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色譜一原子熒光光度計(jì)聯(lián)用技術(shù)的新進(jìn)展及其在食品、環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2017-09-01
1概述
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，痕量元素形態(tài)分析在食品安全、環(huán)境科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)，毒理學(xué)和營養(yǎng)學(xué)等諸多領(lǐng)域?qū)τ卸居泻τ袡C(jī)金屬污染物引起高度重視。人們已越來越認(rèn)識(shí)到砷、汞和硒的不同化合物之間毒性存在巨大差異，且其毒性不僅與元素總量有關(guān)，還與元素存在形態(tài)密切相關(guān)。例如，無機(jī)砷化合物(包括三價(jià)砷和五價(jià)砷)毒性最強(qiáng)，一次過量攝人可引起急性中毒，長期低劑量暴露可引起慢性砷中毒，誘發(fā)各種皮膚病及肝腎功能受損，甚至導(dǎo)致癌癥。而甲基砷酸化合物毒性則較低，在廣泛存在水生生物體內(nèi)的砷甜菜堿(AsB)、砷膽堿(AsC)、砷糖(AsS)等形態(tài)砷化物通常被認(rèn)為毒性很低或無毒””，;而二價(jià)無機(jī)汞和甲基汞作為汞元素的主要存在形態(tài)，甲基汞的毒性要比二價(jià)無機(jī)汞大得多，甲基汞能夠穿透生物膜，并通過食物鏈進(jìn)行富集，對(duì)人和動(dòng)物的危害最大‘3.‘，;硒是人和動(dòng)物所必需元素，但是過量吸人六價(jià)無機(jī)硒會(huì)導(dǎo)致生物體中毒反應(yīng)，而有機(jī)硒化合物硒代朧氨酸(SeCyS)則有延緩衰老功效和抗癌作用‘sl。元素的不同存在形態(tài)決定了其在環(huán)境和生命過程中表現(xiàn)出不同的行為;不同的元素形態(tài)由于具有不同的物理化學(xué)性質(zhì)和生物活性，在環(huán)境和生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著不同的作用。元素總量或者濃度的相關(guān)信息已經(jīng)不能滿足環(huán)境和生命科學(xué)研究的需要，有時(shí)候甚至?xí)o出一些錯(cuò)誤的信息。根據(jù)傳統(tǒng)分析方法所提供的元素總量的信息已經(jīng)不能對(duì)某一元素的毒性、生物效應(yīng)以及對(duì)環(huán)境的影響做出科學(xué)的評(píng)價(jià)，為此，分析工作者必須提供元素的不同存在形態(tài)的相關(guān)信息。元素形態(tài)具有多樣性、易變性、遷移性等不同于常規(guī)分析對(duì)象的特點(diǎn)，因此其分析方法也成為一個(gè)嶄新的研究領(lǐng)域，即“元素形態(tài)分析”。
聯(lián)用技術(shù)是元素形態(tài)分析主要分析手段，是指將不同元素形態(tài)的分離與測定結(jié)合為一體，實(shí)現(xiàn)樣品中元素不形態(tài)的在線分離與測定。聯(lián)用技術(shù)由于可以實(shí)現(xiàn)在線的有效分離與測定，因此已成為目前元素形態(tài)分析的主要手段。分離部分主要以色譜和高效毛細(xì)管電泳為主，檢測部分主要是原子光譜/質(zhì)譜類儀器，此外聯(lián)用技術(shù)還包括一些特殊的接口、特殊的樣品引人技術(shù)以及在線樣品前處理技術(shù)等。
HPLC / GC一ICP -MS聯(lián)用技術(shù)已經(jīng)成為分析化學(xué)中最熱門的研究領(lǐng)域之一，被認(rèn)為是目前最有效和最有發(fā)展前景的形態(tài)分析技術(shù)，在國外得到了較為廣泛的應(yīng)用。但是，I CP - MS存在同量異位素、多原子分子離子以及多電荷離子的干擾問題，如00Ar'SC 1干擾’SAs , 00Ar00Ar干擾}0Se , '}Ar'80干擾“Fe的測定。ICP -MS對(duì)色譜分離中所普遍使用的高鹽組分和高含量有機(jī)組分，如甲醇、乙睛等承受能力有限，大大限制了其在與色譜聯(lián)用中的應(yīng)用。此外，I CP - MS昂貴的價(jià)格、對(duì)操作人員的較高要求以及極高的運(yùn)行和維護(hù)成本限制了ICP一MS在元素形態(tài)分析領(lǐng)域的廣泛推廣和應(yīng)用。VG一AFS作為一種高靈敏的分析技術(shù)在砷、汞、硒等元素分析具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在與色譜聯(lián)用具有無可比擬的最佳效果，可以與HPLC一ICP一MS聯(lián)用相媲美。
