砷在食品和饮料中以多种形式存在,每种形式的毒性各不相同。砷的无机
形式 (iAs) 包括 As(III)(亚砷酸盐)和 As(V)(砷酸盐),这些形式的毒性
最高,被归类为 1 类致癌物质。相比之下,砷甜菜碱 (AB) 是新鲜海鲜中含
量最高的 As 形式,对人体基本上无毒。由于不同形态 As 毒性的极大差异以及 iAs 潜在的健康威胁,因此很有必要测定食品中各
种形态砷的含量,而不仅仅是总 As 浓度。美国食品药
品监督管理局 (FDA) 对苹果汁中的 iAs 规定了 10 µg/kg
(ppb) 的行动限值[2],但美国目前尚未颁布葡萄酒中 As
含量的控制法规。加拿大(酒商质量联盟 (VQA),安
大略省)和欧洲(国际葡萄与葡萄酒组织 (OIV))分别
将葡萄酒中总砷的最高可接受限值规定为 100 µg/L 和
200 µg/L (ppb)[3, 4]。
食品砷污染是公众关注的焦点。因此,非常需要快速可
靠的筛查方法来准确测定食品和饮料中的 iAs 含量,以
满足现有和未来的法规要求。其中,最有用且可靠的一
种方法是,使用高效液相色谱 (HPLC) 对不同形态的砷
进行分离,然后采用电感耦合等离子体质谱 (ICP-MS)
进行定量分析[5]。
本文所述的方法基于先前由 Jackson 开发的 As 形态分
析方法,该方法将 HPLC 与串联四极杆 ICP-MS (ICPMS/MS) 联用[6]。本研究也采用 HPLC-ICP-MS/MS。然
而,与分别分析 iAs 形态不同,在分析之前先用过氧化
氢将 As(III) 氧化为 As(V)[7, 8]。本方法通过转化 As(III) 并
以 As(V) 的形式分析所有无机形态,能够在 2 分钟内
将一甲基胂酸 (MMA) 和二甲基胂酸 (DMA) 与 iAs(呈
As(V) 形态)分离。本方法的分析时间比当前用于 As 形
态分析的 FDA 方法快 10 倍[9]。
在本研究中,在 ICP-MS/MS 碰撞/反应池 (CRC) 中采用
氧气作为反应气体,以解决对 75As 的光谱干扰,同时保
持出色的灵敏度。结果证明,新方法具有出色的准确性
和重现性。由两个参与实验室分析同一种葡萄酒基质,
对本方法进行了进一步验证。