蘋果汁中砷的檢測(cè)

文/ Ken Neubauer,Pamela Perrone

蘋果汁中砷的檢測(cè)

文/ Ken Neubauer,Pamela Perrone

使用HPLC/ICP-MS對(duì)蘋果汁中的砷進(jìn)行形態(tài)分析

本文利用HPLC/ICP-MS法分離和測(cè)定了蘋果汁中砷的各種形態(tài)，此法簡(jiǎn)單快速、重現(xiàn)性好。為進(jìn)一步驗(yàn)證此法，使用了不同的儀器和不同批次的色譜柱在多日內(nèi)進(jìn)行了重復(fù)分析測(cè)試，相似的結(jié)果也表明該方法相對(duì)可靠。

由于砷能以多種形態(tài)存在（一些形態(tài)有毒，而另一些無(wú)毒），因此分辨出果汁中存在的各種砷的形態(tài)非常重要。先使用HPLC分離不同價(jià)態(tài)的砷，然后通過(guò)ICP-MS檢測(cè)是目前砷形態(tài)分析的最簡(jiǎn)單方法。其分析最大的挑戰(zhàn)在于果汁的高含糖量對(duì)色譜和ICP-MS都會(huì)產(chǎn)生影響。本研究通過(guò)多種蘋果汁樣品，對(duì)HPLC/ICP-MS法分離和測(cè)定各形態(tài)砷的能力進(jìn)行了驗(yàn)證。

表1. ICP-MS儀器條件

圖2. 濃度為0.5 μg/L的As混合標(biāo)準(zhǔn)溶液譜圖（黑色）和蘋果汁樣品譜圖（藍(lán)色）。

圖3.同一蘋果汁樣品連續(xù)進(jìn)樣30次得到的色譜圖和每個(gè)砷形態(tài)的濃度。

實(shí)驗(yàn)部分

樣品及樣品前處理

蘋果汁樣品購(gòu)于當(dāng)?shù)仉s貨店。分析前將樣品用流動(dòng)相進(jìn)行2倍稀釋（不含甲醇），并將pH值調(diào)到7.0。所有定量分析都通過(guò)外標(biāo)曲線法實(shí)現(xiàn)，并且所有的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液都與樣品按照同樣的方法準(zhǔn)備。

儀器條件

如表1，由于未發(fā)現(xiàn)蘋果汁中有砷的干擾物質(zhì)存在，因此在本研究所有的分析過(guò)程中都采用標(biāo)準(zhǔn)模式 （即通用池中沒(méi)有使用氣體）。

結(jié)果和討論

通過(guò)對(duì)多個(gè)蘋果汁樣品的分析， 發(fā)現(xiàn)樣品中有以下幾種砷形態(tài)存在：三價(jià)砷 （As3）、五價(jià)砷（AS5）、一甲基砷（MMA）和二甲基砷 （DMA）。這些形態(tài)砷是進(jìn)一步研究的重點(diǎn)。由圖1可見(jiàn)，本研究所用方法能夠在4 min內(nèi)將我們感興趣的形態(tài)分離。

圖4.濃度范圍為0.1～1.0 μg/ L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的色譜圖。

圖5.同一蘋果汁樣品連續(xù)進(jìn)樣5次得到的色譜圖和濃度結(jié)果（單位為μg/L）。

圖6.每進(jìn)6個(gè)蘋果汁樣品后，測(cè)定一次0.5 μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液，連續(xù)分析8 h得到的穩(wěn)定性散點(diǎn)圖(所有濃度都按照初始結(jié)果進(jìn)行歸一化處理)。

表3.總砷直接測(cè)定結(jié)果與各形態(tài)砷測(cè)定結(jié)果加和比較（單位均為μg/L）

蘋果汁基體對(duì)分離效果的影響

為研究蘋果汁基體對(duì)分離效果的影響，將砷標(biāo)準(zhǔn)溶液譜圖與蘋果汁樣品譜圖進(jìn)行比較。由圖2可見(jiàn)，果汁基體對(duì)As3和DMA的保留時(shí)間有輕微影響，但對(duì)峰形不產(chǎn)生影響。

分離方法的穩(wěn)定性

圖3表明本研究分離方法具有較好的穩(wěn)定性。圖3列出了在超過(guò)2.25 h內(nèi)將同一個(gè)蘋果汁樣品連續(xù)進(jìn)樣30次得到的色譜圖和砷各形態(tài)的濃度。

方法的短期重復(fù)性

由于果汁樣品中砷含量較低，因此在本研究中標(biāo)準(zhǔn)系列的濃度范圍為0.1～1 μg/L， 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性系數(shù)大于0.999。為了測(cè)試方法的穩(wěn)定性，許多樣品都被多次測(cè)定。圖5結(jié)果的一致性表明方法具有較好的短期重復(fù)性。

方法的長(zhǎng)期可重復(fù)性

圖6為方法長(zhǎng)期可重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在該實(shí)驗(yàn)中，每進(jìn)樣6針就分析一次0.5 μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行穩(wěn)定性檢查。所有檢測(cè)結(jié)果與初始測(cè)定值的偏差都在10%范圍內(nèi),表明色譜和ICP-MS都具有較好的可重復(fù)性。

本研究還通過(guò)將8個(gè)樣品中各形態(tài)砷的結(jié)果進(jìn)行加和得到的結(jié)果（說(shuō)明砷形態(tài)與砷作為某一形態(tài)的組成成分之間濃度的不同）與ICP-MS直接測(cè)得（即只用ICP-MS分析，不適用HPLC）的總砷結(jié)果進(jìn)行比較驗(yàn)證本研究方法的準(zhǔn)確性，由表3可見(jiàn)，本研究所用方法具有較好的準(zhǔn)確性。

表2.不同蘋果汁樣品的測(cè)定結(jié)果 （單位均為μg/L）

本文作者來(lái)自PerkinElmer公司。