早在1998年，北京瑞利分析儀器公司先后與中科院生態(tài)環(huán)境研究中心和美國戴安公司合作開發(fā)色譜與原子熒光光度計(jì)聯(lián)用系統(tǒng)，旨在建立砷、汞和硒等元素的形態(tài)分析方法。近年來，此項(xiàng)研究工作取得了突破性的進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了HPLC一AFS和IC一AFS兩種聯(lián)用技術(shù)的分析儀器的商品化。2006-2008年，瑞利公司又與中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與食品安全所合作，完成了“十一五”國家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目2006BAK02A 10《食品安全關(guān)鍵技術(shù)一持久性有毒污染物檢測技術(shù)研究》即液相色譜一原子熒光聯(lián)用技術(shù)研究，突破了色譜一原子熒光聯(lián)用平臺(tái)中的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，為元素形態(tài)分析技術(shù)在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用提供了商品化的液相色譜一原子熒光聯(lián)用儀器。同時(shí)，瑞利公司即將完成的“十一五”國家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目2006BAK03A14《監(jiān)測檢測專用儀器產(chǎn)業(yè)化示范的色譜一原子熒光聯(lián)用儀》，其產(chǎn)出成果已經(jīng)批量上市，以滿足元素形態(tài)分析儀器的需求。這些項(xiàng)目對(duì)我國元素形態(tài)分析的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。本文將此項(xiàng)研究成果及其應(yīng)用作一簡介。
2色譜與原子熒光光度計(jì)分析聯(lián)用技術(shù)的特點(diǎn)
在上世紀(jì)80年代初，蒸氣發(fā)生一原子熒光光度計(jì)(VG-AFP )在我國誕生(6)。它集蒸氣發(fā)生技術(shù)和結(jié)構(gòu)簡單的無色散原子熒光光度計(jì)等諸多優(yōu)勢(shì)技術(shù)于一體，利用蒸氣發(fā)生技術(shù)使分析元素與基體元素分離，并得到富集，而生成的蒸氣發(fā)生元素可以在氫氫火焰中原子化，而氫氫火焰本身具有很高的熒光效率及較低的背景發(fā)射干擾。因此，VG一AFS在測定As ,瑰、Se, Pb和Cd等典型有毒有害元素方。面具有很高的分析靈敏度，優(yōu)于AAS , I CP一AES等現(xiàn)代原子光譜的分析手段，在我國很快得到推廣和普及17一’。
我國科技工作者經(jīng)過近30年的努力，不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，VG一AFP有了很大的發(fā)展，由早期僅能分析5一6個(gè)元素，現(xiàn)已擴(kuò)到11個(gè);分析靈敏度提高了1一2個(gè)數(shù)量級(jí);重現(xiàn)性由5%提高到1%，由手工操作發(fā)展到智能化全自動(dòng)測定，走上了一條快速發(fā)展的道路，具有典型中國特色的VG - AFP，如“低溫原子化”和“自動(dòng)排出廢液的氣液分離裝置”等【””2]。新技術(shù)均已處于國際領(lǐng)先水平。
