一种食品中无机砷含量的测试方法技术

本发明专利技术涉及一种食品中无机砷含量的测试方法，包括以下步骤：(1)样品前处理：将样品用氧化性的酸溶液处理，用热浸提法提取，离心取上层清液定容后上机测试；(2)色谱柱分离：以阴离子交换色谱柱为分析柱，流动相为磷酸盐，采用梯度洗脱对提取液进行分离；(3)用ICP

【技术实现步骤摘要】
一种食品中无机砷含量的测试方法


[0001]本专利技术属于分析化学领域，具体涉及一种无机砷含量的测试方法，更具体涉及一种动物性海产品中无机砷含量的测试方法。

技术介绍

[0002]砷是一种常见的有毒元素，但其毒性主要取决于其化学形态。砷的无机形态是高度致癌的，最近的流行病学研究发现无机砷暴露与心脏病和糖尿病有关。砷化合物的半致死剂量依次为：亚砷酸盐(As
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)>砷酸盐(As
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)>一甲基砷酸(MMA)>二甲基砷酸(V)。世界卫生组织、澳洲/新西兰、中国及欧盟已为稻米、鱼类、水产动物及海藻中无机砷的含量制定了限量标准。
[0003]海产品是营养素的重要来源，是健康均衡饮食的重要组成部分。全球超过10亿人以海产品为主要动物蛋白质来源。虽然海产品对人体营养有一些好处，但它可以在组织中积累大量潜在的有毒元素(如砷)，可能对人类健康构成风险。从水产品、蔬菜、海藻和大米中摄入的砷约占砷总摄入量的96％。
[0004]鱼类海产品中砷形态主要为砷甜菜碱(AsB)，贝类海产品中砷形态主要为砷甜菜碱和砷糖，被认为是无毒的，其在海产品中的出现对人体健康几乎没有危害；我国GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》中规定水产动物及其制品(鱼类及其制品除外)、鱼类及其制品、婴幼儿罐装辅助食品(以水产及动物肝脏为原料的产品)中无机砷限量分别为0.5mg/kg、0.1mg/kg、0.3mg/kg。通常以阴离子交换色谱柱作为分析柱时，由于海产品中高浓度的砷甜菜碱相对于低浓度的亚砷酸盐(As3+)在色谱柱中往往产生拖尾，会影响低含量亚砷酸盐(As
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)的准确测定，同时贝类样品中的砷糖出峰位置与亚砷酸盐(As
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)相近或相同导致假阳性的出现。因此，在讨论这类食品中砷的毒性时，需要重点考虑其中无机砷的含量。2015年09月21日发布，2016年03月21日实施的《食品安全国家标准食品中总砷和无机砷的测定》(GB 5009.11-2014)在测定动物性海产品及其婴幼儿罐装辅助食品中无机砷时存在问题，往往会造成测定偏差。
[0005]现有技术针对砷的不同形态的测试发展已经比较成熟，包括高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法(HPLC-ICP-MS)，原子荧光光谱法(AFS)，原子吸收光谱法(AAS)，高效液相色谱与氢化物发生-原子吸收联用技术(HPLC-HG-ASS)，毛细管电泳与电感耦合等离子质谱联用技术(CE-ICP-MS)等技术，其中高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法具有灵敏度高，检出限低，线性范围宽等优点，广泛应用于食品和环境的形态学研究。但是对于水产品，或者罐装辅助食品等样品中不同形态砷测量的一直难以克服的一个问题是有机砷对无机砷的干扰，以及测试过程中有机砷向无机砷的转化，导致测量不够准确。因此亟需开发一种能避免有机砷干扰，针对食品中无机砷的准确，快速的测试和评估方法，对食品安全，健康饮食提供技术支撑。
8，最优选为7.5-7.6。
[0020]在本专利技术的另一个优选实施方式中，流动相的流速为1-1.5mL/min，优选为1-1.2mL/min。
[0021]优选地，在步骤(2)中，所述梯度洗脱是指在0-5min内，A相为80％-100％，B相为0-20％；在5-11min，A相为0％-20％，B相为80-100％；在11min后，A相为80％-100％，B相为0-20％；优选地，在0-5min内，A相为90％-100％，B相为0-10％；在5-11min，A相为0％-10％，B相为90-100％；在11min后，A相为90％-100％，B相为0-10％。
