Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

Bestemmelse af uorganisk arsen i en bred vifte mad matricer ved hjælp af hydrid Generation - atomabsorptionsspektrometri.

doi: 10.3791/55953 Published: September 1, 2017

Summary

Nytten af en analytisk metode til at bestemme uorganisk arsen i en bred vifte af fødevarer matricer er påvist. Metoden består af selektiv ekstraktion af uorganisk arsen i chloroform med en endelig konstatering af hydrid generation-atomabsorptionsspektrometri.

Abstract

Den Europæiske Fødevaresikkerhedsautoritet autoritet (EFSA) understregede i sin videnskabelige udtalelse om arsen i mad, for at støtte en sund eksponeringsvurdering for uorganisk arsen gennem kosten, skal oplysninger om distribution af arsen arter i forskellige typer af fødevarer genereret. En metode, tidligere valideres i en ringtest, er blevet anvendt til at bestemme uorganisk arsen i en bred vifte af fødevarer matricer, der omfatter korn, svampe og fødevarer af marine oprindelse (31 prøver i alt). Metoden er baseret på påvisning af flow injektion-hydrid generation-atomabsorptionsspektrometri af iAs selektivt udvundet i chloroform efter fordøjelsen af proteiner med koncentreret HCl. Metoden er kendetegnet ved en grænse for kvantificering af 10 µg/kg tørvægt, som tillod kvantificering af uorganisk arsen i en stor mængde af mad matricer. Oplysninger er forudsat om ydeevne noder til resultater, der opnås med denne metode, og som blev rapporteret af forskellige laboratorier i flere præstationsprøvninger. Procentdelen af tilfredsstillende resultater er opnået med den omtalte metode er højere end i de opnåede resultater med andre analytiske tilgange.

Introduction

Siden januar 2016 grænseværdierne for uorganisk arsen (iAs) i flere ris råvarer er medtaget i Kommissionens forordning (EF) 1881/2006 indstilling grænseværdier for bestemte forurenende stoffer i levnedsmidler1 med 0,10 µg/L for ris bestemt til den produktion af fødevarer til spædbørn og småbørn, 0,20 µg/L for ikke-parboiled sleben ris (poleret eller hvide ris), 0,25 µg/L for langkornet ris og afskallet ris og 0,30 µg/L for ris vafler, ris vafler, ris kiks og rice kager. Denne opdatering af den europæiske lovgivning for forurenende stoffer i levnedsmidler fulgte den videnskabelige udtalelse om arsen i mad af den Europæiske Fødevaresikkerhedsautoritet (EFSA)2 i som det er anslået, at eksponering gennem kosten til iAs for gennemsnitlige og høj forbrugere i Europa er således at de kan udgøre en risiko for nogle forbrugere, holde for øje, at kronisk eksponering for iAs forårsager kræft i lunge, hud og blære og hudlæsioner. I EFSA 's videnskabelige rapport om kosten eksponering for uorganisk arsen i den europæiske befolkning3, offentliggjort i 2014, konkluderes det, at de vigtigste bidragydere til iAs i kosten for forbrugerne i alle aldre er forarbejdede produkter fremstillet af korn andet end ris og der også ris, mælk, mejeriprodukter og drikkevand bidrager betydeligt til iAs indtag, med mælk og mejeri produkter at være de største bidragydere for småbørn og spædbørn.

I 2010 EU-referencelaboratoriet for tungmetaller i foderstoffer og fødevarer, EURL-HM, løb en præstationsprøvninger teste, IMEP-107, til bestemmelse af iAs i ris, demonstrerer, at det var muligt at bestemme iAs i ris med tilstrækkelig præcision, uanset de analytisk metode anvendes4.

