毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱法测定动物性干制海产品中6种形态的砷化合物

□ 魏 敏 姜华军 彭云婷 威海市食品药品检验检测中心

毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱法测定动物性干制海产品中6种形态的砷化合物

□ 魏 敏 姜华军 彭云婷 威海市食品药品检验检测中心

采用毛细管电泳与电感 合等离子体质谱联用技术，分析测定动物性干制海产品中6种形态的砷化合物。6种化合物在18 min内得到完全分离，线性相关系数均大于0．995，方法检出限在4．0～5．2 μg/kg，迁移时间和峰面积的相对标准偏差均小于5%，加标回收率为92．0%～98．0%。该方法的分析时间短、灵敏度高、稳定性好，可用于动物性干制海产品中不同形态砷化合物的分析。

毛细管电泳；电感 合等离子体质谱；砷化合物形态分析；动物性干制海产品

砷是一种广泛存在于自然界中的有毒元素，对环境和人类健康有重要影响。食品或环境中的砷有多种形态，包括无机砷和有机砷，不同形态的砷化合物，其毒性差异很大。一般来说，无机砷的毒性远大于有机砷，而无机砷的毒性又因价态不同而不同。砷元素的形态分析可为砷的毒理研究提供依据，对于合理评价食品或环境样品中砷的危害性也有重要意义。

目前，砷的形态分析主要采用液相色谱（LC）与原子荧光光谱（AFS）、原子吸收光谱（AAS）或电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）等联用技术，其中LC-ICP-MS的应用最为广泛，在多项国家标准和行业标准中都有采用。毛细管电泳（CE）是近年来发展迅速的一种分离分析技术，其与ICP-MS联用在元素形态分析中的应用研究越来越多 。本文以动物性干制海产品为研究对象，采用超声辅助提取样品中的砷化合物，用毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱（CE-ICP-MS）联用技术分离测定砷甜菜碱（AsB）、砷胆碱（AsC）、一甲基砷（MMA）、二甲基砷（DMA）、亚砷酸盐（As(III)）和砷酸盐（As(V)）6种形态的砷化合物，以正确评价动物性干制海产品中砷的毒性风险。

1 实验材料

1.1 材料与试剂

硝酸（优级纯）；氢氧化钠；硼酸；硼砂；甲醇（色谱纯）；砷甜菜碱（AsB）、砷胆碱（AsC）、一甲基砷（MMA）、二甲基砷（DMA）、亚砷酸根（As(III)）和砷酸根（As(V)）标准品，中国标准物质中心。

1.2 仪器与设备

KQ-500DE超声萃取仪（昆山舒美）、RV10旋转蒸发仪（德国IKA公司）、Neofuge 23R高速冷冻离心机（上海力康）、CEi-SP20毛细管电泳仪（厦门睿科）和NexION 300X电感耦合等离子体质谱仪（美国PerkinElmer公司）。

2 实验方法

2.1 试样处理

称取样品0.500 0 g于50 mL离心管中，加入10 mL甲醇-水（1︰1）混合溶液，超声萃取30 min，8 000 rpm离心10 min，收集上清液于烧瓶中。重复上述步骤3次，合并3次提取液，40 ℃旋转蒸发至近干，用50 mM H3BO3-12.5 mM Na2B4O7缓冲溶液定容至20 mL，过0.45 μm滤膜后进行测定，同时做空白试验。

2.2 标准溶液配制

砷化合物混合标准使用液（1.00 mg/L）：根据标准物质证书的说明，分别吸取一定体积6种形态砷化合物标准溶液于100 mL容量瓶中，用水定容至刻度。

砷化合物混合标准工作液：分别吸取混合标准使用液0.5、1.0、2.0、5.0 mL和10.0 mL于100 mL容量瓶中，用50 mM H3BO3-12.5 mM Na2B4O7缓冲溶液稀释至刻度，标准系列浓度为5.0、10.0、20.0、50.0 μg/L和100.0 μg/L。

2.3 仪器参考条件

毛细管电泳参考条件：毛细管柱为内径75 μm、长60 cm的未涂层熔融石英毛细管；运行缓冲液为50 mM H3BO3-12.5 mM Na2B4O7（pH 9.10）；分离电压18 kV；电动进样，进样时间15 s；泵1流速12 μL/min，泵2流速120 μL/min。