原子熒光光度計(jì)是具有中國特色的分析儀器，它具有分析靈敏度高、線性范圍寬、儀器結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易于維護(hù)、光譜干擾及化學(xué)干擾少等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于As ,瑰、Se, Pb等元素的特征譜線均處于原子熒光最佳的檢測波長范圍，在采用了高效的蒸氣發(fā)生進(jìn)樣技術(shù)后，具有很好的檢出能力，可以獲得與電感禍合等離子體質(zhì)譜(ICP一MS)相當(dāng)?shù)臋z出限和靈敏度。蒸氣發(fā)生進(jìn)樣技術(shù)能夠使待測組分與基體有效分離，因此具有極強(qiáng)的耐高鹽組分和有機(jī)組分的能力，能夠和任何的色譜分離條件相匹配。此外原子熒光還具有成本低廉和操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，使得HPLC一VG一AFP聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用于元素形態(tài)分析具有極大的發(fā)展前景，易于得到推廣。
3色譜與原子熒光光度計(jì)聯(lián)用技術(shù)關(guān)鍵部件的研究
3.1高效的紫外光(W)在線消解接口
色譜與原子熒光光譜聯(lián)用技術(shù)的核心是兩者之間連接的“媒介”即接口技術(shù)。VG - AFP中蒸氣發(fā)生進(jìn)樣技術(shù)對(duì)元素的價(jià)態(tài)和形態(tài)具有較高的選擇性。一般而言，對(duì)高價(jià)態(tài)以及有機(jī)結(jié)合態(tài)的蒸氣發(fā)生效率相對(duì)較低。
可見，對(duì)于砷甜菜堿和砷糖的測定，則需要在經(jīng)過色譜分離后，通過在線紫外消解，轉(zhuǎn)化為五價(jià)砷，再進(jìn)行蒸氣發(fā)生，才能最終被原子熒光所檢測。因此，在蒸氣發(fā)生前需要對(duì)樣品進(jìn)行在線氧化處理，即將色譜分離后待測元素形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谡魵獍l(fā)生的形態(tài)，以獲得較高的進(jìn)樣效率。常用的在線接口一般為紫外線消解系統(tǒng)和微波加熱消解系統(tǒng)，微波加熱消解系統(tǒng)由于反應(yīng)劇烈，加熱溫度較高，容易造成紊流和壓力過高，影響分離效果并造成系統(tǒng)噪聲增加，該法已經(jīng)逐漸被淘汰。而紫外線消解系統(tǒng)則相對(duì)較為溫和，利用紫外線誘導(dǎo)產(chǎn)生的自由基發(fā)生氧化或還原作用，使得有機(jī)態(tài)的元素形態(tài)轉(zhuǎn)化為無機(jī)離子，高價(jià)態(tài)的元素形態(tài)轉(zhuǎn)化為低價(jià)態(tài)。因此，紫外光(W)在線消解系統(tǒng)是聯(lián)用技術(shù)中的關(guān)鍵部件，我們研制成功的消解系統(tǒng)裝置具有以下特點(diǎn):
(1)采用新穎的機(jī)械結(jié)構(gòu)和防震措施，重點(diǎn)解決了紫外燈管使用石英材料易破碎的技術(shù)難題。且完全可以滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB 11606一2007對(duì)分析儀器的關(guān)于碰撞、跌落、顛簸、振動(dòng)、沖擊等方面的考核要求。即使在最苛刻的環(huán)境試驗(yàn)條件下，紫外燈也不會(huì)破碎。
(2)采用了系統(tǒng)恒溫控制技術(shù)，確保燈管溫度維持在最大發(fā)光強(qiáng)度和最佳恒定溫度，保證了紫外光強(qiáng)度長期穩(wěn)定的優(yōu)異性能。
(3)采用具有最高紫外線反射率的特種材料和雙曲面型反射裝置，極大地提高了紫外線的輻射強(qiáng)度和利用率、從而提高了紫外消解系統(tǒng)的的消解效率。
(4)采用具有較高紫外透過率的聚四氟乙烯(PTEE)管，取代了易碎和怕堿性溶液腐蝕的石英管，這種新型反應(yīng)管，能夠承受任意類型消解溶液的腐蝕，管路長度和內(nèi)徑均經(jīng)過理論計(jì)算和系統(tǒng)測試，有效抑制了峰展寬，可得到極佳的分析結(jié)果。
(5)為確保操作安全性，防止紫外線直接或間接與人體接觸，本系統(tǒng)采用全封閉一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證無任何紫外光泄漏，以及長期運(yùn)行也不會(huì)產(chǎn)生臭氧。