Række analysemetoder er blevet valideret for bestemmelse af iAs i levnedsmidler. Kina var det første land til at indføre i sin lovgivning et maksimalt niveau for iAs i ris. For at muliggøre gennemførelsen af lovgivning, blev en standardmetode offentliggjort i 2003 til bestemmelse af det i standarden, der kaldes "abio-arsen"5. Den Europæiske Komité for standardisering (CEN), udgivet i 2008 en standardiseret metode, EN 15517:2008, til bestemmelse af iAs i tang6. De to metoder er baseret på brugen af optimeret betingelser til at generere arsen kun fra iAs. I den måde adskillelse af iAs fra andre arsen arter, som også kan generere arsen hydrid ikke er nødvendig. Den endelige bestemmelse er gjort af atomic fluorescens5 eller hydrid generation atomabsorptionsspektrometri, HG-AAS6. Men det er vanskeligt at angive de nøjagtige betingelser til at generere arsen hydrid uden lider af indblanding af andre arsenforbindelser og alle de iAs massefraktioner i alger rapporteret i IMEP-112 (PT arrangeret af EURL-HM) opnået med disse to metoder , blev scoret som utilfredsstillende7. Organoarsenic arter, som monomethylarsonic syre (MMA), dimethylarsinic syre (DMA) og arsenosugars til stede i alger prøver, kan generere flygtige hydrider for og kunne gribe ind i fastsættelsen af iAs fører til en positiv skævhed i resultaterne8 .

CEN offentliggjorde for nylig, en ny standard metode, EN 16802:2016, til bestemmelse af iAs i levnedsmidler af marine og vegetabilsk oprindelse ved hjælp af HPLC-ICP-MS9. Ikke alle laboratorier er udstyret med denne type af instrumentering og ikke-dyrt, straight-forward metoderne er nødvendig, især i lande med mindre udviklede laboratorium infrastrukturer.

I 2012 CEN standardiseret metode til bestemmelse af iAs i dyrs fodring foderstoffer af HG-AAS efter mikrobølgeovn udvinding og off-line adskillelse af iAs ved faste fase ekstraktion (SPE), da 16278:201210. Denne metode, som viste sig at være egnet til at analysere iAs i foder kan manglende følsomhed skal bestemme iAs i fødevarer af ikke-marine oprindelse, som ifølge EFSA synes at være de vigtigste kosten bidragydere i Europa3. Men den samme gruppe, som udviklet og valideret EN 16278:2012 testet og med held anvendt og valideret metode til at bestemme iAs i fisk og skaldyr og ris i en kollaborativ retssag11,12.

En alternativ metode til bestemmelse af iAs i mad matricer efter selektiv ekstraktion af iAs i chloroform og yderligere kvantificering af HG-AAS, blev for nylig godkendt af fælles Forskningscenter (FFC) i en kollaborativ retssag13. Metoden selektivitet er bedre end direkte HG-AAS og er let at gennemføre, ikke kræver brug af sofistikeret instrumentering såsom HPLC-ICP-MS. I dette manuskript, muligheden for at bruge denne metode til at bestemme iAs i en bred vifte af fødevarer matricer: grøntsager, korn, svampe og fødevarer af marine oprindelse, er blevet evalueret. Desuden er udførelsen af laboratorier, der brugte metoden i præstationsprøvninger, der er arrangeret af EURL-HM og fælles forskningscenter, der dækker flere matricer beskrevet.

Protocol

Bemærk: alle de anvendte materialer skal være dekontamineres med 10% (m/v) HNO 3 og skylles mindst to gange med deioniseret vand.

1. hydrolyse

  1. afvejes nøjagtigt ca. 0,5 til 1 g af frysetørrede prøve (eller den tilsvarende mængde frisk homogeniserede prøve f.eks. 1 til 4 g) i en 50 mL polypropylen centrifuge tube med skrue cap.
  2. Tilføje 4.1 mL deioniseret vand.
  3. Agitere med et rysteapparat i ca 5 min. indtil prøven er helt vådt.
  4. Tilføje 18,4 mL koncentreret saltsyre (HCl), ikke mindre end 37% m / v.
  5. Agitere med et rysteapparat i 15 min.
  6. Lad hvile i 12-15 h (for eksempel natten over).

