[发明专利]基于HPLC-HG-AFS系统的砷元素形态分析仪器参数优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种元素有机形态的分析测试技术，特别是涉及砷元素形态分析方法。

背景技术

对各种元素的不同化合物进行化学形态学分析，对于了解环境、地质以及生物样品中元素的毒性，代谢和输运性能是非常重要的，因此，近年来形态分析越来越成为一个活跃的研究领域。砷是人体的必需元素，并且是许多环境、生物样品中化合物的基础构成元素，但是对于不同形态的砷化物，其毒性却相差很大。一般情况下，无机砷化合物的毒性要大于有机砷化合物。不同价态的砷化物砷化物其毒性也不同，例如，据报道，亚砷酸易溶于水，其毒性要远大于一般的砷化物。

一般来说，砷化物的毒性符合下列顺序(最高到最低毒性)：胂>无机亚砷酸盐>有机三价砷化合物(arsenooxides)>无机砷>有机五价砷化物>胂化合物>元素砷[89-91]。砷甜菜碱和砷胆碱被认为是无毒的。一般来说，砷的毒性通常是与浓度相关的，在相关标准规定的剂量下，不会影响动物或者人体的健康。但是由于砷的遗传毒性和致癌性，国际癌症研究机构(IARC)机构将其列为重大风险元素，据报道，全球有多达60-100万人在长期暴露于过量砷的风险环境中。

部分有机砷也是兽药经常使用的添加剂，例如，阿散酸(学名对-氨基苯胂酸，4-Aminobenzenearsonic acid，ASA)、硝苯胂酸(4-nitrophenylarsonic acid，NIT)、洛克沙砷(4-hydroxy-3-nitrophenylarsonic acid，ROX)作为兽药，能够防治球虫肠道寄生虫，所以被禽畜养殖业广泛使用[92]。阿散酸和洛克沙砷用于防治家禽类球虫寄生虫 和家畜类出血性肠炎，硝苯胂酸作为兽药用于防治由原生组织滴虫导致的组织滴虫病(黑死病)。作为饲料添加剂，这些有机砷制剂的使用会导致砷元素在动物体内的积累，每年家畜的排泄物用于农业肥料，尤其是水稻种植，会导致土壤中砷含量过高，植物吸收了土壤中的砷元素，就会进入人类食物链，有报道质疑这些有机砷制剂的实际效果，并指出这些有机砷制剂会在人类体内造成累积。此外，很多报道指出，如果此类有机砷制剂超标使用，一些因素会造成其分解为严禁使用的有毒砷化物。更糟的是，有报道称ROX会最终分解为溶于水的剧毒性的无极砷。

为了保证动物源性食品安全，避免此类有机砷制剂的滥用，有必要对动物组织内砷形态进行严格检测，以及对于动物源性食品中有机砷化物的有效的提取和检测方法。

发明内容

为了克服上述现有技术，本发明提出了一种砷元素形态分析仪器参数优化方法，实现了HPLC-HG-AFS方法用于有机砷形态分析方法的仪器参数优化，最终在优化的条件下检测了三种有机砷制剂的标准曲线，对该方法进行了验证。

应用高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光光谱仪对阿散酸、肖苯胂酸和洛克沙胂等三种形态砷化物进行分离检测的方法，并对仪器各项条件进行优化。

本发明提出了一种基于HPLC-HG-AFS系统的砷元素形态分析仪器参数优化方法，该方法包括以下步骤：

采用5％甲醇水溶液(含0.1％(v/v)三氟乙酸，0.05mol L-1磷酸二氢钾)作为流动相，在流动相中加入三氟乙酸(TFA)调整pH值，加入KH₂PO₄作缓冲盐，实进行高效液相色谱分离条件的优化；

进行氢化物发生条件优化，具体包括：

选择盐酸和KBH₄蠕动泵转速均为120r min^-1，进行蠕动泵流速优化、在盐酸浓度为5％(v/v)的条件下，还原剂KBH₄的浓度选为20g L^-1，进行还原剂浓度优化、 在还原剂采用含5g L^-1KOH的20g L^-1KBH₄溶液的条件下，盐酸的浓度选为5％，进行盐酸浓度优化；

进行原子荧光检测器参数优化，具体包括：

选定330v为归一化标准值，进行光电倍增管高压；采用100mA空心阴极灯电流，进行空心阴极灯电流优化；选定300mL min^-1为载气流速的最优值，进行载气流速优化；选择最小的屏蔽气流量，达到最佳的屏蔽作用，进行屏蔽气流速优化

在上述优化的条件下，分别选取0.1～2ug mL^-1阿散酸、洛克沙胂和肖苯砷酸三种形态砷化物混标计算HPLC-HG-AFS系统的标准曲线。