砷形态标准

在过去的几年中，由于大众媒体的宣传大家对苹果汁中砷(As)的存在的关注大幅增加。砷可以由苹果树通过自然环境吸入或人为使用农药和/或加工过程中污染进入苹果汁。在2013年，在美国EPA规定饮用水中砷含量限值为10μ g/L以后，美国FDA提出苹果汁中无机砷含量限值10μ g/L。如果样品测试结果超出此限值，应对样品进行砷的形态分析，以确定砷以何种形态存在。砷可以分为两类: 无机砷和有机砷。无机砷是有毒的，典型的发现于苹果汁中的有机砷的毒性则相当低。因此，比较只检测苹果汁中总砷含量来说，区别和测量苹果汁中各种形态的砷更为重要。本研究在我们前期对苹果汁中砷的形态分析的研究的基础上，结合了几种改进的方法和更深研究的分析。本实验证明了使用反相色谱法与阳离子对试剂，相对于传统的阴离子交换色谱法的洗脱顺序是颠倒的，苹果汁中的砷形态能够快速准确测量。该分离方法比传统方法更快，带来了更短的分离时间、更高更窄的峰形、能够测量更低的浓度。样品制备也被简化到只需要过滤样品。商品化的苹果汁样品用这个方法分析得出砷的浓度都低于限值水平。通过加标回收实验确定了这个方法可以再3分钟分离开As形态并且能够在低浓度和高浓度都准确测定。此外，该方法也有优异的短期和长期稳定性

由于土壤成分的复杂性，土壤重金属元素分析需要进行样品前处理。微波消解方法操作简单，消解速度快，大大缩短了检验周期，提高了分析效率，消解效果好，有效改善实验人员的工作环境，分析结果的精密度、准确度及回收率均能得到有效保障。微波消解技术逐步被科研工作者接受并成为主流的样品前处理方法。由于不同土壤样品间的成分与形态差别较大，我们选择两类土壤标准物质，采用王水进行微波消解，并对砷元素进行分析检测。

由于土壤成分的复杂性，土壤重金属元素分析需要进行样品前处理。微波消解方法操作简单，消解速度快，大大缩短了检验周期，提高了分析效率，消解效果好，有效改善实验人员的工作环境，分析结果的精密度、准确度及回收率均能得到有效保障。微波消解技术逐步被科研工作者接受并成为主流的样品前处理方法。由于不同土壤样品间的成分与形态差别较大，我们选择两类土壤标准物质，采用王水进行微波消解，并对砷元素进行分析检测。

色谱分析实验中，标准品使用方式灵活多样：（少量纯品配制成）低浓度标液直接使用、（纯品配制成）高浓度标准溶液稀释使用。我们在实验室天天接触，熟悉却不一定了解它们。一支标准品从原液或纯品形态“变身”为直接使用的形态，通常会经历标准品→储备液→工作液阶段，不同阶段的有效期也不同。

以H3 PO4 为提取剂, 利用高效液相色谱与氢化物发生原子荧光光谱联用( H PLC-H G-AFS) 实现了大气颗粒物中砷形态的温和提取测定, 并通过标准样品的形态加标实验确定了最佳提取方法。在优化的色谱及光谱条件下, As 􀀁 , As 􀀁 , MM A( 甲基胂酸) 和DMA( 二甲基胂酸) 均可达基线分离, 其方法检出限分别为1. 40, 1. 26, 1. 97 和1. 16 mg / L, RSDs 2% ( n= 5) 。形态加标后的西藏土壤成分分析标准物质( GBW08302) 经1. 0 mol/ L H3 PO4 超声提取40 min, 各形态的提取效率均达到或接近90%, 且无明显的形态转化。利用本方法对北京某地区大气颗粒物中砷的形态进行测定, 确定砷的主要存在形式为无机砷As 􀀁 和As 􀀁

饮用水中 6 种砷形态（砷甜菜碱、二甲基砷、亚砷酸根、一甲基砷、砷酸根、砷胆碱）。分别取不同浓度的砷形态标准溶液，用去离子水稀释成 0、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0μ g /L 混合标准溶液，作工作曲线。