2. Udvinding

  1. tilsættes 2 mL af brint bromid (HBr) ikke mindre end 48% m/v og 1 mL af hydrazin sulfat (N 2 H 6 SO 4) løsning (15 mg/mL) til eksemplet hydrolyseret.
  2. Omrystes i 30 s med et rysteapparat.
  3. Tilsættes 10 mL chloroform (CHCl 3).
  4. Omrystes i 5 min. med et rysteapparat.
  5. Der centrifugeres i 5 min. ved 800 x g.
  6. Afpipetteres chloroform fase (lavere fase) i en anden polypropylen 50 mL-centrifugerør.
  7. Tilføje igen 10 mL chloroform til den resterende syre fase og Gentag udvinding. I slutningen bør ca 20 mL chloroform være opsamlet. Sørge for at undgå krydskontaminering fra syre fase.

3. Oprydning af Chloroform fase

  1. Centrifuge poolede chloroform faser i 5 min på 800 x g. Centrifugeringstiden eller hastighed kan forhøjes, hvis det er nødvendigt at opnå en klar adskillelse af de to faser.
  2. Fjerne alle syre fase rester tilbage på chloroform med 1 mL pipette. Dette trin er afgørende. Syre fase rester tilbage i chloroform fase vil føre til overvurderede iAs resultater, fordi alle andre arsen arter i prøven er til stede i den syre fase.
  3. Filtreres gennem en hydrofobe PTFE membran (25 mm i diameter) til at fjerne de resterende fast eller syre fase rester til stede i fasen for chloroform og indsamle chloroform fase i en polypropylen 50 mL-centrifugerør.

4. Back-udvinding

  1. tilføje 10 mL 1 M HCl til tilbage uddrag iAs fra chloroform fase indsamlet efter filtrering trin.
  2. Omrystes i 5 min. med et rysteapparat.
  3. Der centrifugeres i 5 min. ved 800 x g.
  4. Afpipetteres den syre fase (øverste fase) og hæld det i en 250 mL glas bægerglas (fx Pyrex) for mineralisering.
  5. Gentage tilbage-udvinding og kombinere de indsamlede HCl faser.

5. Prøve mineralisering

Bemærk: dette trin giver mulighed for fjernelse af interferenser og pre koncentration i prøver, hvor iAs massefordelingen er tæt på eller under kvantificeringsgrænse, og det er ofte udeladt af laboratorier som benytter denne protokol med ICP-MS til endelig afgørelse i stedet for HG-AAS.

  1. Suspendere 20 g af magnesium nitrat hexahydrat [Mg (3) 2 6 H 2 O] og 2 g magnesiumoxid (MgO) i 100 mL deioniseret vand. Tilsættes 2,5 mL af denne suspension for glas bægerglas. Ryst suspension samtidig tilføjer det for at undgå udfældning.
  2. Tilføje 10 mL koncentreret HNO 3 på mindst 65% m/v, som inddampes til tørhed i en sand bad (eller en termisk plade), undgå fremspring. Kontroller, at prøverne er helt tør, placere et urglas og anbringes på toppen af glas bægerglas og kontrollere, at ingen kondens dannes.
  3. Dækker bægre med ur briller og placere dem i en muffelovn ved en indledende temperatur ikke overstiger 150 ºC og øge gradvist temperaturen til 425 ± 25 ° C med en hastighed på 50 ° C/h. vedligehold på 425 ° C i 12 timer. Dette trin er kritisk. At undgå fremspring stigningstakten i temperatur skal være strengt gennemført.
  4. Giver mulighed for aske at køle ned til stuetemperatur.
  5. Tilsættes 0,5 mL deioniseret vand til våde asken og tilsættes derefter 5 mL 6 M HCL. Sørge for at inddrive alle aske fra vægge af glas bægerglas. Opløses ash fuldstændigt, ryster eventuelt.
  6. Tilsættes 5 mL pre reducere agent, udarbejdet ved at opløse 5 g kaliumiodid (KI) og 5 g ascorbinsyre i 100 mL deioniseret vand og vente 30 min. for at opnå en kvantitativ reduktion af iAs til As(III).
  7. Filter løsning gennem en Whatman nummer 1 papir eller tilsvarende og samle det i en polypropylen 50 mL-centrifugerør. Skyl glas bægerglas to gange med 6 M HCl. indsamle de føres væsker i et 25 mL tube og gøre det op til en afsluttende bind med 6 M HCl
    Bemærk: hvis koncentrationen af iAs i en prøve forventes at være tæt eller under kvantificeringsgrænse af metoden (0.010 mg/kg) , eller tværtimod høj, mineralisering trin 5.5-5.7 bør ændres ved hjælp af de mængder, der er givet i tabel 1, som ville give en lavere kvantificeringsgrænse. Re opløst og -reducerede prøver er stabilt i 24 timer ved 4 ° C. Mindst to reagens tomme skal bruges til det hele analytisk proces.