3.2全新的蒸氣發(fā)生氣一液分離器
蒸氣發(fā)生氣液分離器是色譜與原子熒光光度計(jì)聯(lián)用技術(shù)中重要組成部分，其主要作用為將蒸氣發(fā)生反應(yīng)過程中生成的氣態(tài)物質(zhì)與反應(yīng)后的溶液分離。聯(lián)用技術(shù)元素形態(tài)分析的模式與總量分析不同，色譜分離所使用的試劑種類較多，基體組分也比較復(fù)雜，且元素形態(tài)分析的樣品單次測定時(shí)間一般長達(dá)幾分鐘、十幾分鐘，甚至更長時(shí)間，而在長時(shí)間蒸氣發(fā)生反應(yīng)過程中，載氣以及反應(yīng)過程中生成的氫氣極易將大量的水蒸氣攜帶進(jìn)人原子化器并在其上方形成微珠，進(jìn)而引起顯著的熒光碎滅和光散射，對(duì)熒光信號(hào)的測定產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，同時(shí)，較多水蒸氣凝結(jié)后還易造成阻礙管道中氣體的傳輸，從而嚴(yán)重影響分析靈敏度和重現(xiàn)性。
我們研制成功了一種臥式的噴流型三級(jí)氣一液分離器，經(jīng)過色譜分離的組分再經(jīng)過紫外消解和酸化后，與還原劑混合反應(yīng)，直接進(jìn)人噴流器，由載氣經(jīng)噴流器在其出口處產(chǎn)生負(fù)壓，加速復(fù)雜基體組分的蒸氣發(fā)生反應(yīng)，在氣一液分離的內(nèi)層進(jìn)行一級(jí)分離，廢液直接流人底部U形管水封后自動(dòng)排除，將含有少量的水蒸氣的氣體進(jìn)人外層進(jìn)行二次分離，氣體由上部出口再次通過三級(jí)氣一液分離裝置，使含有的細(xì)微水氣再次分離，然后進(jìn)人原子化器原子化。它的優(yōu)點(diǎn)是氫化反應(yīng)完全，氣一液分離徹底，特別是有機(jī)質(zhì)較高的樣品產(chǎn)生較多泡沫時(shí)仍具有良好的氣一液分離效果。在色譜一原子熒光聯(lián)用過程中，色譜分離條件中較多采用容易產(chǎn)生大量泡沫的離子對(duì)試劑和甲醇、乙睛等易于產(chǎn)生熒光碎滅的有機(jī)溶劑，該氣液分離器發(fā)揮了重要作用，在最大程度上可將有機(jī)溶劑和氫化物有效分離，同時(shí)有效抑制泡沫的生成。
3.3升級(jí)聯(lián)用技術(shù)的通用接口裝置
當(dāng)前VG一AFS的商品儀器一般都是僅能測定As,瑰、Se和Pb等元素的總量分析。如果用戶需要開展元素形態(tài)分析，則還需要另外購買專用的色譜與原子熒光光度計(jì)聯(lián)用分析儀，這對(duì)于已有液相色譜或離子色譜的實(shí)驗(yàn)室，則是極大的浪費(fèi)。為了適應(yīng)用戶的需求，本公司針對(duì)現(xiàn)有的VG一AFP總量分析的產(chǎn)品，開發(fā)出能夠與國內(nèi)外的各種液相色譜或離子色譜聯(lián)用的PDI一10型通用接口裝置，無需更改硬件，可以直接將原子熒光光度計(jì)與液相色譜或離子色譜連接，即可升級(jí)為聯(lián)用技術(shù)元素形態(tài)分析儀。這種整體結(jié)構(gòu)的通用接口裝置，包括蠕動(dòng)泵、旋轉(zhuǎn)閥、紫外消解系統(tǒng)和專用控制終端軟件等。脫離接口裝置，同時(shí)仍具有As ,掩、Se等11種元素總量分析功能。
3.4聯(lián)用技術(shù)專用的工作站軟件
色譜一原子熒光聯(lián)用技術(shù)控制方式在發(fā)展的最早期，一般通過不同的軟件或單片機(jī)，分別控制色譜泵、紫外消解系統(tǒng)及原子熒光，數(shù)據(jù)采集一般依靠專用的色譜工作站軟件或其它軟件來完成，甚至數(shù)據(jù)的處理和數(shù)據(jù)及分析報(bào)告的輸出均需要額外的軟件來實(shí)現(xiàn)，操作的繁瑣和復(fù)雜程度很難讓廣大的分析工作者接受。而且在軟硬件配合上也沒有經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，穩(wěn)定性較差。
