论证了一种分析方法在广泛的食品基质中测定无机砷的有效性。该方法由氢化物发生-原子吸收光谱法进行最终测定, 将无机砷选择性萃取到氯仿中。
欧洲食品安全局 (局) 在其关于食品中砷的科学观点中强调, 为了支持通过饮食对无机砷进行可靠的暴露评估, 关于各种食品类型中砷种类分布的信息必须生成.先前在合作试验中证实的一种方法已被应用于多种食品基质中的无机砷的测定, 包括谷物、蘑菇和海洋来源的食物 (总共31样本)。该方法是以流动注射-氢化物发生-原子吸收光谱法在浓缩 HCl 中的蛋白质消化后, 选择性地提取到氯仿中进行检测。该方法的特点是定量的10µg/千克干重, 允许定量的无机砷在大量的食品基质。提供的资料是关于该方法所取得的成绩的成绩, 并由不同的实验室在几项能力测试中报告。用所讨论的方法获得的满意结果的百分比高于其他分析法的结果。
自2016年1月以来, 一些大米商品中的无机砷 (iAs) 的最高水平已列入委员会条例 (EC) 1881/2006 确定食品中某些污染物的最高水平1与0.10 µg/升大米为目的地生产婴幼儿食品, 0.20 µg/non-parboiled 米 (抛光或白米), 0.25 µg/米, 谷米大米和糙米大米, 0.30 µg/升大米华夫饼, 大米片, 大米饼干和年糕。欧洲食品污染物立法的最新进展遵循了欧洲食物安全局 (局)2食品中砷的科学观点, 据估计, 通过饮食对一般和高消费者的影响欧洲是这样的, 可能会给一些消费者带来风险, 记住长期接触 iAs 会导致肺癌、皮肤和膀胱以及皮肤病变。在局的科学报告中, 对欧洲人口中的无机砷进行膳食接触的情况3, 2014年发表的结论是, 对所有年龄的消费者来说, 对国际会计准则的主要贡献者是加工产品, 而不是谷物大米和大米、牛奶、奶制品和饮用水对 iAs 的摄入有很大的贡献, 牛奶和奶制品是幼儿和婴儿的主要贡献者。
在 2010年, 欧洲联盟饲料和食品中的重金属 EURL 实验室对大米中的 ias 进行了一次熟练度测试, IMEP-107, 证明在大米中测定 ias 是有可能的, 无论分析方法使用4。
为确定食品中的 iAs, 已对几种分析方法进行了验证。中国是第一个在其立法中引入稻米最高水平的国家。为了使立法的实施成为可能, 2003年公布了标准方法, 以确定标准中的什么叫做 “无机-砷”5。欧洲标准化委员会 (岑), 出版在2008年一个规范化的方法, EN 15517:2008, 为 iAs 的决心在海藻6。这两种方法基于优化条件的使用, 仅从 iAs 生成砷。这样, 就不需要从其他砷种类中分离出能产生砷氢化物的 iAs。最后的决心是通过原子荧光5或氢化物发生原子吸收光谱法, HG 原子吸收光谱仪6完成的。然而, 在不受其他砷化合物干扰的情况下, 很难确定产生砷氢化物的确切条件, 而在 IMEP-112 (PT 组织的 EURL) 中所报告的藻类的所有质量分数都是由这两种方法获得的。被计分了作为令人不满的7。砷物种, 如 monomethylarsonic 酸 (MMA), dimethylarsinic 酸 (DMA), 和 arsenosugars 目前在藻类样本, 可以产生挥发性的氢化物太多, 可能会干扰的决定, 导致一个积极的偏差在结果8.
