白米中As形态检测方案(等离子体质谱)

实验样品预处理要获取全球办事处的完整列表，请访问http：// www.perkinelmer.com.cn/AboutUs/ContactUs/ContactUs版权所有O2013， PerkinElmer， Inc. 保留所有权利。PerkinElmer是PerkinElmer， Inc. 的注册商标。其他所有商标均为其各自持有者或所有者的财产。 HPLC/ICP-MS分析白米中As形态 引言 人们日益担忧大米中砷的存在，特别是以大米为主食的地区。通过自然环境过程或农药的使用，砷可以进入水稻中。 并非所有砷形态都有毒性，因此准确测定不同形态砷非常重要。 近年来，采用HPLC/ICP-MS测定不同形态As已成为一种常规方法：HPLC先分离不同形态，接着ICP-MS测定色谱柱流出物。ICP-MS作为HPLC检测器具有高灵敏度可测定痕量级，已经被证明可用于检测电子材料与环境样品中的杂质。 本研究基于我们之前工作1.2，进一步证实该法具有测定白米中的各种砷形态的能力。 大米样品有： NIST 1568a 大米粉；三个购于当地杂货店的大米样品，分别产自韩国不同地区；另外两个方便大米产品也购买于当地一家杂货店。 生米磨成细粉末，称取0.5g样品转移到15毫升样品管中，加入4.5克0.2%的硝酸(v/v)，然后用一个旋涡混合器混合10秒。样品管放置于120℃电热板上加热4小时并冷却。冷却后溶液在4000转/分钟离心机上离心30分钟，并通过一个0.45um聚四氟乙烯膜过滤。样品分析前，向0.1mL滤液中加入0.9mL的去离子水，并装入1.5mL色谱自动进样管中，并用旋涡混合器混合10秒。 同时，我们测定了样品中总砷用于比较。样品预处理采用加入0.5g细的大米粉末至50mL消解管中，依次加入4mL浓硝酸和1mL浓双氧水，采用漩涡混合器混合10s。消解管放置于120℃电热板上加热30分钟，冷却后用去离子水稀释至50mL。 仪器条件 实验采用珀金埃尔默FlexarTM HPLC与珀金埃尔默NexlON300D型ICP-MS联用系统。表1和2分别列出了HPLC和ICP-MS仪器条件。分离使用一个反相色谱柱在等度洗脱条件下4分钟内完成。相同ICP-MS条件分别用于As形态和总As分析， 铱(Ir)作为内标用于总As分析。上述所有的测定均采用外标校准方法。 结果 图1显示分离5ppb的5中常见砷形态： As3+，As5+ 甲基砷(MMA)，二甲基砷(DMA)和砷甜菜碱 (AsB)。所有色谱峰均扣除基线且在4分钟内完全洗脱出。图1中色谱峰实际为同一标准溶液的5次重复进样，表3列出了详细统计结果。保留时间精度优于0.5%，回收率在100±2%，方法具有很强重现性。 表1HPLC条件 参数 条件 仪器 Flexar HPLC 系统 分离方案 等度洗脱 流速 1.5 mL/min 注入体积 50pL 色谱柱 C18 柱温 室温 表2ICP-MS条件 参数 条件 仪器 NexION 300D ICP-MS 雾化室 玻璃旋流 雾化器 玻璃同心 分析同位素 AsO+ (m/z 91) 反应池气体 0，=0.5 mL/min Rpq 0.45 停留时间 50 ms 表3 5ppb混标的S次连续进样结果(单位ug/L) 形态 保留时间 #1 保留时间#2 保留时间#3 保留时间 #4 保留时间 #5 AVG SD %RSD As5+ 1.126 1.126 1.134 1.134 1.134 1.131 0.004 0.387 MMA 1.495 1.495 1.504 1.495 1.504 1.499 0.005 0.329 As3+ 1.831 1.831 1.823 1.831 1.831 1.829 0.004 0.196 DMA 2.318 2.327 2.318 2.327 2.318 2.322 0.005 0.212 形态 保留时间 保留时间#2 保留时间 #3 保留时间#4 保留时间 AVG SD %RSD %回收率 #1 #5 As+ 4.928 4.931 4.899 5.008 4.913 4.936 0.042 0.858 98.716 MMA 4.91 4.924 4.913 4.912 4.916 4.915 0.005 0.111 98.3 As+ 4.974 4.96 4.927 5.01 5.021 4.978 0.038 0.766 99.568 DMA 5.007 4.998 4.96 4.931 4.973 4.974 0.03 0.612 99.476 AsB 5.032 5.075 5.081 5.108 5.1 5.079 0.03 0.583 101.584 为考察大米基体对分离的影响，三个来自于韩国不同地区的大米样品与标准溶液色谱峰重叠放置，结果见图2。由于样品与标准的保留时间完全匹配，表明了大米基体不影响色谱分离。 图2三个大米样品和三个标准曲线的色谱图 表4列出了砷形态和总量分析结果。所有样品的As形态总和与As总量相差在10%以内，证实该法的准确性。NIST标准物质，无论是As形态总和或As总量与标准值差异也在10%范围以内，进一步表明了本法可靠性。 表4测定结果 # 样品名 酸消解总砷 砷形态总和) 形态/总量， 比值(%) NIST标物，回收率(%)总砷 NIST标物，回收率(%)形态总和 AsO 91(ppb) AsO 91(ppb) 1 NIST SRM 287.36 265.60 92.43 99.09 91.59 2 熟大米1# 68.03 73.40 107.89 N/A N/A 3 熟大米2# 84.66 81.80 96.62 6 市售米1# 106.11 116.80 110.07 5 市售米2# 95.46 91.00 95.33 4 市售米3# 95.91 90.10 93.94 本工作证实了该法具有分离和测定大米中砷化合物的能力。采用一种非破坏性样品前处理提取过程，使样品的原有形态尽可能的保持。在四分钟之内，色谱可以分离所有形态，且不受大米中的基体干扰。通过比较形态总和与总As含量，说明该分离结果的非常可靠。上述结果表明，采用Flexar HPLC与NexION ICP-MS联用技术非常适合分析白米中的不同砷形态。 ( 参考文献 ) ( 1 . "Determination o f A rsenic S peci e s i n Apple Juice byHPLC/ICP-MS，" K . Neubauer， P . P errone， W . R euter， PerkinElmer Application Note ) ( 2. "As Speciation Analysis in Brown Rice UsingH P LC/ICP-MS，" K . Kobayashi， O. Shikino， PerkinElmerApplication Note ) 珀金埃尔默仪器(上海)有限公司 地址：上海张江高科技园区张衡路1670号 邮编：201203 电话：021-60645888 传真：021-60645999 www.perkinelmer.com.cn 近年来，采用HPLC/ICP-MS测定不同形态As已成为一种常规方法：HPLC先分离不同形态，接着ICP-MS测定色谱柱流出物。ICP-MS作为HPLC检测器具有高灵敏度可测定痕量级，已经被证明可用于检测电子材料与环境样品中的杂质。本研究基于我们之前工作，进一步证实该法具有测定白米中的各种砷形态的能力。本工作证实了该法具有分离和测定大米中砷化合物的能力。采用一种非破坏性样品前处理提取过程，使样品的原有形态尽可能的保持。在四分钟之内，色谱可以分离所有形态，且不受大米中的基体干扰。通过比较形态总和与总As含量，说明该分离结果的非常可靠。上述结果表明，采用Flexar HPLC与NexION ICP-MS联用技术非常适合分析白米中的不同砷形态。