我們編制了專門針對(duì)液相色譜/離子色譜一原子熒光聯(lián)用技術(shù)平臺(tái)的工作站軟件Pro Hyphen，率先實(shí)現(xiàn)了聯(lián)用技術(shù)的整機(jī)一體化控制，同時(shí)對(duì)儀器硬件作出系統(tǒng)調(diào)整，完成了聯(lián)用儀器多個(gè)單元的一體化系統(tǒng)控制，大大提高了聯(lián)用系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。該工作站軟件可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)整機(jī)的系統(tǒng)控制，數(shù)據(jù)采集與處理等功能，適合分析實(shí)驗(yàn)室使用，從而保障了儀器的商品化。
3.5任何過程汞分析的安全保障裝置
汞元素在氫化物反應(yīng)過程中，比任何元素都易于生成汞蒸氣，因此，在原子熒光測量過程中，無論是否測量汞元素，均會(huì)有汞蒸氣生成，而且是樣品中100%的汞蒸氣生成。由原子化器上方排出的原子態(tài)的汞蒸氣是一個(gè)潛在的污染源，需格外注意。由于汞蒸氣密度較大，在不影響測量的前提下，最好的通風(fēng)裝置也僅能將30%的汞蒸氣排出實(shí)驗(yàn)室，其余70%存留在原子化室中，長期累積，逐漸向?qū)嶒?yàn)室內(nèi)部擴(kuò)散，危害操作人員身體健康。針對(duì)上述的情況，汞蒸氣的捕集裝置為首選解決方案，分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種，主動(dòng)式為采用氣體循環(huán)的方式主動(dòng)吸附、捕集汞蒸氣;被動(dòng)式為捕集靜止固定于某一位置，僅僅依靠氣體自由擴(kuò)散進(jìn)行吸附。我們經(jīng)多年的刻苦攻關(guān)，于2005年初申請(qǐng)了“主動(dòng)式捕集裝置”專利(專利號(hào):200520000097.2)，在業(yè)內(nèi)率先提出“環(huán)保型原子熒光”的理念，引起廣泛關(guān)注，并獲得2005年的原子熒光產(chǎn)品的唯一BCEIA金獎(jiǎng)。采用流量為25L的大流量抽氣泵和大容量高效能汞吸附劑，能夠使容積為3.9L的原子化室中的氣體在1分鐘內(nèi)循環(huán)達(dá)6次之多，捕集效率高達(dá)70%。其汞蒸氣的捕集效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于被動(dòng)式捕集裝置。
4商品化的色譜一原子熒光光度計(jì)聯(lián)用儀器
4 .1 AF - 61 OD2色譜一原子熒光光度計(jì)聯(lián)用儀
本公司自1998年就開始進(jìn)行色譜一原子熒光聯(lián)用技術(shù)的自主研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了所有關(guān)鍵技術(shù)的突破，為形態(tài)分析儀器商品化的研制打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。2006年正式立項(xiàng)，開始了AF - 610D色譜一原子熒光聯(lián)用儀的研制，并得到國家相關(guān)部門的高度重視，先后獲得了兩項(xiàng)“十一五”國家科技支撐計(jì)劃的項(xiàng)目支持，從而加快了AF - 610D色譜一原子熒光聯(lián)用儀器的開發(fā)推廣和商品化進(jìn)程，滿足了市場對(duì)元素形態(tài)分析儀器的需求。而后，結(jié)合自身在聯(lián)用技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，開發(fā)出新了一代的AF - 610D2色譜一原子熒光光度計(jì)聯(lián)用儀。整機(jī)同時(shí)具備總量分析和形態(tài)分析的功能，無論是在整機(jī)控制、性能參數(shù)還是在技術(shù)水平上均達(dá)到國際先進(jìn)水平。
4 . 2 AF - 610D2色譜一原子熒光光度計(jì)聯(lián)用儀的分析譜圖
4.2.1砷形態(tài)分離譜圖
4.2.1.1三價(jià)無機(jī)砷(As(III))、五價(jià)無機(jī)砷(As(V))、一甲基砷(DMA)和二甲基砷(MMA)
As(川)、As( V ) , DMA和MMA四種砷形態(tài)，濃度分別為10, 100, 500, 1000ng / mL，采用陰離子交換柱進(jìn)行分離后，原子熒光進(jìn)行檢測，其重疊譜圖如圖3所示。
