离子色谱-电感耦合等离子体质谱联用测定茶叶中4种砷形态.pdf

第17卷第7期
中国食品学报
Vol. 17 No
2017年7月
Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology
Jul.2017
离子色谱一电感耦合等离子体质谱联用测定茶叶中4种砷形态
章剑扬王国庆马桂岑金寿珍鲁成银刘新
(中国农业科学院茶叶研究所农业部茶叶产品质量安全风睑评估实验室杭州31000
摘要建立了茶叶中砷酸根As(V)、亚种酸根As(ImD)、一甲基种(MMA)和ニ甲基种(DMA)的离子色语一电感
合等离子体质语(IC-ICP-MS)捡测方法。比較了3种提取方式对茶叶中4种种形态的提取效率,优化分离条件
通过加标回收试验考察了方法准确度及精密度。以0.1molL硝酸水溶液为提取试剂,石墨消解仪100℃消解2
h,上清液供IC-ICP-MS分析。4种种形态米用 Dionex Ionpac AS7阴离子交換柱(250mmx2mm)分离,使用
ICP-MS检测。通过加标回收试验考察方法准确度及精密度,在3个加标水平上各形态的回收率在90.9%
125.0%范国,RSD(n=4)小于5.7%。As(V)、As(I)、MA和DMA的检测限分别是0.1,0.2,03,0.3g1,即
2.5,5.0,7~5,7.5ugkg茶叶。采用该方法对市售茶叶中的4种砷形态含量进行调查分析,As(V)、As(II)、MMA
和DMA本底含量分别在0~545.1,0~147.0,0-95.2,0-86.6gkg之间。无机种含量与有机种之间差异显著(P
0.05),平均含量从高到低依次为As(V)、As(Ⅲ)、MMA和DMA。本结果表明,该方法简单、精确,可用于茶叶中
4种砷形态的准确定量和风险评估。
关鍵词种形态;茶叶;离子色谮;电感耦合等离子体质语;硝酸消解
文章编号1009-7848(2017)07-0255-08doi:10.16429/,1009-7848.2017.07.032
茶是一种常用饮料,茶叶中除含有茶多酚、咖大多无毒。由于砷的各种形态随着所处环境的不
啡碱、维生素等对人体有益的有机成分外四,还含同始终处于转化之中?,所以单独测定总砷含量已
有多种微量元素。微量元素对人体是有益的,也无法准确反映砷的暴露水平及其对环境和生态的
有少数元素是有害的,必须在种植生产和加工过影响。由此,对砷的存在形态进行分析十分必要。
程中对其加以有效监测和控制3。准确测定茶叶
当前研究中,有关砷的形态研究大多集中在
中的微量元素,对评价茶叶质量有重要的意义
土壤环境、水质9?、海产品1-?和少数其它食
研究发现,砷污染严重危害人体健康。砷对人品61中,其中砷化合物的提取溶剂大多采用甲
及生态系统的毒性不仅与砷总量有关,还与砷存醇一水混合液或稀酸溶液。目前行业标准NY
在的化学形态密切相关。在自然界中,砷的主要形659-2003《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》仅
态有砷酸盐As(V)、亚砷酸盐As(Ⅲ)、一甲基对茶叶中的砷总量做出限定圆。只有对茶叶中各
砷(MMA)、二甲基砷(DMA)、砷甜菜碱(AsB)、砷种砷形态进行全面的调査分析,才能科学、客观地
胆碱(AsC)和砷糖(AsS)等,其中As(V)、As(Ⅲ)对茶叶中砷的安全性做出评价,并开展相关的风
为无机砷,其它均为有机砷。无机砷的毒性很高,险评估工作。
已有研究证明无机砷为致癌物质個,而有机形态砷
本试验中采用硝酸提取,以 Dionex Ionpac
AS7阴离子交换柱为分离柱,在相关研究的基
础上,对试验条件进行优化,结合电感耦合等离子