6. Kalibrering

Bemærk: For kvantificering formål bruge en ekstern kalibreringskurven af As(III) i intervallet 0,5 - 10 µg/L. bruger en 1000 mg/L As(V) kommercielt tilgængelige certificeret standard løsning til at konstruere kalibrering kurven gælder efterfølgende fortyndinger.

  1. Forberede en 10 mg/L As(V) standardopløsning af pipettering 1 mL af standardopløsningen 1.000 mg/L i en 100 mL målekolbe og fyld til mærket med 6 M HCl.
  2. Fremstilles en 0,1 mg/L As(V) standard opløsning af pipettering 1 mL af 10 mg/L As(V) standard opløsning i en 100 mL målekolbe og fyld til mærket med 6 M HCl.
  3. Udarbejde en 25 µg/L As(V) standard løsning når der afpipetteres 25 mL af 0,1 mg/L As(V) standard opløsning i en 100 mL målekolbe og fyld til mærket med 6 M HCl.
  4. Forberede As(III) kalibreringskurve som følger: afpipetteres fra de 25 µg/L As(V)-titrervæske de mængder, der er givet i tabel 2 i 50 mL målekolbe, der tilsættes 10 mL af den pre reducerende løsning i hver målekolbe, vente 30 minutter, så fyld til mærket med 6 M HCl. Andre diskenheder er passende, forudsat at de bevare proportionerne beskrevet ovenfor.
  5. Udarbejde en kalibrering Tom som følger: afpipetteres 10 mL 6 M HCl og 10 mL pre reducere løsning i en 50 mL målekolbe. Vente 30 min og fyld derefter til mærket med 6 M.
  6. Bruger de standarder, der er markeret som QC1 og QC2 i tabel 2 som kvalitetskontrol: QC1 sikrer at kvantificering i lav koncentration er korrekte og QC2, sikrer, at svaret er stabile ved høje koncentrationer, med ingen betydelig drift i tid.

7. Bestemmelse

  1. Brug en atomic absorption spektrometer udstyret med en auto-sampler, en flow injektion-hydrid generation af systemet og en elektro-termisk opvarmede kvarts celle til påvisning og kvantificering formål, efter instrumentale betingelser for kvantificering af iAs af FI-HG-AAS, som anført i tabel 3.

8. Kvantificering

  1. beregne iAs er massefraktionen i prøverne analyseres (udtrykt i mg/kg), ved hjælp af følgende ligning:
    Equation 1
    hvor:
    C x: koncentration i ekstraktet (µg/L), beregnet ud fra kalibreringskurven
    C BI: koncentration i reagens blindprøve (µg/L), ekstrapoleres fra kalibreringskurven
    V: endelige rumfang af prøve mineralisering trin (5.7), normalt V = 25 mL
    w: vægten af prøven ( i gram)