4.2.1.2砷甜菜堿(AsB)、五價(jià)無機(jī)砷(As(V))、一甲基砷(MMA)和二甲基砷(DMA)
AsB, As(V), DMA和MMA四種砷形態(tài)，濃度分別為10, 100, 500, 1000ng / mL，采用陰離子交換柱進(jìn)行分離后，原子熒光進(jìn)行檢測，其重疊譜圖如圖4所示。
4.2.1.3阿散酸、2一硝基苯基砷酸和洛克沙腫
阿散酸(PASA ) , 2一硝基苯基砷酸(NPAA)和洛克沙腫(NEiPAA )，濃度分別為10, 50, 100, 500,1000, 2000ng / mL，采用C18柱進(jìn)行分離后，經(jīng)過在線紫外消解后，原子熒光進(jìn)行檢測，其重疊譜圖如圖5所示。
4.2.2汞形態(tài)分離譜圖
甲基汞(MMC )、乙基汞(EMC )、苯基汞(PMC )、二價(jià)無機(jī)汞(MC )，濃度分別為0.05, 0.1, 0.5,1, 5, long/mL，采用C18柱進(jìn)行分離后，經(jīng)過在線紫外消解后，原子熒光進(jìn)行檢測。
4.2.2硒形態(tài)分離譜圖
濃度均為l Ong / }L的硒代膚氨酸(SeCys)、亞硒酸鹽(Se(IV))、硒代蛋氨酸(SeMet)、硒酸鹽( Se( VI ) )，在采用陰離子交換柱分離后，經(jīng)過在線紫外消解還原，原子熒光檢測。
5色譜與原子熒光聯(lián)用在砷和汞等元素形態(tài)分析中的應(yīng)用
5.1 HPLC-W-VG-AFP聯(lián)用測定海產(chǎn)品中無機(jī)砷
近年來，國內(nèi)外針對(duì)色譜與低成本、高靈敏的元素特效檢測器，蒸氣發(fā)生一原子熒光光度計(jì)(VG- AFP)聯(lián)用引起關(guān)注。該方法已用于啤酒‘I3]，農(nóng)田土壤[14]和植物‘IS，等，以及不同環(huán)境生物樣品中砷的形態(tài)分析。
中國疾控中心營養(yǎng)與食品安全所張磊、李筱薇、趙云峰等[16]報(bào)道了以20mmol / L磷酸二氫錢(PH6川為流動(dòng)相，以Ham i 1 ton PRPX-100陰離子柱進(jìn)行無機(jī)砷、一甲基砷(MMA)和二甲基砷(DMA )有效分離。采用高效液相色譜一紫外消解一蒸氣發(fā)生一原子熒光光譜法(HPLC-W-VG-AFP)測定海產(chǎn)品(海藻)中無機(jī)砷含量，方法特異性強(qiáng)，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
5 .1 .1儀器裝置與條件
Agilent1200高效液相色譜(美國Agilent公司);Ham i 1 ton PRPX-100陰離子交換色譜分析柱和預(yù)柱(美國Hamilton公司);AF一610D原子熒光光譜儀(北京瑞利分析儀器公司)
HPLC主要參數(shù):20mmo1 / L磷酸二氫錢溶液(PH6.0)為流動(dòng)相，等度洗脫，流速1.OmL/min,進(jìn)樣體積100NLo
AFP主要參數(shù):負(fù)高壓320V;空心陰極燈總電流90mA(主電流/輔助電流:55 / 35mA );載流:2 .4mol/LHC1;流量4mL/min; 3%(m/v ) KBH<溶液，流量4mL/minx
5.1.2分析結(jié)果
海藻樣品以2mol / L三氟乙酸(TFA)溶液為提取劑，熱浸提2h后，采用高效液相色譜‘~原子熒光光譜法測定無機(jī)砷的總量為68 . 3mg / kg。參加了FAPAS國際上26個(gè)實(shí)驗(yàn)室比對(duì)考核，得到Z評(píng)分為0.3(實(shí)驗(yàn)室編號(hào)為19，見圖8)，取得了優(yōu)異成績，證明該法結(jié)果的特異性強(qiáng)，準(zhǔn)確可靠。
5.2 IC-W V}AFP聯(lián)用測定生物樣品中汞化合物形態(tài)
色譜與各種檢測器聯(lián)用是較為普遍采用的分析汞化合物形態(tài)的方法，常用的檢測器有冷蒸氣發(fā)生一原子吸收光譜檢測器‘”，、原子發(fā)射光譜檢測器‘I8]及化學(xué)檢測器‘19]等，但方法靈敏度較低，不能滿足食品、生物樣品中痕量分析的要求。電感禍合等離子體一質(zhì)譜檢測器具有較高的靈敏度，然而昂貴的設(shè)備限制了該方法的應(yīng)用。