最近, 岑发表了一个新的标准方法, EN 16802:2016, 用于测定海洋和植物来源的食品中的 iAs 使用 HPLC-ICP-MS9。并非所有的实验室都配备了这种类型的仪器和 non-expensive, 需要直接向前的方法, 特别是在实验室基础设施较不发达的国家。
在 2012年, 岑通过固相萃取 (SPE), EN 16278:201210, 在微波萃取和离线分离 ias 后, 用汞原子吸收光谱法测定动物饲料中的 ias。这种方法被证明是适合的分析在饲料中的 ias 可能缺乏的灵敏度, 以确定在食品的陆来源, 根据局似乎是主要的膳食贡献者在欧洲3。然而, 开发和验证 EN 16278:2012 的同一组测试并成功应用并验证了在协作试验1112中确定海鲜和大米中的 iAs 的方法。
联合研究中心 (JRC) 最近在一个合作试验13中验证了在食品基质中选择性提取 ias 为氯仿和进一步量化的方法。该方法的选择性优于直接 HG 原子吸收光谱法, 易于实现不需要采用 HPLC-电感耦合等离子体质谱仪等精密仪器。在这份手稿中, 使用这种方法的可行性, 以确定在广泛的食品基质的 iAs: 蔬菜, 谷物, 蘑菇和食物的海洋来源, 已经评估。此外, 还介绍了在 EURL 和 JRC 覆盖多个矩阵的能力测试中使用该方法的实验室的性能。
所描述的协议中的一个关键步骤是清除氯仿阶段 (步骤 3.2), 因为在氯仿阶段剩余的任何酸性相残留物都会导致过高估计的 iAs 结果, 因为样品中的所有其他砷种类都存在于酸中。阶段.这是特别相关的, 当分析海洋样品由于存在大量的有机物种, 这可能占大多数的砷质量分数在样品中存在。使用疏水性聚四氟乙烯 (3.3) 膜是至关重要的。如果在将 iAs 提取成氯仿时形成乳液, 则可以增加离心 (3.1) 的速度。其他传统的消除乳液的方法也可以应用。另一个关键的步骤是矿化 (步骤 5.3)。必须严格执行提高温度的速度, 以避免任何将减少 iAs 恢复导致不受控制的负偏倚的预测, 并可能对分析员造成危险。
如上所述, 一些实验室采用了电感耦合等离子体质谱法, 而不是用保汞原子吸收光谱方法进行评价。在这种情况下, 不需要干灰化步骤 (协议中的步骤 5), 1 M HCl 阶段可以引入 ICP-MS。在 HG 原子吸收光谱法中, 由于其检测限较高, 预步也消除了可能的干扰, 是必要的。
本文所述方法所取得的满意结果, 无论是与无藻的结果, 均与 HPLC-电感耦合等离子体质谱法相媲美, 且高于汞原子吸收光谱。后一种技术 (HG-原子吸收光谱法) 广泛存在, 但容易受到有机砷种类的干扰, 特别是在具有复杂砷种类分布模式的食品商品中。取得满意结果的最低百分比是用 “其他方法” 获得的, 但必须牢记, 它涵盖了若干分析方法, 其中每一个都以少量结果表示,图 1。本文提出的方法是一种替代更复杂的/昂贵的 HPLC-ICP-MS, 仍然具有类似的性能, 即使在复杂的矩阵。频繁地使用连字符技术, 例如 HPLC-ICP-MS, 需要高合格的操作员和昂贵的红外线结构。本文所提出的方法可以由任何受过基础分析化学训练的分析员来实施。
与该方法相关的一些主要缺点。这是很耗时的, 因为必须遵循几个步骤, 将 ias 与其他砷物种分开, 并将预 ias 降低到甚至 sub-ppm 水平。它意味着使用氯仿。在实验室中有一种避免使用氯化化合物的趋势, 因为它们可能会对健康产生负面影响。然而, 如果保持良好的实验室做法, 并在油烟罩中处理样品, 可以避免这些负面影响。MMA 将干涉国际会计准则的确定。在分析甲基丙烯酸甲酯可能存在的样品时, 必须牢记这一点, 如藻类、鱼类和其他海鲜。然而, 甲基丙烯酸甲酯通常存在少量, 这将由与获得 iAs 结果有关的不确定性所覆盖。
The authors have nothing to disclose.
作者感谢 Dr. f. Cordeiro JRC 对数据的统计处理进行有益的讨论。对生物矩阵中的 iAs 进行分析的专家实验室承认, 在临时分所和实验室中提供的结果将被用作分配的价值。
Deionised water | Any available | 18.2 MΩ cm | |
Concentrated hydrochloric acid (HCl). | Any available | Not less than 37 % m/v, c(HCl) = 12 mol/L, with a density of approx. ρ (HCl) 1.15 g/L |
|
Concentrated nitric acid (HNO3) | Any available | Not less that 65 % m/v, c(HNO3) = 14 mol/L, with a densitiy of approx. ρ 1.38 g/L |
|
Chloroform | Any available | Harmful by inhalation and if swallowed. Irritating to skin. Wear suitable protective clothing and gloves. |
|
Hydrogen bromide (HBr) | Any available | Not less than 48 % m/v | |
Hydrazine sulphate (N2H6SO4) | Any available | Harmful if swallowed. Causes burns. May cause cancer. |
|
Magnesium nitrate hexahydrate [Mg(NO3)6H2O] | Any available | ||
Magnesium oxide (MgO) | Any available | ||
Potassium iodide (KI) | Any available | ||
Ascorbic acid (C6H8O6) | Any available | ||
Sodium hydroxide (NaOH) | Any available | ||
Sodium borohydride (NaBH4) | Any available | ||
Arsenic (V) standard solution | Any available | 1000 mg/L Use certified standard solutions commercially available |
|
Centrifuge | Any available | ||
Mechanical shaker | Any available | ||
Sand bath | Any available | ||
Muffle furnace | Any available | ||
Polypropylene centrifuge (PC) tubes | Any available | 50 mL with screw cap | |
Syringe filters with hydrophobic PTFE membrane | Any available | 25 mm diameter | |
Pyrex glass beaker | Any available | Tall form 250 mL, capable of withstanding 500 °C |
|
Watch glasses | Any available | ||
Volumetric flasks | Any available | 10, 25, 100 or 200, Class A. |
|
Plastic funnels | Any available | ||
Whatman n° 1 paper or equivalent | Any available | ||
Atomic absorption spectrometer equipped with a flow injection system (FI-AAS) | Any available |