以及干扰因素。具体报告如下。

1 实验

1.1 仪器与试剂 采用ICP-Ms、超纯水机、Thermo Fisher。流动相, Thermo Fisher Scientific, 配置酸碱度(pH=10.5)以及10 mM硝酸铵水溶液。

1.2 样品处理以及检测方法 准备仪器超纯水器密理博, 型号IQ7000, 通过采取样品置于离心管。样品选取1.0 g, 选择液相色谱与ICP-Ms联合使用, 砷元素受到ArCl以及CaCl等诸多原子离子干扰后使用As-7色谱柱以及As-19色谱柱配合流动相等度洗脱进行AsB等六种形态砷的分离工作, 在两种不同的离子色谱柱的配合下使得AsB、DMA、AsC、MMA、AsV等分离得出ICP-Ms分离的效果。使用两份样本, 即样本大米1, 其为正常样本；通过添加As3与As5平均5 mg/kg作为加标样本, 即样本大米2, 分别采用As-7色谱柱与As-19色谱柱进行分析。

2 结果

利用As-7色谱柱以及As-19色谱柱可有效获得满意无机砷分析结果, 有利于得到无机砷的化学以及生物毒性检测结果。As-7色谱柱以及As-19色谱柱可有效获得满意的加标回收情况, 在针对AsB以及AsC两种无机砷出现叠加时利用As-19色谱柱无法进行有效区分, 回收率均较低, 分别为35.90%、33.83%。采用As-7色谱柱可有效实行AsB、DMA、AsC、MMA、AsV、As5以及As3六种砷的全部回收, 并且各项数值之间无明显的变化, 表明其回收效果一直较好。见表1、表2、表3。

表1 大米平行样品的检测结果以及加标回收情况(%)

表2 大米平行样品的检测结果以及加标回收情况(%)

表3 大米平行样品的检测结果以及加标回收情况(%)

3 讨论

根据研究表明, 在有机砷高含量样品中, 比如海产品等会对无机砷的检测造成拖尾影响, 是影响无机砷检测的重要因素, 此外根据As-9色谱柱的检测无机砷结果来看, 在监测无机砷As3以及As5时谱峰发生变化, 这主要是受有机砷DMA的影响, 其又由于时间间隔短于As7色谱柱, 检测结果也会受到影响, 因此也可推断样品分析时间同样会影响到无机砷的检测。

对于离子色谱柱而言, 影响检测结果因子还包括了蛋白油脂以及色素, 经过处理后的样品对于色谱柱而言较为干净,通过利用有利膜过滤以及加入乙酸取出蛋白等, 可将影响因素降低并预防对柱造成不可逆损害。

在集体中引入氯离子可能会导致ArCl分子离子进入, 进而导致无机砷的准确测定。此外乙酸钠的加入后也可影响乙酸钠对各种砷形态分离度影响。当乙酸钠持续加入30 mmol之后, 不会对砷分离度造成影响, 如果剂量过高则会造成淋洗液盐分偏高, 进而导致信号漂移影响检测结果［5-7］。

ICP-Ms法检测是一种临床常用的通用型检测器, 其主要受光折射影响, 并且具有散热不良以及耐热性较差等缺陷。有研究利用高效液相色谱电雾式检测器法(HPLC-CAD)检测中药药剂中丹参中Na与K元素含量获得了令人满意的实验结果, 此方法同样是中国药典中推荐的方法, 相较于HPLCELSD方法, 其主要优势体现在对金属离子的测定, ICP-Ms法检测出的结果准确可靠, 并且此研究中表明溶质颗粒的大小会随着被分析物的含量而增加, 这就表明在逐渐添加分析物时可使检测结果更加准确, 这主要是由于随着溶质颗粒的不断增大电荷也会随之转移, 在与正电荷氯气颗粒碰撞使颗粒带电越来越多的情况下使得信号电流与溶质颗粒含量成正比, 大多数化合物如砷等均可利用此方法检测并获得一致响应［8-10］。

综上所述, 利用ICP-Ms法可实现对无机砷的有效检测,其中As-7色谱柱的检测结果更好, 不受干扰因素影响, 能更好地应对海产品的检测, 在检测诸如带鱼以及紫菜等产品时可有效得出无机砷的具体含量, 有效提升食品保障安全, 其锋形尖锐与间隔时间长等均有利于鉴定无机砷, 并且不受有机砷元素的侵扰, 对加强食品、药品等安全性等有重要意义,值得临床推广和广泛应用。