中科院生態(tài)環(huán)境研究中心墨淑敏，梁麗娜等‘ml報(bào)道了淋洗液為含5% (V/V)乙臘、60mmo1 / L醋酸胺和0.01% (V/V)二硫基乙醇的水溶液，以,Acclaim polarAdvantage C16分析柱，進(jìn)行了無機(jī)汞，甲基汞和乙基汞有效分離。采用離子色譜一紫外消解一蒸氣發(fā)生一原子熒光光譜法(I C-W-VG-AFP)測定脈紅螺樣品中汞化合物形態(tài)，取得了滿意的分析結(jié)果。
5.2.1儀器裝置與條件
I CS-1500離子色譜(美國戴安公司);AF-610D原子熒光光度計(jì)(北京瑞利分析儀器公司)。
IC主要參數(shù):淋洗液的流速1mL/min，進(jìn)樣體積25uLe
AFS主要參數(shù):負(fù)高壓:280V;空心陰極燈燈電流:30mA;氫氣流量:400mL / min;
5.2.2分析結(jié)果
濃度分別為10和100ug/L混標(biāo)溶液的分離譜圖如圖9所示。在優(yōu)化分離檢測條件下，20ug/L的汞化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液平行7次測定，甲基汞，無機(jī)汞和乙基汞的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為2.0%,2.9%和2.4%;三種汞化合物的線性范圍為10一2000 u g / L; 25 u 1進(jìn)樣檢出限分別為3ug/L, 2ug/L和4ug/L。用建立的方法測定脈紅螺樣品中甲基汞和乙基汞的加標(biāo)回收率分別為90%和92%。
5 . 3 GC AFP連用測定生物和沉積物樣品中甲基汞
氣相色譜(GC)與原子熒光光譜(AFP)聯(lián)用測定汞化合物形態(tài)的研究比較少，氣相色譜法用于元素形態(tài)分析的主要目標(biāo)分析物為揮發(fā)性或穩(wěn)定性的物質(zhì)或可以通過衍生物反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閾]發(fā)性物質(zhì)，因此在形態(tài)分析中的研究主要是有機(jī)汞，有機(jī)鉛和有機(jī)錫等沸點(diǎn)較低且熱穩(wěn)定性較好的物質(zhì)。瑞利公司與中科院生態(tài)中心合作開發(fā)了GC AFS聯(lián)用系統(tǒng)。如圖10所示，加熱器的作用是將有機(jī)汞轉(zhuǎn)化為無機(jī)汞，主要由一段纏有鎳鉻電阻絲的石英管(長15cm，內(nèi)徑lmm)組成。系統(tǒng)工作時(shí)，電阻絲兩端輸人一定電壓使其溫度恒定在850 C，用一段長30cm，內(nèi)徑0.53mm的石英毛細(xì)管連接色譜柱與聚四氟乙烯(PTFE)管，可消除汞化合物的吸附及擴(kuò)散。尾吹氣的作用是將分析物迅速帶人檢測器。
5.3.1儀器裝置與條件
HP6890氣相色譜儀(美國Hewlett一Packard公司);SE一30毛細(xì)管色譜柱(北京北分天普儀器技術(shù)有限公司);AF一620原子熒光光度計(jì)(北京瑞利分析儀器公司)。
GC主要參數(shù):進(jìn)樣口溫度:300 C;進(jìn)樣體積:5 u 1;載氣流量: 8mL / min;加熱器溫度:850℃。
AFP主要參數(shù):負(fù)高壓:400V;燈電流SOmA;尾吹氣:120mL / min;氫氣流量:400mL / min o
5.3.2分析結(jié)果
在優(yōu)化分離檢測條件下，濃度均為20ng / mL的甲基汞和乙基汞的分離譜圖如圖11所示，其保留時(shí)間分別為甲基汞2.96min，乙基汞3.76min。甲基汞(MMC )和乙基汞(EMC)的絕對(duì)檢出限(3a)可達(dá)0 .OOSng。對(duì)于long/ mL的MMC和EMC標(biāo)準(zhǔn)溶液，連續(xù)5次測定精密度(RSD)分別為2.5%和1.3%;標(biāo)準(zhǔn)參考物(DORM一2)的分析結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值一致。本法對(duì)采自太湖梅梁灣的鯉魚、鰓魚、細(xì)魚和蚌四個(gè)生物樣及三個(gè)沉積物樣品中的甲基汞進(jìn)行了分析，取得了滿意結(jié)果。
摘自：中國計(jì)量測控網(wǎng)
