- 苹果汁中砷元素形态分析
砷有无机砷和有机砷两种存在形式,长期摄入无机砷会损害皮肤,并引起发育缺陷和心血管疾病等。食品中存在的无机砷,一些来自工矿业排放的含砷废水和废弃物,另一些则来自农业中使用的含砷杀虫剂、除草剂等。无机砷经由农业和工业处理过程进入饮用水和果汁中,为此建立一种简单、高效并且准确的快速检测方法,对于公共食品安全有着重要意义。
2013年7月12日,经过数年研究与考虑后,美国食品和药物管理局(FDA)宣布,拟对市售苹果汁的无机砷含量设立限值标准,即每升不得超过10微克,与饮用水的标准相同。
2012年初,赛默飞世尔科技采用离子色谱系统与等离子体质谱仪联用技术,建立了离子色谱-电感耦合等离子体质谱(IC-ICP-MS) 法检测苹果汁中的不同形态的微量砷元素。
- 仪器与参数
Thermo Scientific iCAP Qc ICPMS等离子体质谱仪
iCAP™Qc具备独特的专利90°离子光学(RAPID透镜)系统,同时保证元素检测的高灵敏度和低背景噪声,并采用氦气碰撞KED模式(动能歧视效应)的QCell技术,有效降低多原子离子干扰,从而保证了所有样品分析中的高选择性。
Thermo Scientific ICS5000离子色谱系统
本方法中使用了Thermo ScientificDionex AS-7阴离子交换柱(2 mm内径×250 mm长),因为它能够同时分离砷的阳离子和阴离子,因此非常适合砷各种形态分离的需要。由于AS-7柱尺寸小巧,最大限度减少了样品消耗和溶剂量,从而降低了每次分析的成本。
- 样品前处理方法
从当地超市购买四款不同的苹果汁,各取1 mL稀释于7 mL超纯水/2 mL 2%硝酸中,先测定果汁中的总砷浓度。用一个没有发现砷的样品,以不同量加标砷形态后进行研究和分析,评估果汁基质的加标回收情况。加标量介于10至20 ng/g之间,满足或略微超过FDA对瓶装水的规定水平(10 ng/g)。存在可检出的总砷浓度的样品进入随后的形态分析。所有校准标准和加标溶液从含有浓度为1 mg/L的不同砷形态的储备溶液中当天配制。
- 结果与讨论
测定结果:所分析的两款苹果汁样品中的砷形态浓度、方法检测限(MDL)以及总砷含量分析。所有浓度单位均为ng/g,ND表示未检出。
六种砷形态的分离:对含有0.45 ng/g六种砷形态(As(III)和As(V)为有毒的无机形态,砷甜菜碱(AsB)、砷胆碱(AsC)、甲基砷(MMA)和二甲基砷(DMA)为无毒的有机形态)的稀HNO3样品进行分离。
六个砷形态的全定量IC-ICP-MS校准结果:校准点为0.045、0.165和0.45 ng/g。
加标回收率测试:苹果汁中六个砷形态的加标回收情况