Nytten av en analytisk metoden for å bestemme uorganiske arsen i et bredt utvalg av mat matriser er demonstrert. Metoden består av Utvalgt ekstraksjon av uorganiske arsen i kloroform med en endelig beslutning av hydrid generasjon Atom absorpsjon massespektrometri.
Den europeiske mat Safety Authority (EFSA) understreket i sin vitenskapelige mening om arsen i mat at for å støtte en lyd eksponering vurdering til uorganiske arsen gjennom kosten, informasjon om distribusjon av arsen arter i ulike typer mat må være generert. En metode, tidligere godkjent en samarbeidende prøveversjon, er brukt for å bestemme uorganiske arsen i et bredt utvalg av mat matriser, dekker korn, sopp og mat marine opprinnelse (31 prøver totalt). Metoden er basert på oppdagelsen av flyt injeksjon-hydrid generasjon Atom absorpsjon massespektrometri av iAs selektivt pakkes inn kloroform etter fordøyelsen av proteiner med konsentrert HCl. Metoden er preget av en grense for kvantifisering av 10 µg/kg tørr vekt, som tillot kvantifisering av uorganiske arsen i store mengder mat matriser. Informasjon er gitt om ytelse score gitt til resultatene med dette metoden, og som ble rapportert av ulike laboratorier i flere ferdigheter tester. Prosentandelen av tilfredsstillende resultater oppnådd med metoden diskutert er høyere enn resultatene med andre analytiske metoder.
Siden januar 2016 grenseverdiene for uorganiske arsen (iAs) i flere ris råvarer er inkludert i provisjon regulering (EF) 1881/2006 innstillingen maksimalt nivåer for bestemte miljøgifter i matvarer1 med 0.10 µg/L for ris bestemt for den produksjon av mat for spedbarn og små barn, 0,20 µg/L for ikke-parboiled valset ris (polert eller hvit ris), 0,25 µg/L for parboiled ris og Avskallet ris og 0,30 µg/L for ris vafler, ris wafere, ris kjeks og riskaker. Denne oppdateringen av europeiske lovgivningen for miljøgifter i mat fulgt den vitenskapelige oppfatning arsen i mat av European Food Safety Authority (EFSA)2 i som det er beregnet at eksponering gjennom kosten iAs for gjennomsnittlig og høy forbrukere i Europa er slike som kan utgjøre en risiko til noen forbrukere, husk at kronisk eksponering for iAs forårsaker kreft i lungene, hud og blæren, og hudlesjoner. I den vitenskapelige rapporten for EFSA kosttilskudd utsatt for uorganiske arsen i europeiske3, publisert i 2014, kan det konkluderes at de viktigste bidragsyterne til iAs i diett for forbrukere i alle aldre er behandlet produkter laget av korn enn ris og som også ris, melk og meieriprodukter drikkevann bidra vesentlig til iAs inntak, med melk og melkeprodukter produkter blir de viktigste bidragsyterne for småbarn og spedbarn.
I 2010 EU referanse laboratorium for tungmetaller Feed og mat, EURL-HM, kjørte en ferdigheter test, IMEP-107, for fastsettelse av iAs i ris, viser at det var mulig å fastslå iAs i ris med tilstrekkelig nøyaktighet, uavhengig av den analysemetode brukt4.
Flere analytiske metoder er blitt godkjent for fastsettelse av iAs i matvarer. Kina var det første landet å innføre i sin lovgivning maksimalt nivå for iAs i ris. For å gjøre gjennomføringen av lovgivningen mulig, ble en standardmetode utgitt i 2003 for fastsettelse av det i standarden som kalles “abio-arsen”5. Den europeiske komité for standardisering (CEN), utgitt i 2008 en standardisert metode, EN 15517:2008, for fastsettelse av iAs i tang6. De to metodene er basert på bruk av optimalisert forhold til å generere arsine fra iAs. I den måten separasjon av iAs fra andre arsen arter som kan også generere arsen hydrid ikke er nødvendig. Endelig beslutning er gjort ved å Atom fluorescens5 eller hydrid generasjon Atom absorpsjon massespektrometri, HG-AAS6. Men det er vanskelig å sette den eksakte forholdene generere arsen hydrid uten lider forstyrrelser av andre arsen forbindelser og alle iAs masse fraksjoner i alger i IMEP-112 (PT organisert av EURL-HM) oppnådd med disse to metodene , ble scoret utilfredsstillende7. Organoarsenic arter, som monomethylarsonic syre (MMA), dimethylarsinic syre (DMA) og arsenosugars i alger prøver, kan generere flyktige hydrides for og kan forstyrre fastsettelsen av iAs fører til en positiv skjevhet i resultatene8 .
Nylig publiserte CEN en ny standard metode, EN 16802:2016, for fastsettelse av iAs i matvarer av marine og plante opprinnelse bruker mye HPLC-ICP-MULTIPLE Sclerosis9. Ikke alle laboratorier er utstyrt med den typen instrumentering og ikke dyre, åpenhjertige metoder er nødvendig, spesielt i land med mindre utviklede laboratorium infrastrukturer.
