在日益引起人们关注的食品安全领域,元素形态分析也得到了重要应用。汞元素是最早引起重视的,上世纪六十年代,在日本水俣地区,工厂排放至水体的汞经过食物链传播富集,并在生物体内酶的作用下,通过甲基化转化为更高毒性的甲基汞,最终在食物链顶部的人类也成为受害者。人体对甲基汞的吸收率最高,约为90%,并且在体内半衰期最长,因而毒性最大,长期接触可使大脑萎缩、感觉异常。这场灾难导致当地大规模人群慢性中毒,并在痛苦的煎熬中死去,直到今天都是全世界最惨痛的环境污染教训之一。在我国,类似的事故也曾有发生,1999年元旦期间,轰动一时的江西猪油中毒事件,造成了1000多名群众中毒,3人死亡的惨剧,其元凶即是有机锡。有机锡与无机锡单质在毒性上有极大差异,前者为剧毒物,食用几十毫克即可置人死地,而后者则很安全,至今仍作为罐头的包装材料。而砷元素的毒理学特性恰好相反,越是形态复杂的有机砷,毒性越弱,例如大量的海产品中含砷总量颇高,但由于其中主要砷成分均为复杂的有机砷,其毒性极小,且不易被人体吸收,一般不会引起中毒。总的来说,汞、锡等金属元素烷基化后毒性增加,而类金属如砷、硒等烷基化后毒性降低。
元素在食品中以不同的形态存在,元素对于人体的作用和元素的形态密切相关。这里所说形态是指该元素在不同种类化合物中的表现或分布。比如铬,三价铬是人体耐糖因子的组成部分,很多糖尿病和人体缺乏三价铬有关,而六价铬则是比较强的致癌物。不同形态砷之间的毒性差异也很大,如以有机砷形式存在的砷糖、砷甜菜碱几乎没有毒性,而无机砷化物的毒性却很高。所以,对于某些元素,只了解某元素在食品中的总量还是不够的,了解总量的同时,更希望了解某元素在食品中的形态组成。
测量元素的形态,可以通过以下一些方法来实现:分光光度法、原子荧光法(AFS)、色谱法、预分离法、色谱-光谱(质谱)联用法等,目前常见的联用方法主要有液相色谱-ICP-MS联用、离子色谱-ICP-MS联用、气相色谱-ICP-MS、毛细管电泳-ICP-MS、液相色谱-AFS等。食品中元素形态分析的标准方法按照砷、汞、溴酸盐、铬的形态分析分类,分别有:GB/T 5009.11-2003 食品中总砷及无机砷的测定、GB/T 5009.15-2003 食品中总汞及有机汞的测定、GB/T 20188-2006 小麦粉中溴酸盐的测定、SN/T 2210-2008 保健食品中六价铬的测定等。【详细】
赛默飞世尔科技于2012年推出的iCAPQ系列电感耦合等离子体质谱系列为解决元素形态分析提供了完善的解决方案。独特的IC 与ICP-MS联用技术,成熟的HPLC与ICP-MS联用技术,由于是不同类型的仪器联用,赛默飞解决了软件接口及硬件接口问题,按照应用的不同,能够选择合适的分析仪器。
IC-ICP-MS 联用技术采用赛默飞传统的优势产品IC 与ICP-MS 联用,离子色谱系统支持多通道、多检测方式,支持多维色谱,具有更高的灵敏度,分析过程完全不采用金属系统,因此非常适合元素分离及形态的研究。
HPLC-ICP-MS 技术基于赛默飞生物兼容性钛系统液相色谱技术,该系统的流路是由钛金属、陶瓷、PEEK 管等高性能聚合物构成,消除和解决了铁及其他过渡金属离子对分离柱、样品和溶剂所造成的污染。HPLC-ICP-MS 可联合加速溶剂提取(ASE)技术,对样品中的待测物进行提取并测量,如三价砷、甲基 胂酸(MMA)和二甲基亚胂酸(DMA)等,同样也可用 HPLC-ICP-MS 对甲基汞、甲基硒等有机物进行分析。