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LC-AFS测定大米中的砷形态

IT圈 admin 2024-03-22 59浏览 0评论

2024年3月22日发(作者：锁幻露)

分析与检测

LC-AFS测定大米中的砷形态

□ 赵四标　张加稳　昆明市食品药品检验所

摘　要：

建立LC-AFS方法，分析了大米中四种砷形态含量。以5%的盐酸溶液为载流、2%硼氢化钾和0.1%氢氧化

钠组成的混合溶液作为还原剂、5 mmol/L磷酸氢二钠和45 mmol/L磷酸二氢钾为流动相，四种砷形态在7 min内得到分离、

测定。结果表明：As（Ⅲ）、As（Ⅴ）、MMA与DMA的检出限分别为0.0060、0.021、0.0090 mg/kg与0.010 mg/kg，

加标回收率80%～100%，线性范围0～100 μg/L，各形态砷标准曲线的相关系数均大于0.999 5。该方法前处理便捷，

结果准确、加标回收率高，适用于大米中砷形态的测定。

关键词：

LC-AFS；形态砷；大米

1　前言

砷MMA与二甲基砷DMA，中国计量流：60 mA；加热温度：200 ℃；载气：

除草剂、杀虫剂等农业生产中

砷及化合物被广泛应用于农药、300 mL/min；屏蔽气：90 mL/min；

机砷的毒性大于有机砷，其中

[1]

。无

科学研究院；硝酸（GR，川东化工）；

[2]

。

大米试样；超纯水（18.2 MΩ）。

硼氢化钾（AR）；氢氧化钠（AR）；时间定性，峰面积定量。

和As（Ⅴ），被划定为一级致癌物

As（Ⅲ）

2.2　样品前处理

X100（250

液相色谱：色谱柱

mm×4.1

Hamilton PRP-

水稻品种、耕作方式、土壤质地等因

素蒸发皿中，在

称取100 g大米试样，粉碎，放入动

mm）；流

中

都45 mmol/L

相：5 mmol/L

磷酸二氢钾；进样体积：

磷酸氢二钠和

MMA、DMA

主

会

要

影

包

响

含

水稻对砷的富集，大米

却混匀。

米中As（Ⅲ）

[3]

As（

和

。因此，必须加强对大

Ⅲ）、As（Ⅴ）、

As（Ⅴ）的检验、监测。

0.000 1 g），至于

称取干燥后大米样品

85 ℃下，干燥

50 mL

1.0 g

3 h，冷

塑料离

（准

30 ℃；等度洗脱。

100 μL；流速：1 mL/min；柱温为

原

砷的测定方法有高效液相色谱和

心管中，滴加浓度为

确至

酸20 mL。置于摇床，以

0.15 mol/L

80 ℃、400

的硝

2.4　标准工作曲线的绘制

液

子r/min

（HPLC-ICP/MS）法、毛细血管电泳

相

荧

色

光

谱

光

和

谱

电

联

感

用

耦

法（LC-AFS）、

合等离子质谱结束，静置过夜，离心提取上层清液，

的速度振摇2.5 h。待振摇提取100 μg/L

配制0、10、20、40、80μg/L

系列浓度的标准溶液，并对

与

和电感耦合等离子体质谱联用（CE-

ICP/MS）

方法处理质控样、试剂空白。

0.45 μm有机滤膜过滤，待测，同一种形态砷的的标准叠加谱图见图

其进行检测。标准工作曲线见表

3　结果与分析

1。

1，四

LC-AFS分析方法具有灵敏度高、操作

法等

[4-5]

