原子熒光形態(tài)分析的樣品前處理和分析方法

原子熒光形態(tài)分析

樣品前處理和分析方法北京吉天儀器有限公司應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室2013.8.秦德元形態(tài)分析簡(jiǎn)介原子熒光形態(tài)分析的樣品前處理原子熒光形態(tài)分析儀的分析方法原子熒光形態(tài)分析儀的應(yīng)用元素形態(tài)分析的意義元素的生物活性與形態(tài)緊密相關(guān)：各種形態(tài)的毒性相差很大。各種形態(tài)的遷移、轉(zhuǎn)化性質(zhì)也大不相同。當(dāng)前元素測(cè)量：總量測(cè)量方式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前要求。分析技術(shù)的發(fā)展已使形態(tài)分析成為可能。元素形態(tài)分析的方法概述：將分離方法和高靈敏度檢測(cè)方法聯(lián)用。分離方法的選定：非色譜法：冷阱分離，或利用形態(tài)間HG差異分離。色譜法：GC或LC和VGAFS聯(lián)用。原子光譜檢測(cè)器的選定：ICPMSAASVGAFS形態(tài)分析分中涉及的分離方法冷阱分離

-只能分離有限的幾種形態(tài),做一些簡(jiǎn)單的樣品,如水和尿GC-分離能力強(qiáng)-樣品前處理較復(fù)雜,需要衍生-對(duì)一些熱不穩(wěn)定的形態(tài)不適合LC-前處理比較簡(jiǎn)單-目前在分離中應(yīng)用普遍形態(tài)分析中涉及的定量手段ICPMS-靈敏度高-儀器價(jià)格和運(yùn)行費(fèi)用昂貴-需要專業(yè)人員操作VGAAS-靈敏度較低,樣品含量低的檢測(cè)不到VGAFS-靈敏度足夠高-儀器和運(yùn)行成本較低-操作簡(jiǎn)便接口裝置流路示意圖原子熒光形態(tài)分析儀(SA-10)實(shí)物原子熒光形態(tài)分析儀(SA-20)實(shí)物形態(tài)分析前處理目的:將樣品中的各種形態(tài)最大限度地并且相互不轉(zhuǎn)化的情況下提取到溶液中。特點(diǎn)：提取條件溫和機(jī)械的物理的手段提取樣品的基體干擾內(nèi)容：樣品制樣提取儀器提取劑樣品凈化濃縮富集

樣品制樣作用：使樣品勻質(zhì)化，與提取劑充分接觸，提高提取率

液體：離心、過濾（水、尿液）固體:勻質(zhì)化（食品、中藥材）儀器：勻漿機(jī)中藥粉碎機(jī)冷凍干燥儀提取儀器恒溫混旋儀：轉(zhuǎn)速、溫度、時(shí)間可控樣品處理個(gè)數(shù)多，時(shí)間短樣品量不能太大水浴搖床：樣品量大，時(shí)間長(zhǎng)超聲波清洗器：功率小，提取不夠充分聚焦超聲：功率強(qiáng)，提取完全，樣品個(gè)數(shù)不夠微波：溫度不好控制控溫混旋提取裝置30~100℃控溫可調(diào)節(jié)混旋轉(zhuǎn)速一次處理24個(gè)樣品體積小，便于攜帶

TMS-200提取劑酸：鹽酸、硝酸、磷酸、高氯酸等堿：氫氧化鉀、氫氧化鈉等有機(jī)溶劑：甲醇、醋酸等無機(jī)溶解：水、磷酸鹽、醋酸鹽等絡(luò)合配體：硫脲、2-巰基乙醇、半胱氨酸、檸檬酸等原則：根據(jù)提取的元素形態(tài)和樣品基體選擇合適的提取劑樣品凈化作用：去除樣品中的基體干擾，保護(hù)色譜柱，改善分離效果一般基體（纖維素、淀粉）：離心過濾油脂基體：(肉、蛋、奶）：丙酮或正己烷脫脂高鹽分基體:(植物性海產(chǎn)品）：透析除鹽復(fù)雜基體含色素樣品（土壤、中草藥）：過固相萃取柱（SPE柱）濃縮富集樣品含量低于檢出限，需大體積濃縮或富集達(dá)到可檢測(cè)的目的濃縮：甲醇+水提取，氮吹或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)富集：水中汞，ppt級(jí)巰基棉富集：吸附、洗脫

SPE柱富集：活化-DDTC或2-ME改性-50%乙腈清洗-流動(dòng)相洗脫有機(jī)溶劑萃?。憾燃淄檩腿?含硫配體反萃分析方法色譜分離條件色譜柱的選擇流動(dòng)相的組分和功能氫化物發(fā)生條件載流還原劑氧化劑色譜柱的選擇陰離子交換柱：HamiltonPRP-X100、DionexAS10等As、Se、Sb反相C18:AgelaMP-C18，PhenomenexprodigyC18、MerckC18整體柱等As、Se、Sb，Hg流動(dòng)相的組分和功能陰離子交換柱：離子強(qiáng)度：磷酸鹽、醋酸鹽pH:色譜柱適用的pH,平衡使流動(dòng)相和色譜柱填料環(huán)境達(dá)到一致，分離效果好PRP-X100：(NH4)2HPO4,pH=6.0AS10:NaOH堿性溶液反相C18柱：淋洗劑：CH3OH、CH3CN，洗脫緩沖鹽：乙酸銨，改善峰型絡(luò)合配體或離子對(duì)試劑:L-Cys，2-ME，APDC，DDTC，TBAB（四丁基溴化銨）Hg形態(tài)分析100μL采樣環(huán)Hg(II);MeHg;EtHg;PhHg(苯基汞)C18色譜柱Hg形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)分離圖譜5%乙腈+60mM乙酸銨+10mM半胱氨酸3%乙腈+60mM乙酸銨+0.03%2-ME魚肉中甲基汞的檢測(cè)微生物可將水中的Hg轉(zhuǎn)化為毒性、遷移性更高的甲基汞，所謂汞中毒一多半實(shí)際是甲基汞中毒，日本的“水俁病”是其中的典型代表。甲基汞分析還可采用GC，但先要對(duì)樣品衍生后測(cè)量，方法繁復(fù)，操作性差。海魚中汞形態(tài)測(cè)量