I 2012 CEN standardisert metode for fastsettelse av iAs i dyr fôring materialer av HG-AAS etter mikrobølgeovn utvinning og off-line separasjon av iAs av solid fase utvinning (SPE), EN 16278:201210. Denne metoden som viste seg å være passe for å analysere iAs i feed kan mangler følsomheten må bestemme iAs mat skip opprinnelse, som ifølge EFSA synes å være de viktigste kosttilskudd bidragsyterne i Europa3. Men den samme gruppen som utviklet og godkjent EN 16278:2012 testet og ble brukt og godkjent metoden for å bestemme iAs sjømat og ris i en samarbeidende prøve11,12.
En alternativ metode for fastsettelse av iAs i mat matriser etter Utvalgt ekstraksjon av iAs kloroform og ytterligere kvantifisering av HG-AAS, ble sist validert av felles Research Centre (JRC) i et samarbeidsprosjekt prøve13. Selektivitet av metoden er bedre enn direkte HG-AAS og er enkelt å implementere ikke krever bruk av avansert instrumentering som HPLC-ICP-MULTIPLE Sclerosis. I dette manuskriptet muligheten av benytter denne metoden for å bestemme iAs et bredt utvalg av mat matriser: grønnsaker, korn, sopp og mat av marine er evaluert. Videre er resultatene av laboratorier som brukte metoden i ferdigheter tester organisert av EURL-HM og JRC dekker flere matriser beskrevet.
En avgjørende skritt i beskrevet protokollen er opprydding av kloroform fase (trinn 3,2) fordi helst syre rester igjen i kloroform fasen vil føre til overvurdert iAs resultater siden alle andre arsen arter i utvalget finnes i syre fase. Dette er spesielt relevant når analysere marine prøver av en mengde organisk arter, noe som kunne redegjøre for de fleste av arsen masse brøken i utvalget. Bruk av en hydrofobe PTFE (3.3)-membran er av avgjørende betydning. Hvis en emulsjon er dannet under utvinning av iAs til kloroform, kan du øke hastigheten på sentrifugering (3.1). Andre tradisjonelle metoder for å eliminere emulsjoner kan også brukes. Et annet viktig skritt er mineraliseringen (trinn 5.3). Veksten i temperaturen må strengt implementeres for å unngå noen anslag som ville redusere iAs utvinning fører til en ukontrollert negativ bias og kan være farlig for analytiker.
Som nevnt ovenfor noen laboratorier har brukt evaluerte metoden med ICP-MS i stedet for FI-HG-AAS. I så fall trengs ikke tørr Foraskning trinn (trinn 5 i protokollen) og 1 M HCl fasen kan bli introdusert i ICP-MS. Ved HG-AAS, er på grunn av høyere oppdagelsen grensen og litt før konsentrasjon som eliminerer mulig forstyrrelser, nødvendig.
Prosentandelen av tilfredsstillende resultater oppnådd med metoden beskrevet i dette papiret, både med og uten resultatene rapporteres for alger, er sammenlignbar med HPLC-ICP-MULTIPLE Sclerosis og høyere enn HG-AAS. Sistnevnte teknikken (HG-AAS) er allment tilgjengelig, men utsatt for forstyrrelser fra organiske arsen arter, særlig i mat varer med en kompleks arsen arter fordelingsmønster. Den laveste prosentandelen av tilfredsstillende resultater karakteriserer de oppnådd med “Andre metoder”, men det må holdes i bakhodet som dekker flere analytiske tilnærminger, hver og en av dem representert ved en liten mengde resultater, figur 1. Metoden som presenteres i dette dokumentet er et alternativ til de mer sofistikerte/dyrt HPLC-ICP-MULTIPLE Sclerosis, fortsatt er preget av en lignende resultater selv i komplekse matriser. Ofte krever bruk av bindestrek teknikker, som HPLC-ICP-MULTIPLE Sclerosis, høyt kvalifiserte operatører og dyre infra-struktur. Metoden som presenteres i dette dokumentet kan implementeres av enhver analytiker opplæring i grunnleggende analytisk kjemi.
Det er noen viktigste ulempene knyttet til metoden. Det er tidkrevende siden flere trinn som må følges for å skille iAs torvtak arsen og pre konsentrat iAs ned med sub-ppm nivåer. Det innebærer bruk av kloroform. Det er en tendens til å unngå bruk av klorerte forbindelser i laboratorier, på grunn av de negative helseeffektene som de kunne ha. Likevel, hvis godt laboratorium praksis holdes og prøver håndteres i røyk hetter, de negative effektene kan unngås. MMA vil påvirke fastsettelsen av iAs. Dette må holdes i bakhodet når du analyserer eksempler der MMA kan være til stede, som alger, fisk og annen sjømat. MMA er imidlertid normalt finnes i små mengder covret av usikkerhet knyttet til resultatene for iAs.
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne takker Dr. F. Cordeiro av JRC for nyttig diskusjoner om statistiske behandlingen av data. Ekspert laboratorier i analyse av iAs i biologiske matriser som gitt resultater som tilordnet verdien i PTs og laboratorier som deltok i det studerte PTs er anerkjent.
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 |