[0022]进一步地，步骤(2)中所述阴离子交换色谱柱包括但不限于Dionex IonPac AS7、Dionex IonPac AS14、Dionex IonPac AS19和Hamilton PRP-X100等。优选为Hamilton PRP-X100，该色谱柱在较宽的pH值范围内相对稳定，普适性强，色谱柱与磷酸盐流动相结合分析砷形态较为成功。
[0023]通过上述优化的色谱柱条件，本专利技术可以再很短时间内(15min)完成对样品中不同形态砷的分离，在各类有机砷含量较高的水产品中，As(V)和多种有机砷分离效果好，不会产生干扰。
[0024]本专利技术的食品样品没有特别的限定，比如肉蛋类，饮品，保健品，药材，乳品等。但本专利技术方法由于充分排除了有机砷的干扰，特别适用于有机砷(特别是砷糖，砷甜菜碱)含量较高的食品，比如动物性水产品，或者以动物肝、脏为原材料的一些食品，比如婴幼儿辅食等目前国家食品安全标准“食品污染物限量”(GB2762-2017)中要求测定无机砷的样品的检测。
[0025]相对于现有技术，本专利技术取得了以下有益效果：
[0026]一、本专利技术采用硝酸-双氧水的提取体系，优选了硝酸和双氧水的浓度，即充分提取了样品中各类的砷，完成了对AS(III)向AS(V)的转化，并且不会将有机砷进行氧化，避免了样品中有机砷对无机砷的干扰。
[0027]二、本专利技术在色谱柱中，优选了合适的流动相条件和梯度洗脱的条件，能够快速使样品中各形态砷发生有效分离，避免了有机砷，特别是高浓度的砷甜菜碱对无机砷的干扰。
[0028]三、本专利技术对食品中，特别是富含有机砷的动物性水产品及其婴幼儿罐装辅助食品，进行各种砷形态含量的检测，特别是对无机砷的检测，能有效避免有机砷在测试过程中对无机砷的干扰，准确判断样品中无机砷的含量，不会出现有机砷造成的假阳性的情况。是对目前已有的食品中砷检测的有益补充。
附图说明
[0029]图1为流动相中甲醇浓度对5种砷形态化合物信号强度的影响。
[0030]图2为5种砷形态混合标准溶液色谱图(10μg/L)。
[0031]图3为青柳蛤本底和加标对比色谱图。
[0032]图4为鳕鱼本底和加标对比色谱图。
[0033]图5为过氧化氢加入量对无机砷加标回收的影响(5μg/L加标)。
[0034]图6为过氧化氢加入量对无机砷加标回收的影响(100μg/L加标)。
具体实施方式
[0035]以下以具体实施例的形式对本专利技术检测水产品等食品中的无机砷做进一步的解释说明，但应该理解的是，实施例的内容是为了更加清楚理解本专利技术，而不是对本专利技术保护范围的限制。
[0036]实验仪器与试剂
[0037]1260型高效液相色谱仪及7700x型电感耦合等离子体质谱仪(美国Agilent公司)；Hamilton PRP-X100阴离子交换柱(250mm
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4.1mm，10μm)及其保护柱(美国哈密尔顿公司)；Milliplus2150超纯水处理系统(美国密理博公司)；干燥箱(德国MMM集团产品)；高速离心机(美国Beckman公司)。
[0038]超纯水：电阻率18.2MΩ
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cm；氨水(N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种食品中无机砷含量的测试方法，包括以下步骤：(1)样品前处理：将样品用氧化性的酸溶液处理，用热浸提法提取，离心取上层清液定容后上机测试；(2)色谱柱分离：以阴离子交换色谱柱为分析柱，流动相为磷酸盐，对样品提取液进行梯度洗脱；(3)用ICP-MS对样品中各形态砷进行检测分析。2.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)中所述氧化性的酸溶液为HNO
3-H2O2的水溶液。3.如权利要求2所述的测试方法，其特征在于，HNO3的浓度为0.1-0.2mol/L，H2O2浓度为0.3-0.6wt％；优选地，HNO3的浓度为0.15-0.18mol/L，H2O2浓度为0.4-0.5wt％。4.如权利要求1-3任一项所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)中所述氧化性的酸溶液中还含有0.01-0.02mol/L的甲磺酸。5.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(2)中流动相A相和B相为8-25mmol/L的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽萍，陈绍占，陈镇，张妮娜，
申请(专利权)人：北京市疾病预防控制中心，
类型：发明
国别省市：