ICP-MS参考条件：高频发射功率1 600 W；等离子体气流速18 L/min；辅助气流速1.2 L/min；载气流速1.02 L/min；检测质量数m/z=75（As）；雾化器为微量同轴雾化器。

2.4 试样测定

将标准溶液和试样溶液依次导入毛细管电泳仪，溶液中不同形态的砷化合物经毛细管电泳分离后，再通过一个联机接口进入ICP-MS进行测定。以迁移时间定性，以峰面积定量，根据标准曲线测得试样中各种形态砷化合物的含量。

3 结果与分析

3.1 提取效率

采用ICP-MS直接测定超声提取产物中砷的含量，与微波消解法获得的总砷含量进行比较，计算提取效率。结果提取效率为91.4%，表明提取效果较好，该方法可用于动物性干制海产品中不同形态砷化合物的提取。

3.2 标准品谱图

按上述仪器条件测定6种形态砷化合物混合标准溶液（100 μg/L），分析谱图见图1。由图1可看出，6种形态的砷化合物在18 min内能够实现完全分离。

3.3 线性范围

分别测定5.0、10.0、20.0、50.0 μg/L和100.0 μg/L的6种形态砷化合物混合标准溶液，以峰面积和对应浓度绘制标准曲线，结果见表1。在测定的浓度范围内，6种形态砷化合物的线性相关系数均大于0.995。

图1 砷化合物混合标准溶液（100 μg/L）的毛细管电泳分析谱图

表1 线性范围及方法检出限表

表2 加标回收率试验结果表

表3 实际样品中6种形态砷化合物的测定结果表

3.4 方法检出限

根据3倍信噪比确定方法检出限。当称样量为0.5 g时，AsB、AsC、DMA、MMA、As(III)和As(V)的方法检出限分别为4.0、4.0、5.2、4.0、4.0 μg/kg和4.8 μg/kg，结果见表1。

3.5 方法精密度

取100 μg/L的6种形态砷化合物混合标准溶液，重复测定六次。结果AsB、AsC、DMA、MMA、As(III)和As(V)迁移时间的相对标准偏差分别为2.3%、3.4%、3.2%、2.5%、2.0%和2.8%，峰面积的相对标准偏差分别为3.9%、4.8%、4.1%、3.3%、3.2%和4.7%，均小于5%，表明方法精密度良好。

3.6 加标回收率

向某一样品中加入100 μg/L的6种形态砷化合物混合标准溶液，分别测定未加标样品和加标样品，分析谱图见图2和图3，加标回收率计算结果见表2。6种形态砷化合物的加标回收率在92.0%～98.0%，表明方法的准确度良好，满足分析要求。

3.7 实际样品测定

采用上述CE-ICP-MS联用的方法，测定一定批次的动物性干制海产品中6种形态砷化合物的含量，结果见表3。从测定结果来看，这类产品中的砷化合物以砷甜菜碱（AsB）为主，无机砷（As(III)、As(V)）均未检出。

4 结论

图2 未加标样品分析谱图

图3 加标样品分析谱图

本文采用甲醇-水（1︰1）超声提取动物性干制海产品中的砷化合物，提取效率达91.4%。采用毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱（CE-ICP-MS）联用技术对试样中6种形态的砷化合物（AsB、AsC、DMA、MMA、As(III)、As(V)）进行分离测定。结果6种砷化合物在18 min内得到完全分离。在5～100 μg/L的浓度，各化合物的线性相关系数均优于0.995。各化合物的方法检出限在4.0～5.2 μg/kg，迁移时间和峰面积的相对标准偏差均小于5%，加标回收率为92.0%～98.0%，各指标均能够满足分析测定的要求。毛细管电泳具有分离效率高、分析速度快、样品消耗少等特点，与ICP-MS联用，在元素形态分析中有很好的应用前景。

山东省质监局科技计划（编号：2015KY11）。

魏敏（1989—），女，山东临沂人，硕士研究生。研究方向：食品检测技术。