采用几种常见浸提方法对砷污染土壤和蜈蚣草样品进行处理，并使用LCAFS测定砷形态，重点考察不同浸提方法对样品砷浸提效果的差异，以及其形态分布特征。结果表明：土壤和蜈蚣草中砷主要以As( Ⅲ ) 和As( Ⅴ ) 的无机形态存在。土壤、蜈蚣草根和蜈蚣草叶中As( Ⅲ ) 所占比例分别为11.6%，24.2% 和73.8%。磷酸150℃高温浸提对土壤的浸提效率最高，可达41.0% ；甲醇/ 水（1:9）超声浸提对蜈蚣草根和叶有最高的浸提效率，分别为60.2% 和82.5%。样品加标回收率和相对标准偏差分别在92.7%~108.4% 和2.05%~10.49% 范围内。

大米是世界上一半以上人口的主食。然而，近年来，人们越来越关注大米中砷含量高的问题，这种致癌的非金属含量可能远远超过环境中的浓度。由于中国是世界上最大的水稻产地，中国政府在2014年发布的食品安全国家标准 GB 5009.11帮助评估大米和米制品中的砷。在本文中，使用的是GB 5009.11提出的HPLC-ICP-MS方法。在本研究中，使用梯度阴离子交换法根据GB 5009.11对商业大米样品和有证标准物质中的五种砷形态进行了表征。分析使用 了珀金埃尔默NexSAR™ HPLC-ICP-MS形态解决方案，它由NexSAR惰性HPLC和NexION® ICP-MS构成。

本章探索微波辅助提取紫菜中不同形态砷化合物的最优化条件，建立了紫菜样品中As(III)、As(V)、DMA、MMA、AsB、AsC六种不同形态砷化合物的CE-ICP-MS联用技术，并测定了六种紫菜样品中各形态砷化合物的含量。CE-ICP-MS测定结果表明，紫菜样品中无机砷含量均在国家标准GB19643-2005《藻类制品卫生标准》要求的限量范围内。CE-ICP-MS测定结果还表明，紫菜样品中砷的形态非常丰富，但各地区紫菜样品中砷的形态基本相同。

建立了一种利用高效液相色谱􀀁 双通道原子荧光检测联用同时进行砷和硒形态分析的方法。以10 mmol/LNH4H2 PO4 溶液( pH 5􀀂 6) (添加2􀀂 5% (体积分数)的甲醇)为流动相, 在12 m in内同时分离了三价砷( As (􀀂 ) )、一甲基砷(MMA)、二甲基砷( DMA)、五价砷( As( ) )、硒代胱氨酸( SeCys)、硒代蛋氨酸( SeMet)和四价硒[ Se( ! ) ]等化合物。As( 􀀂 )、DMA、MMA、As( )、SeCys、SeMet和Se( ! )的检出限分别为1, 3, 2, 3, 4, 18和3 􀀁 g /L(进样量为200 􀀁 L), 5次测定的相对标准偏差为1􀀂 9% ~ 6􀀂 1% ( As 100 􀀁 g /L, Se 300 􀀁 g /L)。应用该方法对人体尿样及硒酵母片中砷和硒的形态进行了分析, 目标物在尿样中的加标回收率为83% ~ 108%, 在硒酵母片中的加标回收率为88% ~ 105%。实验结果表明, 该方法可用于尿样及药品中砷和硒形态的日常分析。该方法减少了样品的分析时间和试剂用量, 降低了工作强度, 提高了工作效率。

采用睿科毛细管电泳仪（CEi-SP20）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）联用法测定了白酒中的砷形态。根据加标回收的方法评价了该方法的准确性，各种砷形态化合物的加标回收率为81.2-116%，相对标准偏差为3-6%（n=6）。根据所建立的方法，分析了市售部分白酒样品，其中无机砷的含量均未超出国家标准限量。

