东莞标检产品检测有限公司
摘要：使用等度洗脱的方法，并使用H2O2氧化三价砷到五价砷，这样测定五价砷的量即为总的无机砷含量。加标回收率在93%～99%之间，相对标准偏差为1.62%～5.07%之间，该方法有较好的精密度和准确性，适用于食品中无机砷的测定分析。
关键词：液相色谱；原子荧光光谱；价态；无机砷；
引言
砷作为常见的有毒有害元素，一直备受人们关注。其实，砷是一种源于自然和人类活动而存在于环境中的化学元素，石头、土壤、水和空气中都含有微量的砷。砷分为有机砷和无机砷（统称为总砷），其中，无机砷与人体健康的长期影响存在密切关系，已被国际癌症研究所列入一类致癌物（即有充足人类流行病学证据的致癌物）。人们主要从食物和饮用水中摄入砷。砷能够通过土壤和水被吸收，在谷物、水果、蔬菜、鱼类及海产品等食物中普遍存在。砷在自然界中以无机和有机的形式存在，其毒性与其存在形态密切相关，不同形态的砷毒性相差甚远。无机砷化合物毒性极强，如砷酸盐[As（V）]、亚砷酸盐[AS（III）]；有机砷：甲基化的有机砷毒性远低于无机砷化合物，如砷甜菜碱（AsB）和砷胆碱（AsC）则被研究认为无毒。因此，为了真实反映食品中砷的安全性，对砷元素的各种形态进行有效分离，然后再进行检测是非常必要的。总砷量与毒性相对较高的无机砷含量不存在对应关系，国际上对食品中砷的卫生学评价多以无机砷为依据。GB2762-2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》中规定了稻谷、水产品及其制品、婴幼儿辅助食品的无机砷限量，取消了总砷的要求。因此测定无机砷更具有卫生学意义，符合食品安全需要。
当前标准中，采用等度、梯度洗脱的方式来分离不同形态的砷，总无机砷含量等于As（V）含量与As（III）含量的加和。本方法使用等度洗脱的方法，并使用H2O2氧化三价砷到五价砷，这样测定五价砷的量即为总的无机砷含量。本试验的研究方法是在国家标准GB5009.11-2014《食品安全国家标准食品中总砷及无机砷的测定》中第一法液相色谱-原子荧光光谱法（LC-AFS）的基础上，建立种通用、方便、准确适用于食品中无机砷检测的方法，采用加标回收的方式对方法进行验证，总体结果令人满意。
一、液相色谱技术在食品中的应用
1.在甜味剂中的检测
在食品安全性方面，对甜味剂指标成分也具有一定要求，如果超过一定指标，将影响食品安全性。因此，食品检验人员可以利用HPLC技术进行甜味剂检测。以HPLC为载体，对食品中的糖精钠进行检测，并认真分析相关的检测指标与数值。通常情况下，高效液相色谱法在取样量为10g，进样量为20μl时，检出量为3ng。通过HPLC检测，能够很容易检验出食品中的甜味剂成分是否超标。
2.在防腐剂中的检测
有些生产商为了延长食品保质期，选择在食品中添加防腐剂，避免食物过快的腐坏掉。但是国家在食品防腐剂的使用要求上，也具有严格的标准，如果大量使用防腐剂，将导致食品安全性能受到威胁。因此，做好食品防腐剂成分检测，对保障现代人食品安全品质至关重要。通常情况下，利用HPLC技术，对食品中的防腐剂成分检测。合理使用C18色柱谱，控制紫外线波长为230nm。之后通过定容、分离等操作，检验食品中防腐剂成分，检测食品是否在安全指标范围内。
3.在色素中的检测
为了达到良好的视觉效果，吸引人们的购买注意力，很多商家选择在食品中添加色素，从而达到色香味俱全的效果。大多数色素都是人工合成，大量服用将给人们健康造成不利影响。所以，在食品检验工作中，工作人员需要重视色素检测。合理利用HPLC技术，对食品中的色素成分、指标进行检测，保证食品中的色素含量符合国家规定的食品安全生产标准。
二、材料与方法
1.仪器与器材
AFS-8230/SA-20液相色谱-原子荧光光谱联用仪（北京吉天仪器有限公司）：KQ-500DE台式数控超声波清洗器（昆山超声仪器）；SHA-C水浴恒温振荡器（常州国华电器）；漩涡混合器：TGL-16G高速台式离心机（上海安亭）；溶剂过滤器。阴离子交换色谱柱（汉密尔顿），阴离子保护柱（汉密尔顿）。
2.试剂与标准物质
盐酸（优级纯）、硝酸（优级纯）、硼氢化钾（KBH）、氢氧化钠（NaOH）、磷酸二氢铵（NH4H2PO4）、正己烷（CH3（CH2）4CH3）、1000mg/L三价砷As（III）1000mg/L五价砷As（V）（均为标准物质，购于中国计量院）、氩气（纯度99.99）、0.45μm滤膜。实验用水符合国家标准中规定的一级水要求。
