HPLC-ICP-MS 法测定水产动物中5 种砷形态的研究

□ 陈满姑 新余市综合检验检测中心

HPLC—ICP—MS 法，即电感耦合等离子体质谱法、高效液相色谱法联合测定法，其能够测定水产动物产品中亚砷酸根、砷酸根、砷甜菜碱、二甲基砷、一甲基砷这5 种形态的砷，为食品安全评估提供更加详实的依据，因此，应深入分析该测定法的应用，以建立更佳的砷测定方案，提升水产品食品安全水平。

1 研究目的

在传统模式下，水产动物的食用安全评估中，通常会采取测定砷总量的方式来为评估工作提供依据，但砷的形态不同，其毒性也存在差异，因此，以砷总量作为食品安全评估依据，显然不能满足评估工作对参考资料的客观性要求。为此，人们提出了测定砷形态的方法，以便更加全面地反映其毒性，提高食品安全评估效果。而就目前来看，HPLC—ICP—MS 法在砷形态的测定上，存在分离效率高、操作条件温和等优势，因此，国内外大多采用此方法进行砷形态的测定。基于此，研究者围绕HPLC—ICP—MS 法测定水产动物中5 种砷形态，展开了深入分析，以期总结出更为行之有效的水产动物中5 种砷形态的测定方法，助力食品安全评估工作的发展。

2 研究过程

在此次研究中，研究者拟用HPLC—ICP—MS 法对含有5 种形态砷元素的溶液，以及水产生物样品进行砷形态的测定。在此过程中，由于除提取温度以外，其他操作条件在配套的技术要求中均有比较明确的说明，因此，将提取温度作为此次研究的变量，对含有5 种形态砷元素的溶液进行测定，确认提取最佳温度。然后，再对水产动物样品进行加标检测，并计算回收率，判定测定结果是否符合当前的食品安全检测要求，确认HPLC—ICP—MS 法的可行性。

2.1 材料设备

在设备方面，赛默飞OICQ 型等离子体质谱仪、Agilent1260 四元梯度泵型色谱仪，天平，以微波消解仪。在材料方面，5种形态下砷物质的标准品，以及用于调制试剂的500 ng/mL 的调谐溶液、乙醇、硝酸溶液、氨水、磷酸二氢氨、试验用水等材料。

2.2 试剂配制

先称取磷酸二氢氨2.876 g，将其溶解得到1 000 mL 溶液，再用氨水将其pH 值调整为8，经过滤后得出流动相A，流动相B 为乙醇。此后，将5 种形态的砷标准物质分别制备为10 μg/mL 的溶液，并将其保存在4 ℃的避光环境中。然后，取各个形态砷的溶液0.1 mL，将其分别稀释到10 mL。最后，分别取出释后的As（Ⅲ）、As（Ⅴ）、MMA、DMA、AsB 砷元素溶液0.1、0.2、0.4、0.8 mL 和1 mL混合，用超纯水将其定容至10 mL，得出5 种形态砷含量分别为10、20、40、80 μg/L 和100 μg/L 的混合溶液。

2.3 测定操作

在0、60、70、80、90 ℃与100 ℃的提取温度下对含有5 种形态砷的溶液进行测定，测定最佳提取温度，以得出最佳提取温度，之后在最佳提取温度下对水产动物样品进行提取检测。首先，对水产动物产品样品进行处理。在此过程中，需将样品打碎并称取1 g，然后将其放入消解罐中，并加入20 mL 0.15 mol/L 的硝酸溶液，进行样品微波消解。之后，将消解完毕后的样品取出冷却至室温，再将样品溶液进行萃取、离心（8 000 r/min，15 min）处理，然后从离心处理后的溶液中取出5 mL 清液，并向其中加入5 mL 正己烷，再次进行离心处理。最后，取离心后得到的下层清液0.45 μm，使用过滤膜、Bond ElutC18对其进行过滤、净化。对消解处理完毕的水产动物样品进行加标测定[1]。

根据测定技术要求、规范，将ICP—MS 设备功率设定为1 550 W，并将载气流量、补偿气、采样深度、分析时间、采集质量数、氩气纯度分别设置为1.02 mL/min，0.15 mL/min，7.5 mm，10 min，砷75、氯35，大于等于99.9%。在高效液相色谱法中，色谱柱尺寸为250 mm×4.1 mm，10 μm，流速、柱温、进样量参数为1 mL/min、25 ℃、50 μL。此外，计算各形态砷含量的公式见式（1）。

式（1）中：X 为各形态砷的含量、C为测定溶液内各形态砷的质量浓度、Co为空白溶液内各形态砷的质量浓度、f 为稀释因子、V 为提取剂体积、m 为样品质量。

3 结果分析

在不同提取温度下，HPLC—ICP—MS法对溶液中5 种形态砷的测定结果如表1，由此可见，当提取温度达到80 ℃后，测量结果准确度明显增加，但在80 ℃以上时，精度增加幅度减小，由此可知80 ℃为最佳提取温度，同时，可以发现各类砷形态均能被测出，因此，利用该方法测定水产动物中的砷形态可行。

分别向消解样品中，加入浓度分别为5、20、80 μg/L 的5 种 形 态 砷混合溶液，然后，采用HPLC—ICP—MS法进行测定，并平行进样3 次，计算平均回收率，结果见表2。由表2 可知，平均回收率达到了GB/T 27404—2008 标准所要求的80%～110%，由此可知，在精度上该方法也能够满足食品安全评估的砷形态测定需求，因 此，HPLC—ICP—MS 法 在 测 定 水 产动物中5 种砷形态上，具备良好的可行性[2]。

表1 不同提取温度下溶液中5 种形态砷的测定结果（单位μg/L）

表2 水产动物样品中5 种砷形态的加标测定结果

4 结论

综上所述，有效应用HPLC—ICP—MS 法，能够准确测定水产品中的砷形态。经过上述研究，研究者发现该测定法的测定结果基本准确，同时，结果准确度与提取温度相关，并且提取温度在80 ℃时，5 种形态的砷的提取较为完全，因此，应用该测定法时，需将提取温度设置为80 ℃。