Representative Results

Metoden blev anvendt til at bestemme iAs massefordelingen i flere fødevarer købt fra forskellige spanske markeder. De opnåede resultater med denne metode for en række forskellige matricer er klassificeret i tabel 4 efter de kategorier, der bruges af EFSA3 i en rapport, hvor kosten eksponering for uorganisk arsen i den europæiske befolkning er evalueret på den grundlag af data, der indberettes af officiel kontrol laboratorier (Køreledningen). Resultaterne i tabel 4 repræsenterer gennemsnittet af tre replikater ± standardafvigelse for reproducerbarhed (SR) for de forskellige fødevarekategorier, beregnet under ringtest, hvor den nuværende metode blev valideret13. Resultaterne vist i tabel 4 er i god aftale med andre tidligere udgivet i lignende matricer11,12,14.

Af særlig relevans er resultaterne for iAs i forskellige typer af ris fordi maksimumsgrænser medtages for dem i den europæiske lovgivning for forurenende stoffer i fødevarer1. De højeste værdier er fremstillet til brune ris og den laveste for hvide ris, efter aftale med resultaterne af OCLs3. De højeste niveauer blev fundet for tang arsenindhold bør, hvis forbrug er blevet afskrækket af flere myndigheder som angivet i betænkningen af EFSA.

Udførelsen af laboratorier, der deltog i PTs arrangeret af EURL-HM og FFC og der brugte denne metode til bestemmelse af iAs, er blevet sammenlignet med udførelsen af laboratorier ved hjælp af andre metoder. De fleste af de andre metoder er baseret på HPLC-ICP-MS (omkring 50% af de evaluerede resultater) og HG-AAS uden foregående adskillelse mellem iAs andre arsen arter (25% af det samlede antal), figur 1. Andre tilgange bruges (ca. 15% af de evaluerede resultater), var baseret på elektrotermiske forstøvning (ETAAS), fluorescens afsløring og ICP koblet til atomiske emission spektroskopi (ICP-AES), med og uden hydrid generation og evalueres sammen under navnet "Andre metoder" fordi de enkelte numre ville være for få til at være af nogen Statistisk signifikans.

Nogle af de laboratorier, der har brugt metoden evaluerede indført nogle variationer til den originale protokol og anvendes ICP-MS i stedet for FI-HG-AAS. Ofte disse laboratorier ikke fandt anvendelse tør foraskning trin (trin 5 i protokollen) og introduceret netop 1 M HCl fase i ICP-MS. PTs evalueret omfattet forskellige matricer: ris15,16, hvede, spinat, alger17 og chokolade18.

Udførelsen af laboratorier blev udtrykt som z-score:
Equation 2
Hvor:
xlab er det måleresultat, der er rapporteret af en deltager i en PT
Xref er den tildelte værdi (bruges til at benchmarke laboratorier). I alle PTs behandlet inden for dette papir blev den tildelte værdi etableret af en gruppe af sagkyndige laboratorier inden for iAs analyse ved hjælp af forskellige analysemetoder.
Σ er standardafvigelsen for duelighedsbevis vurdering, fastsat af udbyderen af PT under hensyntagen til stade i et bestemt område af analyse. I PTs betragtes i dette papir var σ 15% af den tildelte værdi for ris og hvede, 22% i alger og 25% for spinat og chokolade.

Fortolkningen af z-score er gjort efter ISO 17043:201019:
| score | ≤ 2 tilfredsstillende (S) ydeevne
2 < | score | < 3 tvivlsom (Q) ydeevne
| score | ≥ 3 utilfredsstillende (U)

Halvfjerds-fem procent af de opnåede resultater med metoden beskrevet ovenfor, fik en tilfredsstillende z-score. Bestemmelse af iAs massefordelingen i alger viste sig at være en udfordring som forventet, under hensyntagen til den komplekse distribution af arsen arter i matricer af marine oprindelse. To af de tre værdier rapporteret i IMEP-112 for iAs i alger, ved hjælp af denne metode, fik en utilfredsstillende z-score. Det samme problem blev observeret blandt de opnåede resultater med andre metoder. Bortset fra resultaterne rapporteres for iAs i alger, 85% af de opnåede resultater med metoden evaluerede var tilfredsstillende.