3.方法
①原理
食品中无机砷经稀硝酸超声提取后，以液相色谱进行分离，分离后的目标化合物在酸性环境下与KBH反应，生成气态砷化合物，以原子荧光光谱仪进行测定。按保留时间定性，外标法定量。
②试样处理
称取试样1.0~5.0g置于25ml比色管中，加入20ml0.15mol/LHNO溶液，密闭。放置过夜后于90℃恒温箱中热浸提2.5h，每半小时振摇1min。提取完毕，取出冷却至室温，4000r/min离心5min，过滤取5ml上清液置于离心管中，加入30%H2O21.0ml，稀释定容至10ml，振摇，于90℃加热30min。取出冷却，转移至5ml离心管中，高速离心5min，上清液经0.45μm有机滤膜过滤后进样。
③仪器参数
进样量：100μl；柱温：室温；流动相：25mmol/L磷酸二氢铵（10%氨水调或10%甲酸至pH=6.0）；流速：1.0ml/min；等度洗脱；光电信增管负高压（V）：280；原子化器温度（℃）：200；原子化器高度（mm）：8；灯电流（mA）：80；载气流量（ml/min）：300；屏蔽气流量（ml/min）：500；载流：7%盐酸（V/V）；还原剂：20g/L硼氢化钾溶液（溶剂为5g/L的氢氧化钾）。
④标准系列配置
砷酸根、亚砷酸根标准储备液（1000mg/L）：有证标液；砷酸根、亚砷酸根中间液（10.0mg/L）：吸取砷酸根、亚砷酸根标准储备液1.00ml，用水定容至100ml；砷酸根、亚砷酸根工作液（1.00mg/L）：吸取砷中间液10.00ml，用水定容至100ml。上机液的配置（现配现用）混标：三价砷、五价砷：10.0、20.0、40.0、60.0、100ug/L。取5ml混标液置于离心管中，加入30%H2O21.0ml，稀释定容至10ml，振摇，于90℃加热30min取出冷却，转移至5ml离心管中，高速离心5min，上清液经0.45μm有机滤膜过滤后进样。相当于最终上机液浓度为：5.0、10.0、20.0、30.0、50ug/L，其中三价砷与五价砷合计无机砷浓度为：10.0、20.0、40.0、60.0、100ug/L。
三、结果分析
2.1加入H2O2的作用
用H2O2将As（Ⅲ）氧化为As（V），根据As（V）含量测试样品中无机砷。当前标准中，采用等度、度洗脱的方式来分离不同形态的砷，总无机砷含量等于As（V）含量与AS（III）含量的加和。本方法仅用等度液相泵就可以完成分析过程。使用等度洗脱的方法，并使用H2O2氧化三价砷到五价砷，这样测定五价砷的量即为总的无机砷含量。上机液混标直接定容10ml上机和加入H2O2氧化定容10ml上机反应前后的对比谱图：
从试样中砷的形态分布谱图中发现有未知峰与As（III）非常接近，参照标准物质的定性实验分析，峰应为含有砷糖、甜菜碱、砷胆碱等多种形态的有机砷化合物。从而严重干扰As（III）的准确定量，因此采用等度分离方法测定无机砷含量时，需在样品提取液中加入H2O2把As（III）氧化为As（V），而从图3可以看出含有砷糖、甜菜碱、砷胆碱等多种形态的有机砷化合物并不会被H2O2氧化，最终通过对As（V）的定量计算样品中的无机As含量，H2O2的浓度为10%适宜。
2.2无机砷标准曲线及线性范围
2.3样品的加标回收实验
结果表明，加标回收率在93%~99%之间，加标回收实验结果满意，符合理化检验方法回收率要求，相对标准偏差（n=6）为1.62%~5.07%，符合理化检验方法精密度要求，表明该方法适合食品中无机砷含量的检测。
结束语
本方法使用等度洗脱的方法，并使用H2O2氧化三价砷到五价砷，通过加入氧化剂氧化三价砷方式和干扰有机砷分离，同时这样测定五价砷的量即为总的无机砷含量，本方法在0~100ug/L范围线性良好，方法检出限为0.01mg/kg，精密度和准确度较好，符合方法学要求，适合实际样品的分析。建立一种通用、方便、准确适用于食品中无机砷检测的方法，采用加标回收的方式对方法进行验证，总体结果令人满意。结果准确可靠，具有良好的精密度。
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