眾所周知贩虾,砷被認(rèn)為是一種致癌物臊泌,廣泛存在于自然界中择车,長期接觸會對人體造成危害参咙。砷的毒性與其化學(xué)形態(tài)有關(guān)绎揭,不同價態(tài)摹钳、不同形態(tài)的砷其毒性差異很大线盔。一般來說灸颜,無機(jī)砷的毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有機(jī)砷。
本文參考國家衛(wèi)生和計劃生育委員會發(fā)布的《GB 5009.11-2014 食品中無機(jī)砷的測定》柄童,通過HPLC-ICPMS聯(lián)用拇从,采用Hamilton PRP-X-100(250×4.1mm)陰離子色譜柱,用15mmol/L磷酸二氫銨及25mmol/L磷酸二氫銨(pH=8.0)作淋洗液免趋,用梯度洗脫的方式測定了河水樣品中的五種砷形態(tài)赠恭,且加標(biāo)回收率良好,結(jié)果表明蔬透,該方法能夠快速準(zhǔn)確地進(jìn)行水質(zhì)樣品中的砷形態(tài)的分析棱歹。
1.儀器簡介
HPLC-310E是天瑞儀器自主研發(fā)的新一代液相色譜儀祠烁,該設(shè)備采用微處理器智能控制往復(fù)式雙栓塞并聯(lián)泵,具有工作耐壓值高馁梁、穩(wěn)定可靠饰吕、操作方便等特點「粜模可實現(xiàn)等度洗脫和梯度洗脫兩種方式白群,且具有較高的靈敏度、分離度和可靠性硬霍。
ICP-MS 2000E采用進(jìn)口射頻電源帜慢,保證儀器可多種模式穩(wěn)定運行,同時利用先進(jìn)的等離子體屏蔽技術(shù)唯卖,極大的提高了儀器的靈敏度崖堤。該設(shè)備具有檢出限低、靈敏度高耐床、分析速度快密幔、維護(hù)方便、高耐鹽性及高性價比等特點撩轰。
HPLC-ICPMS聯(lián)用儀采用一鍵式數(shù)據(jù)采集胯甩、精準(zhǔn)式譜圖定位及強大的軟件譜圖處理功能,可滿足不同的形態(tài)測試需求(如圖1)堪嫂。
圖1.HPLC-ICPMS聯(lián)用測砷形態(tài)的分析儀
2.測試原理
樣品溶液經(jīng)過前處理偎箫,由HPLC進(jìn)樣口進(jìn)樣,經(jīng)色譜柱分離猖沈,通過霧化器霧化后送入高溫等離子體中莱检,干燥、原子化诲狐、電離斗赘,元素離子經(jīng)接口室進(jìn)入質(zhì)譜儀,通過離子透鏡系統(tǒng)喧畏、質(zhì)量分析器及檢測器砍梁,檢測器對相應(yīng)元素離子做出響應(yīng)(每秒離子計數(shù)cps(counts
per second),經(jīng)軟件處理愤栽,響應(yīng)強度和時間組成的峰面積與相應(yīng)組分離子濃度成正比關(guān)系進(jìn)行定性定量分析嗤雪。
3.實驗部分
3.1實驗設(shè)備及試劑
液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用儀(江蘇天瑞儀器股份有限公司);
電子天平(BSA224S齿喧,賽多利斯)妥析;
色譜柱(Hamilton PRP-X100,4.1×250mm,10μm)省咨;
超純水系統(tǒng)(Millipore肃弟,電阻率為18.2MΩ·cm);
氨水(優(yōu)級純茸炒,上海晶純試劑有限公司);
磷酸二氫銨(優(yōu)級純阵苇,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)壁公;
乙二胺四乙酸二鈉(優(yōu)級純,阿拉丁化學(xué)試劑)
5種砷形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)溶液(亞砷酸根(GBW08666)绅项、砷酸根(GBW08667)紊册、砷膽堿(GBW08671)、一甲基砷(GBW08668)快耿、二甲基砷(GBW08669)囊陡,中國計量科學(xué)院);
超聲波(KH-500E,昆山禾創(chuàng))掀亥。
3.2樣品前處理
河水樣品經(jīng)0.45μm的水系濾膜直接過濾撞反。
3.3流動相及砷形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
15mmol/L
NH4H2PO4溶液:準(zhǔn)確稱取1.726g磷酸二氫銨,溶于1000 mL超純水中搪花,經(jīng)0.45μm的水系濾膜過濾后遏片,于超聲水浴中超聲脫氣30min。
25mmol/L
NH4H2PO4溶液:準(zhǔn)確稱取2.876g磷酸二氫銨岛牺,溶于1000 mL超純水中辫慎,用氨水調(diào)節(jié)PH至8.0,經(jīng)0.45μm的水系濾膜過濾后涮愧,于超聲水浴中超聲脫氣30min叶偶。
20mmol/L
EDTA-2Na溶液:準(zhǔn)確稱取0.745g乙二胺四乙酸二鈉,加入少量超純水订搏,于150℃的電熱板上加熱至乙二胺四乙酸二鈉完全溶解锯运,冷卻后定容至100 mL的容量瓶中以待備用。
砷形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)溶液:
5種砷標(biāo)準(zhǔn)溶液采用20mmol/L EDTA-2Na按照梯度濃度的方式依次被稀釋為0.5μg/L框辞、1.0μg/L稻蒂、2.0μg/L、5.0μg/L涂嫡、10.0μg/L秒牙、20.0μg/L 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,同時配制五種砷形態(tài)的5μg/L的單標(biāo)溶液以此來判別每種砷形態(tài)出峰時間抬泛。