。相比其他方法，

2.3　仪器工作条件

的特点。

简单、成本低廉及测定结果准确可靠砷空心阴极灯，负高压：300 V；灯电

原子荧光：原子化器高度：8 mm；

3.1　测定条件的优化

3.1.1　测试条件

通过探究表明，四种砷形态在载气

的砷形态，同时对提取方法、流动相、

本文采用LC-AFS方法测定大米中

As（Ⅲ）

元素线性方程

表1　标准工作曲线及相关系数

相关系数（

）线性范围（µg/L）

检出限（mg/kg）

色谱条件、酸度与还原剂浓度等条件

As（V）

=196.245

+106.147

0.99950

～0.0060

进行优化。

MMA

=95.2305

+45.635

0.9997

0.99980

～

100

1000.021

2　实验部分

DMA

=161.789

=156.535

+49.3182

+59.45360.99980

～

100

0.0090

0.010

2.1　仪器与试剂

海光，

AFS-9531

托利多

带液相模块）

原子荧光光谱仪（北京

；电子天平(

干燥箱；高速粉碎机；赛多利斯超纯

)；控温电热板(BHW-09A45)；

梅特勒-

水机。所用器皿先

24 h，再超纯水洗净。大米粉中形态

5%硝酸溶液浸泡

砷质控样品（T07314QC）；亚砷酸盐

As（Ⅲ）、砷酸盐As（Ⅴ）、一甲基

图1　形态砷标准叠加的谱图

Aug. 2019

CHINA FOOD SAFETY

107

echnology

科技

分析与检测

90 mL/min，屏蔽气300 mL/min、主

电流为60 mA，辅电流为30 mA，负

最稳定、信噪比最佳。采用5%的盐

高压为300 V时，灵敏度最佳、信号

酸溶液为载流，2%硼氢化钾和0.1%

氢氧化钠组成的混合溶液作为还原剂。

硼氢化钾的强还原性，易水解，未接

触样品已部分反应，加入

钠可以降低硼氢化钾的水解。

0.1%氢氧化

3.1.2　流动相的选择

声脱气

流动相经水系滤膜抽滤处理，超

干扰色谱柱的分离，引起基线漂移、

30 min，降低气泡进入色谱柱，

峰型变化，最终导致检测偏差。同时

对比磷酸二氢钠

二钠

-磷酸二氢铵和磷酸氢

最终选择浓度约

-磷酸二氢钾两种不同的流动相，

钠和

5 mmol/L磷酸氢二

液，pH

45 mmol/L

约5.92（不需调节

磷酸二氢钾的混合溶

流动相，等度洗脱。

pH）作为

3.1.3　样品酸度的选择

柱，该色谱柱

本实验选用

宽的

PRP-X100

在1～13，具有较

阴离子交换

试样的

用0.15 mol/L

pH范围，且具有良好的分离效果。

pH在2

的硝酸提取样品，待测

在色谱柱的使用范围，100 μL

左右，属于强酸性，

进样对流速为

说，

1.0 mL/min的流动相来

的微量

结果表明，提取液直接上机，出峰时

波动，

不会引起流动相

不会造成峰型、

出峰时间的变化。

的大范围变化、

间稳定、峰型较好、分离度高、信号

强度良好，符合实验要求。

3.2　样品的测定

As（Ⅲ）、DMA、As（Ⅴ）的含量分

样品色谱图如如图2。大米试样中，

kg，MMA

别为0.082 7、0.007 8、0.001 2 mg/

法检出限，没有计入总量，无机砷之

的含量极少，未达到仪器方

108

食品安全导刊 2019年8月

图2　待测样品中形态砷含量的谱图

和

2017

为0.084 9 mg/kg，方法操作简单、

kg，

中无机砷的限量

参

值

照

为

GB 2762-

0.2 mg/数据稳定且准确度高，可应用于大米

形态砷的提取效率高、

3.3　准确度

待测样小于限量值，属合格大米。中形态砷的分析研究。

的测定平均值分别为

砷形态质控样中As（Ⅲ）、DMA

参考文献

[1]鄢恒宇,胡立琼,邱亚群.稻米

35 mg/kg，

砷污染控制技术研究进展[J].广东农业

机砷标物范

合

围：0.111

计0.155 4 mg/kg，

0.135 1、0.020

～0.266 mg/

无

科学,2015,42(23):37-42.

[2]陈发荣,郑立,王志广,等.毛

度很高。

kg，说明该测试方法得到的数据准确

细管电泳-电感耦合等离子体质谱测定

蓝点马鲛中砷化学形态[J].光谱学与光

3.4　加标回收率

（

向样品中添加As（Ⅲ）、As

谱分析,2014,34(6):1675-1678.

[3]王永杰,郑祥民,周立旻.稻米

40.00 µg/L

Ⅴ）、MMA

砷研究进展[J].中国水稻科学,2010,24

的加标回收率，各组分加标回收率在

的标准物质，以测定方法

与DMA 2.00、10.00、

(3):329-334.

[4]滕曼,梁立娜,蔡亚岐,等.离

收率较好。

80%～100%，不同浓度形态砷的回

子色谱-氢化物发生原子荧光光谱联用

技术在砷形态分析中的应用[J].分析试

4　结语

验室,2007(1):22-26.

℃热浸提取大米试样中的砷，对

本文采用以0.15 mol/L的硝酸

LC-

[5]刘峰,石志芳,姜霞,等.HPLC-

AFS

ICP-MS法分析太湖沉积物中砷的形态

件进行优化，四种砷形态在

中的流动相、色谱条件、酸度等

及分布特征[J].质谱学报,2011,32(3):

170-175.

As（Ⅴ）、MMA

均得到分离、测定。

与

结果表明：

7 min

DMA的检出限分

As（Ⅲ）

内

、

作者简介：

赵四标（1986—），

男，云南大理人，硕士，助理工程师。

mg/kg，加标回收率

别为0.006 0、0.021、0.009 0、0.010

研究方向：食品质量安全检测分析。

线性范围

通讯作者：

张加稳（1989—），

准曲线的相关系数均大于

0～100 μg/L，各形态砷标

80%～100%，

0.999 5。该

男，云南曲靖人，硕士，助理工程师。

研究方向：食品质量安全检测分析。