前言 ：砷 (as) 天然存在于环境中，但人类活动也会造成某些地区的砷含量增加。 人为砷来源包括采矿、冶炼和发电等工业过程，以及农业农药和木材防腐 剂等[1]。一旦发生砷污染，其在环境中可存在数十年。例如，在 20 世纪 70 年代禁止了含砷农用化学品的广泛使用，但在一些土壤中，砷suan铅含量仍然很高。土壤和水中的砷可被农作物吸收。以葡萄酒为例，砷 含量也会受到酿酒过程的影响。 砷在食品和饮料中以多种形式存在，每种形式的毒性各不相同。砷的无机 形式 (ias) 包括 as(iii)和 as(v)，这些形式的毒性高，被归类为 1 类致癌物质。相比之下，砷甜菜碱 (ab) 是新鲜海鲜中含 量高的 as 形式，对人体基本上无毒。由于不同形态 as 毒性的差异以及 ias 潜在的健康威胁，因此很有必要测定食品中各 种形态砷的含量，而不仅仅是总 as 浓度。美国食品药 品监督管理局 (fda) 对苹果汁中的 ias 规定了 10 µg/kg (ppb) 的行动限值[2]，但美国目前尚未颁布葡萄酒中 as 含量的控制法规。加拿大（酒商质量联盟 (vqa)，安 大略省）和欧洲（葡萄与葡萄酒组织 (oiv)）分别 将葡萄酒中总砷的高可接受限值规定为 100 µg/l 和 200 µg/l (ppb)[3, 4]。
食品砷污染是公众关注的焦点。因此，非常需要快速可 靠的筛查方法来准确测定食品和饮料中的 ias 含量，以 满足现有和未来的法规要求。其中，有用且可靠的一 种方法是，使用高效液相色谱 (hplc) 对不同形态的砷 进行分离，然后采用电感耦合等离子体质谱 (icp-ms) 进行定量分析[5]。 本文所述的方法基于先前由 jackson 开发的 as 形态分 析方法，该方法将 hplc 与串联四极杆 icp-ms (icpms/ms) 联用[6]。本研究也采用 hplc-icp-ms/ms。然 而，与分别分析 ias 形态不同，在分析之前先用过氧化 氢将 as(iii) 氧化为 as(v)[7, 8]。本方法通过转化 as(iii) 并 以 as(v) 的形式分析所有无机形态，能够在 2 分钟内 将一甲基胂酸 (mma) 和二甲基胂酸 (dma) 与 ias（呈 as(v) 形态）分离。本方法的分析时间比当前用于 as 形 态分析的 fda 方法快 10 倍[9]。 在本研究中，在 icp-ms/ms 碰撞/反应池 (crc) 中采用 氧气作为反应气体，以解决对 75as 的光谱干扰，同时保 持出色的灵敏度。结果证明，新方法具有出色的准确性 和重现性。由两个参与实验室分析同一种葡萄酒基质， 对本方法进行了进一步验证。
实验部分 标准品 as (iii) 和 as (v) 标准品购自 spex cer tiprep (christiansburg, va; metuchen, nj, usa)。mma 和 dma 标准品购自 chem service (west chester, pa, usa)。ab 标准品同样购自 chem service，将其用作 流动注射标记物（内标）进行柱后注射。对于 dma、 mma 和总 ias（as (iii) 和 as (v) 总和），制备浓度为 0.1、0.5、1.0、5.0、10 和 20 µg/l (ppb) 的校准标样。样品 在验证 (v) 研究中使用五种不同的加利福尼亚葡萄酒。 每种葡萄酒分别代表五种主要形式的葡萄酒之一：红葡 萄酒、白葡萄酒、玫瑰红葡萄酒、起泡酒和餐后甜酒。 在商品市场菜篮子 (mb) 研究中，对另外五种加利福尼 亚葡萄酒进行了分析。表 1 列出了所有样品的葡萄酒 类型、栽培品种、种植产地、年份和酒精含量的详细 信息。
样品前处理 以 1:1 的比例将 h2o2 加入所有样品中，将 as(iii) 氧化 为 as(v)。用去离子水进一步稀释每个样品，使总稀释 倍数为 5 或 6（两个稀释倍数之间的结果没有差异）。 然后使每个样品通过 0.45 µm 针头过滤器，以除去所有 颗粒物。所有 as 形态按以下三种浓度加标至样品 v-1、 v-4、v-5（均为一式两份）：5、10、30 µg/kg。 仪器 将配备 hamilton prp-x100 5 µm 50 × 2.1 mm 色谱 柱的 agilent 1260 hplc 与 agilent 8800 串联四极杆 icp-ms (icp-ms/ms) 联用。流动相为 40 mmol/l 碳 酸铵（(nh4)2co3，痕量金属级 99.999%，购自 sigma aldrich），其中含 3% v/v 甲醇（optima lc/ms 级， 购自 fisher chemical），并用氢氧化铵（optima 级， fisher scientific）将 ph 调节至 9.0。icp-ms/ms 配备标准样品引入系统，该系统包括带内径 2.5 mm 中心管 的石英炬管、石英雾化室、玻璃同心雾化器和镍接口 锥。按照 fda eam §4.10 和 4.11.15 进行峰积分[9]。仪 器操作条件汇总于表 2 中。
结论：本简报介绍了一种简单、稳定且快速的 hplc-icp-ms/ms 方法，该方法可在两分钟内完成对毒性高的无机 as 形态（as(iii) 和 as(v)）的总浓度以及两种有机 as 形 态的测量。在样品前处理期间，用 h2o2 将 as (iii) 氧 化成 as (v)，能够以 as (v) 形式测定总 ias，从而更 快速地分离葡萄酒样品中的目标组分。窄径色谱柱和 0.5 ml/min 流速提供了出色的灵敏度，从而能够使用 更低的进样量。与目前用于测定葡萄酒中砷的 fda 方 法相比，本方法的样品运行时间加快了 10 倍，并改善 了检测限和定量限。