为准确快速测定饮用水中砷形态，采用多功能集成色谱(prepFAST IC)与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用，ICX-As35 阴离子色谱柱为分析柱，通过仪器注射器推动改变 1 mmol/L 碳酸铵(pH=9.7)和100 mmol/L 碳酸铵(pH=9.2)洗脱液的混合比，进行浓度梯度洗脱，在 105 s 内快速分析出甜菜碱(AsB)、亚砷酸盐[As(Ⅲ)]、二甲基砷(DMA)、砷胆碱(AsC)、一甲基砷(MMA)和砷酸盐[As(V)]六种 As 的形态，建立饮用水中六种砷(As)形态的多功能集成色谱串联 ICP-MS 分析方法。。在 0～100 μg/L 六种 As 的形态线性关系良好，相关系数均大于 0.999，检出限为 0.02～0.03 μg/L。方法采用加标回收进行准确性评估，纯水和末梢水低、中、高浓度样本的加标回收率为 89.2%～103%，不同浓度砷形态的相对标准偏差(RSD)均优于2.0%。方法灵敏度高、准确可靠、分析效率高，适用于生活饮用水中砷形态的快速测定，提供了工作效率。

建立了HPLC-ICP-MS联用技术分析三价砷、五价砷、一甲基砷和二甲基砷的方法。并应用于中成药可溶性砷形态的研究中。分别考察了牛黄解毒片、赛金化毒散、牛黄清火丸、医痫丸、乳核散结片等5种中成药，并对比水、盐酸、磷酸、人工胃肠液和甲醇水等多种提取介质以超声波辅助和振荡等提取方式。结果表明，各种介质的提取效果差别不大，其中仪1%磷酸为提取介质、以超声波辅助和振荡提取1h的提取率稍高，且形态不发生转化。所考察含矿物中成药的牛黄解毒片、赛金化毒散、牛黄清火丸、医痫丸可溶性砷的比例占总砷的1%以下，主要为三价砷、五价砷，而含有海产品的中成药乳核散结片主要为三价砷、五价砷、二甲基砷。此方法4种砷的加标回收率在90%-107%之间，平行6次提取结果4种砷相对标准偏差均小于3%。

采用高效液相色谱/电感耦合等离子体质谱 （HPLC-ICP-MS） 方法对婴儿米粉中的砷进行形态分析。等度阴离子交换 HPLC 用于砷形态分离，ICP-MS 则作为砷形态检测器，在 m/z 775 处对含砷的色谱峰进行监测。ICP-MS采用了氦气碰撞反应池模式以消除可能共洗脱的不同形态的氯造成的干扰。所有砷形态的检测限和定量限（ LOD 和 LOQ）均低于 15 μ g/g，相对标准偏差 （%RSD） 均低于 7%。该方法可以提供大米以及大米相关的婴儿米粉中的砷浓度信息，这对于了解砷对婴儿的健康风险是非常有必要的。

实验建立了一种能够快速准确分离、测定中药中不同形态砷的方法。使用高效液相色谱（HPLC）与电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）联用的方法，使用磷酸二氢铵和磷酸氢二钠作为色谱流动相，分离了砷酸盐（As（Ⅴ））、亚砷酸盐（As（Ⅲ））、砷胆碱（AsC）、一甲基砷（MMA）和二甲基砷（DMA）5种不同的砷形态，测定了陈皮、艾草、白果、半夏、五加皮和细辛等6种中药中不同化学形态砷的含量。使用优化过的色谱条件，能够在7 min内完全分离砷的5 种形态，不同形态砷的检出限分别为 0.74 ng/mL As（Ⅲ）），2.20 ng/mL（As（Ⅴ）），6.56 ng/mL（AsC），2.60 ng/mL（DMA）和0.34 ng/mL（MMA）；半夏中不同形态砷的加标回收率为94.3%～113.5%。该方法能够快速分离5种不同形态砷，对中药中不同化学形态砷含量实现准确测定。

研究了半微分阳极溶出伏安法测定无机砷形态的实验方法。通过比较、搜索在不同条件下砷的溶出情况，确定了一种简便、经济、准确的测定As(0)、As(II)、As(V)的方法。