Figure 1
Figur 1: Sammenligning af forestillinger (udtrykt som z-score) af laboratorier, der tager del i PTs (IMEP-107, IMEP-112, EURL-HM-20 og IRMM-PT-43) med den metode beskrevet i denne hvidbog og med andre almindeligt anvendte metoder. S: tilfredsstillende, Q: tvivlsom og U: utilfredsstillende. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Forventede iAs massebrøk
lavere end 0.010 mg/kg
Forventede iAs massebrøk
højere end hvad er dækket
af kalibreringskurven
6 mol L-1 HCL diskenhed igen opløses aske (mL) 2 10
Forhånd reducere agent volumen (mL) 2 10
Endelige volumen (mL) 10 50

Tabel 1: ændringer af protokollen når analysere prøver hvor meget lav eller meget høj iAs koncentrationer forventes.

Koncentration i de
Kalibreringskurven (µg/L)
Alikvot (mL)
0,5 1
1 2 (QC1)
2.5 5
5 10 (QC2)
7.5 15
10 20
Alle As(III) kalibrering standard løsninger skal udarbejdes frisk før hver kalibrering.

Tabel 2: Delprøver skal tages fra de 25 µg/L As(V) standard løsning at konstruere As(III) kalibreringskurven i en 50 mL endelige rumfang.

fo:Keep-together.within-side = "1" fo:keep-med-next.within-side = "altid" > Flow injektion
Hydrid generation
·         Løkke prøve: 0,5 mL (kan tilpasses når rekonstitution volumen af den endelige pre reducerende løsning er forskellig fra 25 mL). ·         Reduktionsmiddel: 0,2% (w/v) Kristian4 i 0,05% (w/v) NaOH; 5 mL/min. strømningshastighed. ·         HCl løsning 10% (v/v), 10 mL/min. strømningshastighed. ·         Bæregas: Argon, 100 mL/min. strømningshastighed. Atomic absorption
spektrometer
·         Bølgelængde: 193.7 nm ·         Spektrale sporgruppe-pass: 0,7 nm ·         Electrodeless Udladningslampe system 2 ·         Lampe aktuelle indstilling: 400 mA ·         Celle temperatur: 900 ° C

Tabel 3: Medvirkende betingelser anvendes til iAs kvantificering af HG-AAS.

Mad jeg-som (µg/kg friske vægt)
Korn og korn-baserede produkter
Ris Hvid 113 ± 18
73 ± 12
56 ± 9
Brown 197 ± 32
125 ± 20
275 ± 44
Parboiled 134 ± 21
159 ± 25
Vafler 162 ± 26
127 ± 20
Grøntsager og vegetabilske produkter
Tørrede svampe Boletus edulis 174 ± 10
Galocybe gambosa 74 ± 4
Marasmius oreades 104 ± 6
Cantharellus lutescens 16 ± 1
Lentinula edodes 96 ± 6
Tang Arsenindhold bør 97000 ± 14550
44943 ± 6742
Fucus vesiculosus 288 ± 43
433 ± 65
Fisk og andre fisk og skaldyr
Fiskekød Flathead grå multe 53 ± 12
21 ± 5
Europæisk ål 72 ± 16
42 ± 9
Krebs 33 ± 7
20 ± 4
Tun 11 ± 2
5 ± 1
Bløddyr Musling 243 ± 54
133 ± 29
Musling 32 ± 32
139 ± 31

Tabel 4: Resultaterne for en række forskellige matricer anvendelse af den beskrevne metode.

