论文部分内容阅读
砷及其化合物广泛分布在自然界中，有强烈的毒性和致癌性，砷化合物的毒性与其存在形态密切相关。一般来说，无机砷的毒性大于有机胂的，砷结合的有机基团越多，毒性越小。因此，以砷不同形态的含量评价环境样品中砷的环境健康效应比用砷总量评价更具科学性。有必要对生物样品中砷的不同形态进行分析测定，不仅可以正确评估砷的环境毒理性，而且为推测砷的生物地球化学循环与人体健康关系、砷在生物体内的吸收及代谢机制以及如何减少砷在植物中的积累并控制其在食物链中的传递提供数据支撑和理论依据。
电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的具有检测限极低、线性范围极宽、分析速度快、精密度高等优点。结合高效液相色谱(HPLC)的高效分离的特性，HPLC-ICP-MS联用技术已成为是砷化物形态分析中的较为完善、最有发展前景的高灵敏检测手段之一。氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)具有灵敏度高、检出限低、选择性好、干扰少、分析成本低等优点，是砷的主要检测手段之一。这两种分析检测技术在分析测试领域得到了广泛的应用。
本课题研究了植物样品中砷总量的分析测定方法，建立HPLC-ICP-MS联用测定茶叶中As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、DMA、MMA、AsB和AsC六种形态的分析测定方法;初步探讨了茶叶、紫菜和海虾等生物样品中砷蛋白的提取与测定方法，主要认识与成果如下:
1.研究了HNO3-H2O2-HClO4、HNO3-H2O2两种酸溶体系，高压密闭消解和敞口消解两种消解方式对大米、菠菜、苹果、茶叶等标准物质的消解效果，并使用ICP-MS法测定。实验结果表明，HNO3-H2O2-高压密闭消解的方法得到的结果与标准值对照良好。该体系方法引入杂质少，消解时间短，高压密闭可以使样品消解更完全，并减少了消解过程中As的挥发。将此方法应用于实际样品茶叶中砷含量的测定，结果满意。在仪器参数的最佳条件下进行测定，方法检出限(3S/K)为0.01μg/L，相对标准偏差(RSD)为0.64％,加标回收率为74.76％～124.44％，精密度为1.12％～2.64％。该方法干扰少，灵敏度高，操作简便，分析速度快，为后续工作中砷形态的准确分析奠定了基础。可以用于大批量植物样品的分析测定。
2、建立了甲醇-水超声提取，HPLC-ICP-MS联用测定茶叶中砷形态的分析方法。实验对比了纯水、盐酸和甲醇三种提取剂以及超声提取、震荡提取和离心提取三种提取方式对茶叶中砷形态的提取效果。结果表明，甲醇-水、超声提取的提取效果最好。实验进一步优化了固液比、提取剂浓度、提取时间等提取条件。结果表明，固液比为1∶40时，提取剂浓度(ψ)(CH3OH)=70％、提取时间为100min时，提取效果最好。
3、研究了分离As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、DMA、MMA、AsB和AsC六种形态的色谱条件，对色谱柱类型、洗脱方式、流动相酸度、流速、流动相类型等色谱条件进行优化。实验结果表明，采用阴离子色谱柱，等度洗脱方式，流动相为8mmol/L(NH4)2HPO4～8mmol/LNH4NO3(pH9.40)，流速为1.0mL/min时，砷的六种形态As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、DMA、MMA、AsB和AsC在9min得到了较好的分离。
4、将该方法用于茶叶样品的测定，结果发现茶叶中砷主要以无机砷形态As(Ⅴ)、As(Ⅲ)存在，另外还含有少量的DMA。在仪器的最佳条件下，按实验方法得出方法的检出限为:AsB0.41μg/L、AsC0.43μg/L、As(Ⅲ)0.61μg/L、DMA0.44μg/L、MMA0.65μg/L和As(Ⅴ)0.70μg/L。相对标准偏差为:AsB1.50％、AsC1.58％、As(Ⅲ)2.43％、DMA1.65％、MMA2.61％、As(Ⅴ)2.88％。通过加标回收实验对此方法进行验证，回收率为As(Ⅲ):86.32％～92.14％、AsB:79.90％～86.40％、AsC:78.3％～83.4％、DMA:76.50％～93.40％、MMA:79.20％～83.70％、As(Ⅴ):94.26％～112.93％。该方法所需样品用量少、简便快速、分离时间短、测定灵敏度高、检出限低、线性范围宽。该法同样适合于其它植物样品中砷形态的分析测定。
5、建立了Tris-HCl提取，(NH4)2SO4分级提取砷蛋白，HNO3-H2O2消解，HG-AFS测定砷蛋白总量的分析方法。实验对HG-AFS测定的工作条件进行优化研究，分别考察了灯电流、负高压、屏蔽气流量、NaBH4浓度、载流HCl浓度等对砷荧光强度的影响。结果表明，在最佳实验条件下，方法的检出限(3S/K)为As:0.12ng/mL，相对标准偏差(RSD)为0.58％。并对茶叶，紫菜，海虾等实际样品进行分析测定，结果满意。该法操作简便，灵敏度高，检出限低，稳定性好。