在世界各地饮食中，大米是摄入无机砷 (As) 的主要来源。砷自然存在于环境中，而人类活动也会引入砷，比如二十世纪七十年代之前人们使用含砷的农药，从而向土壤中引入了砷。水稻能够从环境中有效富集砷，因为种植水稻的水淹地区有利于水稻对砷化合物的吸收。 无机砷是一种已知的致癌物，长期暴露于低水平的砷中会增加患 膀胱癌、肺癌和皮肤癌以及 II 型糖尿病和心血管疾病的风险。 与精白米相比，糙米中的砷含量更高 。美国大米样品中无机砷的浓度比世界其他地方的更高，而美国销售的婴儿米粉的原料通常都是美国产大米。本应用简报介绍了使用 FDA 元素分析手册 (EAM)：4.11 节指定 的高效液相色谱/电感耦合等离子体质谱 (HPLC-ICP-MS) 方法对 婴儿米粉中的砷进行形态分析。等度阴离子交换 HPLC 用于砷形态分离，ICP-MS 则作为砷形态检测器，在 m/z 75 处对含砷的色谱峰进行监测。ICP-MS 采用了氦气碰撞反应池模式以消除可能共流出的不同形态的氯造成的干扰。所有砷形态的检测限和定量 限（LOD 和 LOQ）均低于 15 µ g/g，相对标准偏差 (% RSD) 均低于 7%。该方法可以提供大米以及大米相关的婴儿米粉中的砷浓度信息，这对于了解砷对婴儿的健康风险是非常有必要的。

该方法分析速度快，可在四分钟内测定包括毒性相关无机形态 As(III) 和As(V) 在内的 5 种砷形态，同时具有出色的灵敏度、准确度和精密度。采用在氦气模式下运行的 ORS4 池可去除对砷的任何潜在干扰，例如 ArCl+。

本文建立了使用岛津高效液相色谱LC-20Ai和电感耦合等离子体质谱ICPMS-2030联用同时分离测定环境水中的6种形态砷和3种形态汞的方法。该方法砷元素在5.0~200 μg/L，汞元素在0.5~20 μg/L范围内线性相关系数大于0.999，6种形态砷和3种形态汞的加标回收率在85.8%~97.5%之间，重现性5.38%，6种形态砷的检出限在0.05~0.10 μg/L之间，3种形态汞的检出限在0.04~0.07 μg/L，适用于环境水中6种形态砷和3种形态汞的同时定量分析。

:采用高效液相色谱( HPLC) － 原子荧光光谱( AFS) 联用技术分析土壤中亚砷酸盐［As( Ⅲ) ］、二甲基砷( DMA) 、一甲基砷( MMA) 和砷酸盐［As( Ⅴ) ］等4 种形态砷，以磷酸为提取剂、抗坏血酸为还原剂，优化了水浴提取条件。As( Ⅲ) 、DMA、MMA 和As( Ⅴ) 在7 min 之内实现了完全分离，在1． 00 μg /L ～ 100 μg /L 范围内线性良好，实验室检出限分别为0． 25 μg /L、0． 36 μg /L、0． 39 μg /L 和0． 51 μg /L，土壤标准样品平行测定的RSD≤7． 4%，加标回收率为79． 5% ～95． 0%，提取率为74． 6% ～ 90． 4%。

建立了一种利用毛细管电泳与电感耦合等离子体质谱联用技术(CE- ICP- MS)分析检测6 种不同形态砷化合物的方法 详细研究了缓冲溶液的种类 pH 值和浓度，分离电压以及进样时间等因素对 6 种砷化合物的分离度灵敏度和重现性等的影响。结果表明，在最佳条件下，三价砷(As3+)、一甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA)、五价砷(As5+)、砷胆碱(AsC)和砷甜菜碱(AsB)6种化合物在25 min内得到完全分离。6次平行测定中，6种砷化合物峰面积的相对标准偏差(RSD)为3%～ 5%，检出限(以As计)(3倍信噪比)为0.08～0. 12 g /L应用该方法成功地对海带中6种砷化合物进行了分析，回收率为90%～103% 该方法具有耗时短、灵敏度高、样品消耗量少、稳定性好等优点，可用于藻类样品中不同形态砷化合物的分析。

尽管对于许多父母来说，苹果汁是一种健康的，而且通常是他们更喜欢的，可以用来替代人工调味和碳酸饮料的饮品，但人们对苹果汁中砷的存在越来越担心。在本研究中，使用反相离子对法可在三分钟内完全分离和准确量化市面上可买到的苹果汁中主要的砷形态，使用的是珀金埃尔默NexSAR HPLC-ICP-MS形态分析系统。