Discussion

Et afgørende skridt i den beskrevne protokol er oprydning af chloroform fase (trin 3.2) fordi enhver syre fase rester tilbage i chloroform fase vil føre til overvurderede iAs resultater, da alle andre arsen arter i prøven er til stede i syre fase. Dette er af særlig relevans, når du analyserer marine prøver på grund af tilstedeværelsen af en overflod af økologisk art, som kunne tegne sig for de fleste af arsen massefraktionen til stede i prøven. Brug af en hydrofobe PTFE (3.3) membran er af afgørende betydning. Hvis en emulsion er dannet under udvinding af iAs i chloroform, øges hastigheden af centrifugering (3.1). Andre traditionelle metoder til at fjerne emulsioner kan også anvendes. En anden kritisk trin er mineralisering (trin 5.3). Stigningstakten i temperatur skal gennemføres strengt for at undgå enhver fremskrivninger, hvilket ville reducere den iAs opsving fører til en ukontrolleret negativ bias og kan være farlige for analytikeren.

Som tidligere nævnt nogle laboratorier har brugt metoden evalueres ved hjælp af ICP-MS i stedet for FI-HG-AAS. I så fald tør foraskning trin (trin 5 i protokollen) er ikke nødvendig og 1 M HCl fase kan indføres i ICP-MS. For HG-AAS kræves på grund af dets højere detektionsgrænse, en forudgående koncentration skridt, som også eliminerer eventuelle interferenser.

Procentdelen af tilfredsstillende resultater er opnået med metoden beskrevet i denne hvidbog, både med og uden resultaterne rapporteres til alger, er sammenlignelig med HPLC-ICP-MS og højere end i HG-AAS. Den sidstnævnte teknik (HG-AAS) er almindeligt tilgængelige men udsat for interferens fra økologisk arsen arter, især i fødevarer med en kompleks arsen arter fordeling mønster. Tilfredsstillende resultater laveste procentdel kendetegner dem, der opnås med "Andre metoder", men det skal holdes for øje, at det dækker adskillige analytiske tilgange, hver enkelt af dem repræsenteret af en lille mængde af resultater, figur 1. Metoden fremlægges i dette papir er et alternativ til de mere sofistikerede/dyre HPLC-ICP-MS, stadig er kendetegnet ved en tilsvarende ydelse selv i komplekse matricer. Brugen af koblede teknikker, såsom HPLC-ICP-MS, kræver ofte højt kvalificerede operatører og dyre infra-strukturer. Metoden fremlægges i dette papir kan gennemføres af enhver analytiker, uddannet i grundlæggende analytisk kemi.

Der er nogle vigtigste ulemper forbundet til metoden. Det er tidskrævende, da flere trin skal følges for at adskille iAs fra andre arter, arsen og pre koncentrat IAS ned til selv sub-ppm niveauer. Det indebærer brug af chloroform. Der er en tendens til at undgå brugen af klorerede forbindelser i laboratorier, på grund af de negative sundhedsmæssige virkninger, som de kunne have. Ikke desto mindre, hvis god laboratorie praksis holdes og prøver behandles i fume emhætter, disse negative virkninger kunne undgås. MMA vil gribe ind i fastsættelsen af iAs. Det skal holdes for øje, når du analyserer prøver som MMA kunne være til stede, såsom alger, fisk og andre fisk og skaldyr. MMA er dog normalt findes i små mængder, som ville være omfattet af usikkerheden til resultaterne for iAs.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Acknowledgments