3.4實驗條件
3.4.1色譜條件
色譜條件詳見表1和表2攻臀。
表1. HPLC分析條件
參數(shù)
|
參數(shù)設(shè)定
|
色譜柱
|
Hamilton PRP-X100,10μm,250×4.1mm刨啸。
|
流動相
|
A-15mmol/L
NH4H2PO4堡赔;B-25mmol/L
NH4H2PO4(pH=8.0)。
|
流 速
|
A-1.0mL/min设联;B-1.5mL/min善已。
|
柱 溫
|
25℃
|
進(jìn)樣量
|
100μL
|
洗脫程序
|
梯度洗脫
|
表2. 梯度洗脫條件
時間
|
流動相A
|
流動相B
|
流 速
|
0min
|
100%
|
0%
|
1.0mL/min
|
5min
|
100%
|
0%
|
1.0mL/min
|
5.01min
|
0%
|
100%
|
1.5mL/min
|
12min
|
0%
|
100%
|
1.5mL/min
|
12.01min
|
100%
|
0%
|
1.0mL/min
|
3.4.2質(zhì)譜條件
ICP-MS分析條件見表3。
表3.
ICP-MS分析條件
參數(shù)
|
參數(shù)設(shè)定
|
參數(shù)
|
參數(shù)設(shè)定
|
功 率
|
1300W
|
等離子氣
|
13L/min
|
輔助氣
|
1.06L/min
|
載 氣
|
1.2L/min
|
采樣深度
|
16
|
分析模式
|
標(biāo)準(zhǔn)模式
|
3.5實驗結(jié)果
3.5.1色譜分離圖
按表2的洗脫條件离例,進(jìn)樣20.0μg/L砷形態(tài)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液换团,得到五種砷分離色譜圖,如圖2宫蛆。AsC艘包、As3+、DMA耀盗、MMA想虎、As5+相對保留時間分別為120s、155s猎之、247s桶悍、329s、583s鹃远,總分離時間約為600s捣卵。
圖2. 5種砷形態(tài)的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
3.5.2標(biāo)準(zhǔn)曲線
按照混合標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度0.5μg/L、1.0μg/L笤簸、2.0μg/L借陕、5.0μg/L、10.0μg/L沛愕、20.0μg/L進(jìn)樣得到色譜圖册安,計算其峰面積,以濃度和峰面積繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線姑享,線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999烫奏,結(jié)果詳見圖3-1~3-5。
圖3-3.DMA標(biāo)準(zhǔn)曲線 圖3-4.MMA標(biāo)準(zhǔn)曲線
3.5.3 檢出限
圖4為5.0μg/L混和標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖罪褒,以各形態(tài)峰附近基線處的3倍信噪比(S/N)峰高對應(yīng)的濃度作為檢出限耙肖,AsC、As3+婿着、DMA授瘦、MMA、As5+分別為0.078μg/L竟宋、0.10μg/L提完、0.11μg/L、0.13μg/L、0.16μg/L徒欣。
圖4. 5.0μg/L五種砷形態(tài)的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
3.5.4 測試結(jié)果
河水樣品及加標(biāo)1μg/L的測試結(jié)果詳見表4逐样,樣品及加標(biāo)后砷形態(tài)疊加譜圖如圖5所示。
表4 樣品中各砷形態(tài)的測試結(jié)果
組分名稱
|
測定結(jié)果
(μg/L)
|
加標(biāo)后濃度
(μg/L)
|
加標(biāo)回收率
(%)
|
砷膽堿(AsC)
|
ND
|
0.878
|
87.8
|
亞砷酸根(As3+)
|
0.713
|
1.783
|
107.0
|
二甲基砷(DMA)
|
ND
|
1.127
|
112.7
|
一甲基砷(MMA)
|
ND
|
0.934
|
93.4
|
砷酸根(As5+)
|
5.997
|
7.021
|
102.4
|
圖5. 河水樣及河水樣加標(biāo)1.0μg/L色譜圖
4. 結(jié)論
利用LC-ICPMS聯(lián)用測試河水樣品中的五種砷形態(tài)打肝,測試結(jié)果表明脂新,該方法檢出限低、線性相關(guān)系數(shù)均在0.999以上粗梭,樣品加標(biāo)回收率在87.8%-112.7%之間争便;同時五種砷形態(tài)能夠在600s內(nèi)完成分析,且分離度較好楼吃,此方法可滿足水質(zhì)樣品中砷的形態(tài)分析始花。
5.參考文獻(xiàn)
[1] 國家衛(wèi)生和計劃生育委員會發(fā)布 GB 5009.11-2014食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中無機(jī)砷的測定 液相色譜-原子熒光光譜法入驮,2015路统。