的前處理方法文獻(xiàn)中報(bào)道了堿提取、酸提取、和含硫配體輔助提取等方法，但提取時(shí)間均要求在12h以上。10%鹽酸+1%硫脲+0.15%氯化鉀，混旋提取，將提取時(shí)間縮短到1h左右。海魚中的汞形態(tài)[MetHg]=104μg/kg，[Hg2+]=3.7μg/kgTotal[Hg]=110μg/kg汞形態(tài)的加標(biāo)回收率污染土中Hg形態(tài)的測(cè)定GBW08303標(biāo)準(zhǔn)值2.15±0.06mg/kg。測(cè)得無機(jī)汞1.75±0.020mg/kg，Hg回收率81.4%。提取加凈化硫柳汞的性質(zhì)硫柳汞是一種含汞的有機(jī)化合物，長(zhǎng)期以來一直被廣泛用做生物制品及藥物制劑包括許多疫苗的防腐劑，以預(yù)防有害微生物污染所致的潛在危害。流感疫苗中的汞形態(tài)乙基汞含量=0.46ppm肝炎疫苗中的汞形態(tài)(一)乙基汞含量=13.8ppm肝炎疫苗中的汞形態(tài)(二)甲基汞含量=55ppbAs元素的形態(tài)自然界的砷元素能以許多不同形態(tài)的化合物存在主要的無機(jī)砷化物有三氧化二砷、亞砷酸鹽、砷酸鹽、一甲基砷酸MMA和二甲基砷酸DMA;在海產(chǎn)品中則主要以砷甜菜堿(AsB)和砷膽堿(AsC)形式存在還有其他更復(fù)雜的砷化合物，例如砷糖、砷脂類化合物等。MMADMAAsBAsCIIIIIIIV砷糖砷的形態(tài)與毒性

LD50inrats(inmg/kg):As形態(tài)分析100μL采樣環(huán)色譜柱:陰離子交換柱As形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)分離圖譜地下水中的As形態(tài)含As(III)和As(V)，毒性相差兩倍以上。As(V)可直接治理，As(III)則不能。

兩份水樣的形態(tài)分析圖譜水樣4水樣7尿中As形態(tài)尿中As形態(tài)的回收飼料中添加的四種As劑Georges-MarieMomplaisir,CharlitaG.Rosal,andEdwardM.HeithmarArsenicSpeciationMethodsforStudyingtheEnvironmentalFateofOrganoarsenicAnimal-FeedAdditives飼料中As劑造成的As污染Georges-MarieMomplaisir,CharlitaG.Rosal,andEdwardM.HeithmarArsenicSpeciationMethodsforStudyingtheEnvironmentalFateofOrganoarsenicAnimal-FeedAdditives飼料中六種常見As形態(tài)飼料中六種常見As形態(tài)As(III),50μg/L;2.DMA,50μg/L;3.MMA,50μg/L;4.P-ASA,50μg/L;5.As(V),50μg/L;6.Rox,50μg/LRoxarsone制劑的As形態(tài)As(III)含量為4.9g/kgAs(V)含量為0.18g/kg實(shí)際飼料樣品的圖譜海藻中無機(jī)砷測(cè)量海藻中無機(jī)砷測(cè)量的意義：海藻中總砷含量很高，但大多是無毒的有機(jī)砷，有毒的無機(jī)砷含量很低。但也存在無機(jī)砷含量很高的羊棲菜，有必要檢測(cè)其無機(jī)砷含量，以評(píng)價(jià)其安全性。海藻中無機(jī)砷測(cè)量的問題：現(xiàn)有方法測(cè)量時(shí)，測(cè)量結(jié)果往往較高，達(dá)到1mg/kg以上。海藻中砷形態(tài)的前處理水+甲醇提取：能保持形態(tài)不發(fā)生變化。形態(tài)復(fù)雜，分離困難，需使用梯度淋洗。1mol/LHCl提?。河袡C(jī)形態(tài)不向無機(jī)形態(tài)轉(zhuǎn)化。分解有機(jī)形態(tài)，減少種類，簡(jiǎn)化分析工作。紫菜中As形態(tài)海帶中As形態(tài)(氧化)6MHCl提取后的As形態(tài)(氧化)1MHCl提取紫菜的As形態(tài)(氧化)1MHCl提取海帶的As形態(tài)(氧化)海藻中無機(jī)砷測(cè)量結(jié)果(酸)a樣品1、2為紫菜；樣品3、4、8、9為海帶；樣品5為羊棲菜；樣品6為裙帶菜；樣品7為紅毛菜。b將提取液用HNO3+HClO4+H2SO4消解后測(cè)得的提取液中的砷含量。c將樣品用HNO3+HClO4+H2SO4消解后測(cè)得的砷含量。海藻中無機(jī)砷測(cè)量結(jié)果(水甲醇)a

樣品均為海帶。b

將提取液用HNO3+HClO4+H2SO4消解后測(cè)得的提取液中的砷含量。c

將樣品用HNO3+HClO4+H2SO4消解后測(cè)得的砷含量。

FAPAS無機(jī)砷比對(duì)結(jié)果Se形態(tài)分析性能100μL