IC-ICp-MS/MS联机对食品中砷、铬和硼的形态分析
同一元素不同化学形态的新陈代谢、生物活性以及化学物理性质都存在极大差异，进而可能对环境、生物体产生不同甚至完全相反的效果。因此，传统的元素分析已不能满足要求，形态分析是发展的必然趋势。本文对离子色谱对元素不同形态价态分离后采用电感耦合等离子体串接质谱检测进行了研究，通过对离子色谱分离条件和样品前处理条件的优化，建立了离子色谱-电感耦合等离子体串接质谱(IC-ICP-MS/MS)联机对食品中砷、铬以及硼的元素形态分析检测方法。 一、大米和水产品中无机砷的检测方法研究: 选择碳酸钠和乙酸溶液为流动相，并对其浓度（比例）进行优化，使AsB、DMA、As(Ⅲ)、MMA和As(Ⅴ)五种砷形态在IonPac AS9-HC阴离子分析柱上12min内完全分离。以大米为实验样品，对前处理条件进行优化。优化实验结果表明，0.01 mol/L的盐酸溶液（较接近胃液中盐酸浓度）为提取大米中无机砷的最佳浓度。为了减少非挥发性盐对ICP-MS/MS的损耗，建立了经阴离子抑制器在线脱盐IC-ICP-MS/MS联机法对大米中无机砷进行分析的方法。结果表明，As(Ⅲ)和As(Ⅴ)线性范围分别为0.2～200μg/L、0.5～200μg/L，相关系数均大于0.9990，检出限均低于0.2μg/L，加标回收率为99％～110％，精密度为0.34％～1.68％。 在以大米为实验样品开展以上研究的基础上，本研究又对水产品中无机砷检测的样品前处理条件进行了探索，由于样品基质较复杂，AsB和DMA的分离度尚达不到要求，As(Ⅲ)的回收率也偏低，仍需进一步研究。 二、IC-ICP-MS/MS联机对水产品中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的分析方法研究: 采用两根Dionex AG11保护柱串接方式，通过对流动相中NH4NO3的浓度和pH的优化，最终选择pH为7.5的、浓度为40 mmol/L NH4NO3的水溶液为流动相，流速1.0 mL/min，进样量20μL为最佳色谱条件。通过对提取剂、反应时间及提取次数的选择，优化了样品前处理条件，最终以EDTA为提取剂、反应60 min并提取两次为最佳前处理条件。 实验结果表明，Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)检出限均为0.2μg/L，线性范围为1～20μg/L;在2.00μg/L、5.00μg/L及10.00μg/L三个加标水平下，Cr(Ⅲ)回收率为95.78％～108.34％，RSD均小于3％，Cr(Ⅵ)回收率为76.34～97.10％，RSD均小于3％，满足测定要求。该方法具有简便、快速、灵敏度高的优点，适用于水产品中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的含量测定。 三、IC-ICP-MS/MS联机对食品中外源性硼检测方法的研究: 采用HAMILTON PRP-X100阴离子分析柱，在等度淋洗条件下对前处理过程中提取剂、沉淀剂、提取时间和提取次数以及色谱流动相进行了优化，最终选择浓度为0.5 mmol/L Na2CO3、3 mmol/L NaOH的水溶液为流动相，经二次水分两次提取30 min后用低浓度乙酸沉淀蛋白并用SPE柱净化。实验结果表明，方法线性范围为50～5000μg/L，RSD小于6％，回收率在80～100％之间，可用于食品中硼砂或硼酸的测定。 本研究建立了IC-ICP-MS/MS联机对食品中砷、铬以及硼的元素形态分析检测方法。建立了离子色谱阴离子抑制器在线脱盐IC-ICP-MS/MS联机对大米中无机砷的的检测方法，不仅降低了背景，且提高了方法的准确性和灵敏度，并减少了仪器的损耗以及对等离子体质谱的采样锥、截取锥以及透镜等部件的维护工作。IC-ICP-MS/MS联机法对水产品中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)同时测定其方法简便、快速、灵敏度高、稳定性好，结果令人满意，为水产品中铬形态的分析提供了方法依据。IC-ICP-MS/MS联机法对食品硼砂的检测有良好回收率，精密度也满足要求，为食品中游离硼砂或硼酸的检测提供了检测依据;但是目前还不能把外源性与内源性硼进行有效的区分，通过硼总量的检测与联机分离方法的检测结果对比分析可初步推测食品中硼总量和联机分离所得硼砂含量有相关关系，找出具体关系并建立数据库后可用来判断是否认为添加硼砂的依据，但是这仍需进一步验证，即对大量样品检测并建立适当的数据分析方法。
食品检测;砷元素;铬元素;硼元素;离子色谱;电感耦合等离子体串接质谱
中国海洋大学
硕士
海洋化学
单宝田;崔鹤
2015
中文
TS207.51
84
2016-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）