众所周知，砷 (As) 是一种有毒元素，可存在于环境和食品中。因此，多个国家 和地区对其进行了严格监管。然而，由于砷的生物毒性在很大程度上取决于其化 学形态，因此砷形态分析比总砷分析更为重要。例如，如果已知一种海藻样品含 有高浓度砷，但主要以 AsB 形式存在，那么食用该样品就没有潜在风险，因为 AsB 是无毒的。在砷的五种主要形态 As(V)、MMA、As(III)、DMA 和 AsB 中， 只有两种无机形态（As(III) 和 As(V)）是有毒的。这些无机砷还对人体有致癌作 用，因此尤其需要对食品中的无机砷进行测定。以大米为主食的国家对大米中的 砷特别关注。水稻可从土壤和水中吸收砷。与其他农作物相比，水稻的生长需要 大量的水，因此更可能发生砷积聚。 本研究展示了使用配备 Agilent ZORBAX SB-Aq 色谱柱的 Agilent 1260 HPLC 系统与 Agilent 7900 ICP-MS 联用对大米中有毒砷形态的快速测定方法。

媒体的报道使得公众开始关注苹果汁中砷（As）的问题。由于砷能够以多种形态存在，因此分辨出果汁中存在的各种的砷形态非常重要。先使用高效液相色谱（HPLC）分离不同价态的砷，然后通过电感耦合等离子体质谱仪检测的方法是目前满足这一要求的最简单方法。而对于果汁中砷形态分析最大的挑战在于果汁的高含糖量对色谱和ICP-MS都会产生影响。本研究利用多种苹果汁样品，对一种HPLC/ICP-MS方法分离和测定各形态砷的能力进行了验证。

使用配备 Agilent ZORBAX SB-Aq 色谱柱的 Agilent 1260 HPLC系统与 Agilent 7900 ICP-MS 联用对大米中有毒砷形态的快速测定方法。将包含四元泵、自动进样器和真空脱气机的 Agilent 1260HPLC 系统与 Agilent 7900 CP-MS 联用。使用 PFA 管线将色谱柱出口端轻松连接至 ICP-MS 雾化器。在整个分析过程中，Agilent ZORBAX SB-Aq（部件号 880975-914，4.6 mm 内径 x 250 mm，5 μ m）反相色谱柱保持在室温下运行。流动相为 20 mM 柠檬酸和 5 mM 己烷磺酸钠，用氢氧化钠调节至 pH = 4.3。实验中对 5 μ L 和 100 μ L 两种进样量进行了评估。方法分析速度快，可在四分钟内测定包括毒性相关无机形态 As(III) 和As(V) 在内的 5 种砷形态，同时具有出色的灵敏度、准确度和精密度。采用在氦气模式下运行的 ORS4 池可去除对砷的任何潜在干扰，例如 ArCl+。

岛津稳定高效的液相系统配合高灵敏的岛津很新无机质谱产品（ICPMS-2030）分析样品中不同形态砷含量，为客户提供了很好的形态砷分析方法。系统操作简单，长期稳定性好。

本研究将尿液直接使用20 mmol/L EDTA-2Na（含0.1%的曲拉通）稀释。采用岛津高效液相色谱LC-20Ai与电感耦合等离子体质谱仪ICPMS-2030联用对临床病人尿液中砷进行形态分析，定量分析各个形态砷的含量。本方法操作简便，可应用于正常人尿液、接受砷剂治疗的患者尿液和其他砷中毒患者尿液中砷形态分析。

建立的 IC-ICP-MS 方法，能在 320s 完成五种砷形态的分析，检出限能满足法规的限量要求，是一种有效可行的食品中砷形态分析方法。

所建立的 IC-ICP-MS 方法，能在 320s 完成五种砷形态的分析，检出限能满足法规的限量要求，是一种有效可行的食品中砷形态分析方法。

本文参考国家卫生和计划生育委员会发布的《GB 5009.11-2014 食品中无机砷的测定》，通过HPLC-ICPMS联用，采用Hamilton PRP-X-100（250× 4.1mm）阴离子色谱柱，用15mmol/L磷酸二氢铵及25mmol/L磷酸二氢铵（pH=8.0）作淋洗液，用梯度洗脱的方式测定了河水样品中的五种砷形态，且加标回收率良好，结果表明，该方法能够快速准确地进行水质样品中的砷形态的分析。