收稿日期:2016-07-04
体质谱仪检测,以期建立茶叶中4种主要砷形态
基金项目:现代农业产业技术体系建设专项( nycytx-26);
的检测方法。分析4个茶类中砷的形态,为茶产品
中国农业科学院创新团队(CAAS- ASTIP
2014- TRIC.AAS);浙江省自然科学基金
种植加工过程中砷变化规律的研究和品质监测提
供技术支持,同时为茶产品中砷的风险评估提供
作者简介:章剑扬,男,1982年出生,硕士生
研究基础。
通讯作者:刘新E-mail:liuxin@mail.icas.com
万方数据
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中国食品学报
2017年第7期
1材料与方法
方法一:准确称取粉碎的样品1.00g于15
1.1材料与试剂
mL具塞离心管中,加10mIL的甲醇一水(体积比1
4个茶类共63个样品均取自市售,其中花茶1),混匀,超声提取30min,800omin离心15
10个来自新疆,砖茶20个取自湖北,绿茶18个min,取上清液过滤。旋转蒸发仪将滤液浓缩,减少
取自浙江,红茶15个取自云南。样品称量、消解前甲醇的对柱子的伤害。用超纯水定容至25mL,即
均经过干燥、粉碎、过筛。
可用于砷的形态分析。
亚砷酸钠As(Ⅲ)、砷酸钠As(V)、一甲基砷
方法二:准确称取粉碎的样品1.00g于50
酸钠(MMA)、二甲基砷酸(DMA),徳国Fuka公mL.特氟龙消解罐中,加10mL的0.2moML硝酸
司、碳酸铵(优级纯),上海阿拉丁试剂有限公司;溶液,混匀,90℃消解2h,8000imin离心15
甲醇、过氧化氢,美国默克公司;水为超纯水。用超min,取上清液过滷。用超纯水定容至25mL,即可
纯水配制1.0mgL的混合As(Ⅲ)、DMA、MA和用于砷的形态分析。
As(V)(以砷计)砷形态储备液;工作溶液使用超
方法三:准确称取粉碎的样品1,00g于50
纯水逐级稀释配制,现用现配;流动相使用前经超mL特氟龙消解罐中,加人25mL沸水,100℃石墨
声波清洗器超声脱气
消解仪保持微沸30min,冷却,8000 r/min离心15
1.,2仪器与设备
min,取上清液过滤。用超纯水定容至25mL,即可
Xseries型电感耦合等离子体质谱仪、ICS-用于茶汤中砷形态分析。
3000型离子色,美国 Thermo Fisher公司;Mili-Q13.2混合标准溶液的配制准确称取4种砷形
超纯水处理系统,美国 Millipore公司; DEENA I态的化合物,用去离子水配成含砷1.0mgL的母
样品全自动消解前处理系统,美国 Thomas Cain液,置于4℃冰箱中保存备用。工作溶液使用去离
公司,IR210旋转蒸发仪、 Buchi Waterbath B-480子水逐级稀释配制,现用现配。流动相使用前经超
旋转蒸发仪,瑞士 Buchi公司:2383K型离心机,声波清洗器超声脱气。
徳国 Herrle公司;KQ-100超声波清洗器,江苏省1.33仪器工作条件IC条件: Dionex Ionpac
昆山市超声仪器有限公司。
AS7(250mmx2mm)阴离子交换柱;流动相:A为
1.3方法
5moML(NH4)2CO3,B为100moML(NH4)2CO3。二
1.3.1样品前处理
元梯度程序:0~2.5min,100%A;2.5~5min,100%
3.1.1砷总量的测定准确称量0.2g左右(精B;5~-15min,100%A;流速0.3mL/min,进样体积
确至0.00019g)茶叶样品于特氟龙消解罐中,加入25uL。
5mL硝酸和1mL双氧水,微波消解,参数见表1
ICP-MS条件:以1.0ugL的Ti、C