Forfatterne takke Dr. F. Cordeiro af fælles forskningscenter for de nyttige diskussioner om statistiske behandling af data. Ekspert laboratorier i analysen af iAs i biologiske matricer, der givet resultater anvendes som tildelt værdi i PTs og laboratorier, der har deltaget i de studerede PTs er anerkendt.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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 1,000 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. European Commission. Commission Regulation (EC) 1881/2006 setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs. OJ, L364/5 (2006).
  2. EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM). Scientific Opinion on Arsenic in Food. EFSA J. 7, (10), 1351 (2009).
  3. European Food Safety Authority. Dietary exposure to inorganic arsenic in the European population. EFSA J. 12, (3), 3597 (2014).
  4. de la Calle, M. B., et al. Does the determination of inorganic arsenic in rice depend on the method? TrAC. 30, (4), 641-651 (2011).
  5. GB/T5009.11-2003. Determination of total arsenic and abio-arsenic in foods. (2003).
  6. European Committee for Standardisation. EN 15517:2008 "Determination of trace elements-Determination of inorganic As in seaweed by hydride generation atomic absorption spectrometry (HG-AAS) after digestion". (2008).
  7. de la Calle, M. B., et al. Is it possible to agree on a value for inorganic arsenic in food? The outcome of IMEP-112. Anal Bioanal Chem. 404, (8), 2475-2488 (2012).
  8. Schmeisser, E., Goessler, W., Kienzl, N., Francesconi, K. Volatile analytes formed from arsenosugars: determination by HPLC-HG-ICPMS and implications for arsenic speciation analyses. Anal. Chem. 76, (2), 418-423 (2004).
  9. EN 16802:2016. Foodstuffs. Determination elements and their chemical species. Determination of inorganic arsenic in foodstuffs of marine and plant origin by anion-exchange HPLC-ICP-MS. BSI Standards Publication. (2016).
  10. European Committee for Standardisation. Animal feeding stuffs – Determination of inorganic arsenic by hydride generation atomic absorption spectrometry (HG-AAS) after microwave extraction and separation by solid phase extraction (SPE). (2012).
  11. Rasmussen, R. R., Qian, Y., Sloth, J. J. SPE HG-AAS method for the determination of inorganic arsenic in rice. Results from method validation studies an a survey on rice products. Anal Bioanal Chem. 405, (24), 7851-7857 (2013).
  12. Rasmussen, R. R., Hedegaard, R. V., Larsen, E. H., Sloth, J. J. Development and validation of a method for the determination of inorganic arsenic in rice. Results from method validation studies and a survey on rice products. Anal Bioanal Chem. 403, 2825-2834 (2012).
  13. Fiamegkos, I. Accuracy of a method based on atomic absorption spectrometry to determine inorganic arsenic in food: Outcome of the collaborative trial IMEP-41. Food Chem. 213, 169-179 (2016).
  14. Llorente-Mirandes, T., Barbero, M., Rubio, R., López-Sánchez, J. F. Occurrence of inorganic arsenic in edible Shiitake (Lentinula edodes) Products. Food Chem. 158, 207-215 (2014).
  15. de la Calle, M. B., Linsinger, T., Emteborg, H., Charoud-Got, J., Verbist, I. Report of the seventh interlaboratory comparison organised by the European Union-Reference Laboratory for Heavy Metals in Feed and Food. IMEP-107: Total and inorganic As in rice. EUR 24314 EN (2010).
  16. Cordeiro, F., Cizek-Stroh, A., de la Calle, B. Determination of total and inorganic arsenic in rice. IRMM-PT-43 Proficiency Test Report. EUR 28100 EN (2016).
  17. de la Calle, M. B., et al. IMEP-112: Total and inorganic arsenic in wheat, vegetable food and algae. EUR 24937 EN (2011).
  18. Fiamegkos, I. Determination of total As, Cd, Pb, Hg and inorganic arsenic in chocolate. EURL-HM-20 Proficiency test Report. JRC 98502 (2015).
  19. ISO-Geneva (CH), International Organization for Standardization. ISO 17043: Conformity assessment - General requirements for proficiency testing. (2010).
Bestemmelse af uorganisk arsen i en bred vifte mad matricer ved hjælp af hydrid Generation - atomabsorptionsspektrometri.
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

de la Calle, M. B., Devesa, V., Fiamegos, Y., Vélez, D. Determination of Inorganic Arsenic in a Wide Range of Food Matrices using Hydride Generation - Atomic Absorption Spectrometry.. J. Vis. Exp. (127), e55953, doi:10.3791/55953 (2017).More

de la Calle, M. B., Devesa, V., Fiamegos, Y., Vélez, D. Determination of Inorganic Arsenic in a Wide Range of Food Matrices using Hydride Generation - Atomic Absorption Spectrometry.. J. Vis. Exp. (127), e55953, doi:10.3791/55953 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter