HPLC_ICP_MS在食品中硒_和砷形態(tài)分析及其生物有效性研究中的應(yīng)用

1、收稿:2006年7月,收修改稿:2006年9月*浙江省留學(xué)回國(guó)基金項(xiàng)目(浙留基字20052號(hào)資助*通訊聯(lián)系人 e -mail:yingzhouHPLC -ICP -MS 在食品中硒和砷形態(tài)分析及其生物有效性研究中的應(yīng)用*周 瑛*葉 麗 竹鑫平(浙江工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與材料學(xué)院 杭州310014摘 要 食品中含有與人體健康密切相關(guān)的多種微量元素,微量元素的毒性和生物有效性取決于它們的化學(xué)形態(tài)。食品中的微量元素形態(tài)分析及其生物有效性研究對(duì)食品安全控制與營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)具有至關(guān)重要的意義。本文扼要介紹了高效液相色譜與電感耦合等離子質(zhì)譜(HPLC -ICP -MS聯(lián)用情況。該技術(shù)以不同的色譜分離柱完成各種分析物

2、的分離,具有高靈敏度、高選擇性、線性范圍寬、檢測(cè)限低、多元素同時(shí)檢測(cè)等特點(diǎn),在微量元素形態(tài)分析中占有重要的地位。綜述了HPLC -ICP -MS 在食品微量元素形態(tài)分析及其生物有效性研究中的應(yīng)用,重點(diǎn)介紹了富硒酵母、蒜類植物、富硒營(yíng)養(yǎng)保健品等食品中硒形態(tài)和海產(chǎn)品、農(nóng)產(chǎn)品等食品中砷形態(tài)的研究,以及其它多種微量元素的形態(tài)分析和這些微量元素在生物體內(nèi)的代謝。關(guān)鍵詞 形態(tài)分析 生物有效性 聯(lián)用技術(shù) 高效液相色譜 電感耦合等離子質(zhì)譜 硒 砷中圖分類號(hào):O657;O613.52;O613.63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1005-281X(200706-0982-14Speciation and Bioa

3、vailability of Selenium and Arsenicin Foods by HPLC -IC P -MSZhou Y ing*Ye Li Zhu Xinping(Colle ge of Che mical Engineering and Materials Science,Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310014,ChinaAbstract There are many kinds of micronutrient elements contained in foods that are vital to human

4、health.The strong dependence of the toxicity and bioavailability of microelement upon their chemical forms has made the speciationand bioavailability vital to the food quality control and nutrition evaluation.A brief introduction to the high performance liquid chromatography hyphenated with inductiv

5、e coupled plasma mass spectrometry (HPLC -ICP -MSis given.The hyphenated technique which based on several chromatographic separation mechanisms plays an important role in speciation analysis for its advantage of high sensitivity,high selectivity,wide linearity,lo w detection and mult-i microelement

6、deter mination simultaneously.The application of HPLC -ICP -MS in microelements speciation analysis and bioavailability research in foods concerning the selenium speciation analysis in selenized yeast,selenium -enriched garlic,selenium nutritional supplement and other foods,the arsenic specia tion a

7、nalysis in sea -products and far m products,the other microelements speciation analysis and the investigation of metabolic and bioactivity of microelement in organism is reviewed in this paper.Key words speciation;bioavailability;hyphena ted technique;high performance liquid chromatography(HPLC;indu

8、ctive coupled plasma mass spectrometry;selenium;arsenic第19卷第6期2007年6月化 學(xué) 進(jìn) 展PROGRESS I N C HE MISTRYVol.19No.6 June,2007近年來,食品安全和功能食品已成為全球關(guān)注的議題。食品安全不僅僅指通常意義上的農(nóng)藥殘留等食品污染問題,還存在著微量元素的有害濃度閾值和有害元素形態(tài)對(duì)人體健康的危害。食品中微量元素安全問題存在的重要現(xiàn)象是:一方面一旦有毒微量元素通過各種途徑進(jìn)入食物鏈中,食品中的有害元素總量及其不同形態(tài)就有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的食品安全問題;另一方面人體不能攝取或吸收足夠量的必需或有益的

9、微量元素而導(dǎo)致微營(yíng)養(yǎng)失調(diào),出現(xiàn)一些新陳代謝和病理、生理紊亂。可以通過在日常食品中添加一定量微量元素和提高微營(yíng)養(yǎng)的生物有效性來達(dá)到增強(qiáng)體質(zhì)或預(yù)防某些疾病的目的,發(fā)展含有某種微量元素的功能食品近年來得到越來越多的關(guān)注和研究。因此食品中的微量元素形態(tài)分析及其生物有效性研究對(duì)食品安全控制與營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)和維持人體的健康有至關(guān)重要的意義,已是目前國(guó)際上分析化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要研究熱點(diǎn)之一。依據(jù)國(guó)際純粹化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(I UPAC定義:元素的形態(tài)是某種無機(jī)元素各種形態(tài)(原子或分子形態(tài)變化過程的證據(jù)1;形態(tài)分析是樣品中元素的一個(gè)或多個(gè)化學(xué)形態(tài)的定性和定量分析活動(dòng)2。元素的形態(tài)主要有兩類:非金屬有機(jī)化合物和金屬

10、配位絡(luò)合物3。Szpunar等4,5在有關(guān)生物無機(jī)元素形態(tài)分析的綜述文章中將生物物質(zhì)中的金屬(非金屬形態(tài)分為6類:(1具有/真0金屬(非金屬碳鍵的生物合成分子;(2與生物合成大環(huán)螯合劑的絡(luò)合物;(3核堿、寡及多核苷酸和核苷的絡(luò)合物;(4與氨基酸、寡肽及多肽(蛋白的絡(luò)合物;(5與其它生物大分子(多糖、糖蛋白的絡(luò)合物;(6金屬藥物。1食品中微量元素形態(tài)分析的必要性微量元素與人體的健康密切相關(guān)。存在于生物體中的元素可以分為4類6:(1必需元素,按其在體內(nèi)的含量不同,又分為常量元素和微量元素;(2可能有益或輔助元素;(3沾染元素;(4有毒元素。目前,比較明確的人體必需的微量元素有14種,它們是:鐵、鋅

11、、銅、錳、鉻、鉬、鈷、硒、釩、鎳、錫、氟、碘和鍶6。食品中含有多種必需微量元素,例如硒可以通過日常食物如蔬菜、谷物和海產(chǎn)品中攝取得到,蘑菇、咖喱和堅(jiān)果等也是富含硒元素的食品7。這些金屬離子和微量元素等生物無機(jī)化學(xué)成分通過食物鏈進(jìn)入人體,不僅是生物體的重要組分,參與酶和蛋白質(zhì)的合成、構(gòu)象、分泌、轉(zhuǎn)運(yùn)、磷酸化和細(xì)胞調(diào)節(jié),而且在基因的轉(zhuǎn)錄、表達(dá)、調(diào)控和分子識(shí)別中亦具有重要意義,在生命科學(xué)中占有十分重要的地位8。它們的過量或不足,都會(huì)影響人體的發(fā)育、衰老、疾病甚至死亡2,9。隨著工業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)廢水、固體廢棄物的排放量和化肥等化學(xué)合成品的使用量不斷增加,食品中的砷、汞、鉛、鉻、鎘、鈦、鎳(鎳具有兩

12、重性,既是必需微量元素,也是有害微量元素等污染元素含量越來越高。這些有害金屬具有致畸和致癌等毒害作用,例如三價(jià)砷和五價(jià)砷在遺傳上有致基因突變的作用,砷和皮膚癌、肺癌和癌前期的表皮角化癥等疾病相關(guān)6。因此食品中的污染元素對(duì)人類健康的影響受到了廣泛的關(guān)注。與人體健康相關(guān)的這些必需或有害微量元素的生物活性及毒性不僅與該元素的總量、特定的濃度范圍有關(guān),更主要依賴于該元素的賦存形態(tài):同種元素的不同化學(xué)形態(tài),其生物活性和毒性相差甚遠(yuǎn),從而導(dǎo)致不同的環(huán)境毒害、生物效應(yīng)并對(duì)人體健康有不同的影響2。例如,Cr(Ö的毒性比Cr(Ó高100倍,且前者有明顯的致癌作用;砷甜菜堿的毒性小于甲基胂和無

13、機(jī)砷;烷基錫的毒性隨烷基鏈增長(zhǎng)而減小10。元素的化學(xué)形態(tài)決定其在胃腸道的吸收和體內(nèi)運(yùn)動(dòng)的方式,形態(tài)分析可用于預(yù)測(cè)和解釋元素的代謝過程11。所以食品中微量元素的形態(tài)分析顯得尤其重要,僅僅靠檢測(cè)微量元素的總含量已無法滿足不斷發(fā)展的生物化學(xué)、毒理學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)研究需要,需進(jìn)一步提供微量元素形態(tài)鑒定和定量資料12。2HPLC-ICP-MS用于微量元素形態(tài)分析研究進(jìn)展用于形態(tài)分析的方法有很多種,如電分析法、光譜法、質(zhì)譜法、中子P分子活化分析和色譜法等。這些分析方法簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì),但選擇性差,干擾因素多11。自Hirschfeld13首次提出聯(lián)用技術(shù)以來,各種儀器聯(lián)用方法迅速發(fā)展和應(yīng)用,常常是將高選擇性

14、的分離技術(shù)與高靈敏的檢測(cè)技術(shù)結(jié)合在一起,與單一的檢測(cè)技術(shù)相比,在靈敏度、準(zhǔn)確度和分析速度等方面都有很大的改善,在形態(tài)分析中發(fā)揮了重要的作用14。食品或其他生物基體中微量元素的形態(tài)分析采用的聯(lián)用技術(shù)主要利用色譜技術(shù)和特殊的檢測(cè)器聯(lián)用,如原子吸收光譜(AAS、原子發(fā)射光譜(AES、原子熒光光譜(AFS、等離子體發(fā)射光譜(ICP-AE S、電#983#第6期周瑛等HPLC-ICP-MS在食品中硒和砷形態(tài)分析及其生物有效性研究中的應(yīng)用感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP -MS和電噴霧質(zhì)譜(ESI -MS等2,4,5,1517。這些聯(lián)用方法將色譜技術(shù)用于形態(tài)分析的樣品前處理,使分析靈敏度、準(zhǔn)確度和速度都有了實(shí)質(zhì)

15、性的改變。Szpunar 4總結(jié)了各種聯(lián)用方法在生物無機(jī)形態(tài)分析中的應(yīng)用。其中在各種原子光譜檢測(cè)法中,常用的有IC P -AES 和IC P -MS,具有元素特效性、動(dòng)態(tài)范圍寬、多元素檢測(cè)、溶液連續(xù)進(jìn)樣和易于實(shí)現(xiàn)不同元素不同形態(tài)的檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)3。而IC P -MS 的檢出限要比ICP -AES 低3個(gè)數(shù)量級(jí)左右,是元素形態(tài)分析中最常用和最有效的檢測(cè)技術(shù)。各種色譜技術(shù)中,氣相色譜(GC只適用于易揮發(fā)或中等揮發(fā)的有機(jī)金屬化合物的分離,而且分離之前的衍生化步驟不僅使分離P 分析過程復(fù)雜化,而且增加了待測(cè)形態(tài)丟失或玷污的可能性。毛細(xì)管電泳(CE分離效率高,操作條件溫和,但是在分離過程中,樣品中分析物的原

16、始形態(tài)可能由于電解質(zhì)或pH 的調(diào)節(jié)而發(fā)生變化,樣品的組成也是影響CE 分離的一個(gè)重要因素,并且CE 與ICP -MS 的接口問題遠(yuǎn)沒有HPLC 成熟。相比之下,液相色譜(HPLC在形態(tài)分析的應(yīng)用更為廣泛。用于元素形態(tài)分析的HPLC 分離技術(shù)有:離子色譜(IC、排阻色譜(SEC、離子交換色譜(IEC、手性色譜(CLC和反相色譜等(RPLC。手性色譜(C LC往往用于手性藥物中對(duì)映體的拆分,在生命科學(xué)和藥物化學(xué)的研究中具有十分重要的意義。許多食品或其他生物樣品中微量元素存在的各種化學(xué)形態(tài)是具有手性對(duì)映體的化合物,如硒化合物硒代蛋氨酸(Se Met和硒代乙硫氨基酪酸(SeEt等。對(duì)這些具有手性結(jié)構(gòu)的

17、化學(xué)形態(tài),生物有機(jī)體具有很強(qiáng)的對(duì)映體選擇性。例如Se Met 在人體內(nèi)的攝入與代謝,不同的對(duì)映體在人體內(nèi)的生物活性和毒性都不一樣,只有L -形式的SeMet 可以被人體利用,而D -型或外消旋型的Se Met 卻對(duì)人體有害19。因此采用手性液相色譜拆分這類微量元素形態(tài)的對(duì)映體,是微量元素形態(tài)和生物有效性研究中一個(gè)不可缺少的組成部分。目前已有諸多采用手性色譜和其他檢測(cè)器聯(lián)用測(cè)定硒氨基酸和其他食品樣品中D,L -Se Met,D,L -SeEt 以及D,L -(SeCys2的研究報(bào)道,特別是Caruso 等1921及其研究組在該領(lǐng)域做出了較大的貢獻(xiàn)。排阻色譜(SEC是按照分子量的大小不同分離被分析

18、物的一種分離技術(shù),通常與特殊的原子檢測(cè)器聯(lián)用(如ICP -MS 、ESI -MS 等用于復(fù)雜基體中微量元素形態(tài)分析的方法。SEC 與其他的色譜分離技術(shù)相比,雖然分離的效率較低,但是SEC -ICP -MS 的主要優(yōu)點(diǎn)在于它操作簡(jiǎn)單,流動(dòng)相可以調(diào)節(jié)到最適應(yīng)元素形態(tài)的酸度和離子強(qiáng)度,分離物與凝膠之間的干擾小。SEC 通常作為測(cè)定金屬蛋白或與生物分子結(jié)合金屬形態(tài)分離的第一步,在復(fù)雜基體中微量元素的形態(tài)分析中發(fā)揮了重要的作用,例如Kannamkumarath 等2225成功地將其應(yīng)用于堅(jiān)果中微量元素形態(tài)的研究中。超高壓液相色譜(UPLC可以在很寬的線速度、流速和高反壓下進(jìn)行分離工作,與傳統(tǒng)的HPLC

19、技術(shù)相比提供了更高的分離效率,具有更強(qiáng)的分離能力,目前較多地與飛行時(shí)間質(zhì)譜(TOF -MS應(yīng)用于成分鑒定的研究中2628。Bendahl 等29首次報(bào)道了采用UPLC 和ICP -MS 聯(lián)用用于硒混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中形態(tài)的測(cè)定,結(jié)果顯示:在內(nèi)徑為117L m 的柱子、108Pa 的壓力下、流速為200L l P min 、在112min 內(nèi)成功分離了4種硒標(biāo)準(zhǔn)化合物,與常規(guī)的液相分離技術(shù)相比,大大節(jié)約了分析的時(shí)間,而精密度和檢測(cè)限沒有變差。作者還在110mm id 100mm 的柱子上,流速為100L l P min 、5min 內(nèi)分離了尿液樣品中的硒形態(tài)。UPLC 用于生物樣品中元素形態(tài)的分離可以

20、提高分離的效率,然而該分離方法還是一項(xiàng)比較新的技術(shù),許多方面還沒有得到較成熟的發(fā)展,如目前可得到的柱子類型比較少,限制了該技術(shù)在形態(tài)分析領(lǐng)域的應(yīng)用,目前還沒有用于食品樣品中微量元素形態(tài)分離的相關(guān)報(bào)道。生物基體中微量元素形態(tài)的復(fù)雜性和多樣性使得二維或多維液相色譜分離技術(shù)得到了較大的關(guān)注。多維色譜能提供更大的峰容量,更適合于復(fù)雜樣品的分析,目前得到廣泛的應(yīng)用。此外還有快速蛋白液相色譜30等。HPLC -ICP -MS 的應(yīng)用促進(jìn)了金屬P 非金屬形態(tài)測(cè)定的快速發(fā)展。該聯(lián)用分析技術(shù)是以各種不同的色譜分離柱完成不同種類樣品分析物的分離,以高靈敏度的ICP -MS 擔(dān)任信號(hào)檢出,具有元素專一性,線性范圍寬

21、和檢測(cè)限低等特點(diǎn)4,是具有高靈敏度和高選擇性的形態(tài)分析系統(tǒng);而且形態(tài)分析時(shí)不需要復(fù)雜的樣品前處理和復(fù)雜的接口,只需HPLC 的流速和ICP -MS 的進(jìn)樣速度相匹配,近年來在元素形態(tài)分析中已得到廣泛的應(yīng)用。HPLC -ICP -MS 的聯(lián)用及其在元素化學(xué)形態(tài)分析中的應(yīng)用已有許多文獻(xiàn)總結(jié)4,12,3135。然而大多數(shù)痕量元素形態(tài)分析缺乏標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),而HPLC -ICP -MS 不能提供化合物的分子結(jié)構(gòu)信息,#984#化 學(xué) 進(jìn) 展第19卷紅外光譜(I R一般提供的結(jié)構(gòu)信息有限,只是化合物的種類和一些基團(tuán)的信息。因此用核磁(NMR或ESI-MS提供分子和結(jié)構(gòu)信息,來鑒定HPLC-ICP-MS 分離檢

22、測(cè)過的成分是必要的。與NMR相比,ESI-MS 對(duì)分析物的純度、用量要求低,軟離子化源與質(zhì)量檢測(cè)器連接,可以獲得分析物的質(zhì)荷比(m P z,提供化學(xué)形態(tài)精確的摩爾質(zhì)量,得到分析物的結(jié)構(gòu)信息。ESI-MS P MS是對(duì)HPLC-ICP-MS的一個(gè)補(bǔ)充技術(shù),是鑒定、表征用HPLC-IC P-MS分析的實(shí)際樣品中的未知形態(tài)不可缺少的形態(tài)分析工具36,37。近年來,利用色譜(HPLC、CE、GC與質(zhì)譜檢測(cè)器(ICP-MS、ESI-MS聯(lián)機(jī)技術(shù)對(duì)食品中微量元素進(jìn)行形態(tài)分析及其微量元素形態(tài)在生物體內(nèi)的生物有效性研究,國(guó)外已有較多的報(bào)道,如美國(guó)的Joseph Caruso16,1925,3840、波蘭的Ry

23、szard´obi ski和Joanna Szpunar1,4,5,34,35,41,以及西班牙的Alfredo Sanz-Medel30,4247等人。但國(guó)內(nèi)在使用色譜(HPLC、C E、GC與質(zhì)譜檢測(cè)器(IC P MS、ESI MS聯(lián)機(jī)技術(shù)上顯得相對(duì)較為薄弱,在利用該技術(shù)進(jìn)行微量元素形態(tài)分析方面還有待深入研究。3HPLC-IC P-MS在食品中微量元素形態(tài)分析中的應(yīng)用3.1硒的形態(tài)分析硒的形態(tài)分析已成為一個(gè)熱門的研究方向。許多日常食品都含有硒化合物,如富硒酵母、蒜類植物、蔬菜和含硒營(yíng)養(yǎng)品等。這些食品中硒的可利用價(jià)值由硒的化學(xué)形態(tài)決定,硒的不同化學(xué)形態(tài)對(duì)人體的吸收、生物效應(yīng)、毒性及

24、防癌作用不同,例如硒酸鹽(selenate和亞硒酸鹽(selenite會(huì)導(dǎo)致生物體病變,而硒蛋氨酸(Se Met是人類攝取硒元素的主要來源。目前已經(jīng)證明的食品中含有的硒化合物有20多種(表1。研究證明在日常膳食中添加適量的硒可以減少乳腺癌、腸癌、肺癌和前列腺癌的發(fā)病率48,49。硒缺乏會(huì)導(dǎo)致免疫功能和甲狀腺機(jī)能失調(diào)、心血管病、骨骼和心肌功能紊亂等疾病;但是吸收過量,卻反而有毒50。含硒的功能食品不僅要滿足加強(qiáng)細(xì)胞抗氧化能力,也要滿足能夠預(yù)防某些癌癥的發(fā)生。提供富硒植物、硒營(yíng)養(yǎng)物、日常富硒食品中的硒形態(tài)的生物有效性和毒性等相關(guān)信息對(duì)發(fā)展含硒的功能食品和維持人體健康是非常重要的。目前用于定性和定量

25、酵母或其他食品中硒的分析方法有很多種,如GC-AED(原子發(fā)射檢測(cè)器、表1已經(jīng)證實(shí)的食品中的硒形態(tài)Table1Selenium species in foodna me(abbrevi ation:c hemical formulaselenic acid(s elenate:SeO42-(Na2SeO4selenous aci d(seleni te:SeO32-(Na2SeO3seleno methionine(SeMet:CH3Se(CH22CH(COOHNH2 selenocystine(SeCys2:(N H2CH(CO OHCH2Se2selenocysteine(SeCys:N

26、H2CH(CO OHCH2Se Hselenoethioni ne(SeEt:CH3CH2Se(CH22CH(COOHNH2Se-methylselenomethioni ne(MeSeMet:(CH32Se(CH22CH(COO HNH2 Se-methylselenocysteine(M eSeCys:CH3SeCH2CH(COO HN H2tri methyls eleni um(TMSe:(CH33Se+selenoadenos yl methioni ne(AdoSeMet:N H2CH(COOHCH2CH2SeCH2C4H5O3C5N4N H2C-glutamy-l Se-meth

27、ylselenocysteine:CH3SeCH2CH(COO HN HC(O(CH22CH(COO HN H2C-glutamy-l selenomethionine:COO HN H2CH(CH22CON HCHOOHCH2CH2SeCH3 methaneseleninic acid:MeSeO2Hdi methylselenonium propionate(D MSeP:(CH32SeCH2CH2COO Hseleno methionine-Se-oxi de SeO MetSe-allylselenocystei ne:CH2CHCH2SeCH2CH(COOHNH2 selenohom

28、ocystine(Sehcys:(N H2CH(COOHCH2CH2Se2HPLC-ICP-MS、GC-ICP-MS和CZE-ICP-MS等51,而HPLC-ICP-MS以其高分離度和高靈敏度,是目前最有效的分析方法。3.1.1富硒酵母Se Met是人和動(dòng)物攝取硒的主要營(yíng)養(yǎng)來源,而富硒酵母是富含Se Met的主要日常食品之一。酵母中的硒形態(tài)分析從營(yíng)養(yǎng)和防癌角度,引起了許多研究者的關(guān)注。Clark等48研究顯示富硒酵母具有較好的癌癥預(yù)防作用。富硒酵母中的硒形態(tài)大多數(shù)采用聯(lián)用技術(shù)分析測(cè)定,由于酵母中的硒形態(tài)一般不具有揮發(fā)性,因此HPLC-ICP-MS是測(cè)定酵母中硒形態(tài)的最理想的分析方法。Bird等

29、52用熱水和酶水解法分別提取了富硒酵母中的SeMet和其他有機(jī)硒化合物,提取液在離子對(duì)色譜柱上分離,以三氟醋酸(TFA為離子對(duì)試劑,甲醇-水(2B98為流動(dòng)相,C8柱為固定相,并用一根PEEK管與ICP-MS接口相連。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了20多種含硒化合物,并證實(shí)了在兩種提取液中均有無機(jī)硒、硒半胱氨酸(SeCys和硒蛋氨酸(SeMet。酶提取物的分析證明了酵母中的主要硒形態(tài)為Se Met。Casiot等53研究了從富硒酵母中提取硒化合物的多種方法。得到的提取物經(jīng)不同的液相色譜柱分離(排阻、陰離子交換、反相色譜,用ICP-MS測(cè)定硒的化學(xué)形態(tài),結(jié)果發(fā)現(xiàn)用水和甲醇浸取的回收率僅為10%20%,得到8種化合物

30、,包括Se(Ô和Se Met。用果糖酶提取可以釋放20%的硒蛋氨酸,用#985#第6期周瑛等HPLC-ICP-MS在食品中硒和砷形態(tài)分析及其生物有效性研究中的應(yīng)用 圖1 酵母中硒形態(tài)提取及分離檢測(cè)方法56Fig.1 Extraction and speciation analysis of Se in yeast 56SDS 提取,占30%總量硒的硒蛋白溶解。用蛋白水解酶,硒的回收率可以達(dá)到85%,主要成分是硒蛋氨酸。如用四甲基氫氧化銨水解,則樣品全部溶解,但是硒化合物全部降解為Se Met 和無機(jī)硒。Wr bel 等38采用離子對(duì)反相色譜與紫外檢測(cè)器(UV、ICP -MS 聯(lián)用測(cè)定

31、了富硒酵母中低分子量區(qū)的硒化合物:硒胱氨酸(SeCys2、硒腺苷甲硫氨酸(AdoSeMet和硒腺苷半胱氨酸(AdoSeHcy,采用ESI -MS 進(jìn)一步證實(shí)了它們的結(jié)構(gòu),并研究了AdoSe Met 和AdoSeHcy 之間的甲基化過程,說明了它們?cè)诿傅淖饔孟略谏矬w內(nèi)的轉(zhuǎn)化。McSheehy 等54利用二維液相色譜(排阻色譜和反相色譜分離富硒酵母水提取液中的6種硒化合物,并以ICP -MS 和ESI -MS 為檢測(cè)器。分析物經(jīng)過多維色譜純化、分離以除去基體組分,實(shí)驗(yàn)得到6種分子量分別為:197、603、562、584、372和432的硒化合物,其中兩種化合物(197、432經(jīng)碰撞誘導(dǎo)解離質(zhì)譜(

32、CID -MS鑒定為Se Met 和AdoSe Hcy,還發(fā)現(xiàn)了一種未曾報(bào)道過的硫谷胱苷肽與硒結(jié)合的化合物。Mounicou 等55采用基于排阻色譜-毛細(xì)管區(qū)域電泳(CZE的二維分離方法和排阻-反相-毛細(xì)管區(qū)域電泳的三維分離方法,以IC P -MS 為檢測(cè)器分析硒酵母水提取物中的硒形態(tài)。硒酸(selenate、亞硒酸(selenite、硒胱氨酸(SeCys2、硒蛋氨酸(Se Met和硒代乙硫氨基酪酸(SeEt可以達(dá)到基線分離。該方法的檢測(cè)限是718L g P ml 。CZE -ICP -MS 分析酵母提取物證明了許多硒形態(tài)的存在。蛋白酶水解高分子量和低分子量片斷的化合物后可以很明顯地提高硒形態(tài)

33、的回收率。M dez 等42用手性液相色譜與ICP -MS 聯(lián)用測(cè)定含硒酵母中的Se Met 的對(duì)映結(jié)構(gòu)體,以糖肽替考拉寧為鍵合手性固定相(chirobiotic T,2%的甲醇-水為流動(dòng)相,流速為1ml P min,在8min 之內(nèi)成功地分離了DL -Se Met 、DL -SeEt 。該方法不需要柱前衍生化,具有較好的選擇性和靈敏度,檢測(cè)限達(dá)到2L g P L 。Polatajko 等56提出了一個(gè)系統(tǒng)的測(cè)定酵母中的硒形態(tài)的方法(圖1。采用多種提取方法和分離檢測(cè)方法分步提取和檢測(cè)酵母中的硒形態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Se Met 是酵母中硒化合物中的主要形態(tài),然而并不像其他文獻(xiàn)所報(bào)道的那樣與蛋白結(jié)合,而

34、是與細(xì)胞壁大分子結(jié)合。3.1.2 蒜類植物蒜類植物如大蒜,洋蔥等也是富含硒的日常食品。Bird 等57利用離子交換色譜(流動(dòng)相5mmol P LNH 4Ac+2%甲醇、離子對(duì)色譜(流動(dòng)相甲醇-水(2B 98,011%TFA和衍生化反相色譜(流動(dòng)相甲醇-水(62B 38與ICP -MS 聯(lián)用研究了大蒜和酵母的兩種提取物(水提取和甲醇-鹽酸提取中的硒形態(tài),并比較了3種分離方法的優(yōu)缺點(diǎn)。陰離子交換色譜對(duì)selenate 和selenite 具有較好地分離,但不能很好地分離其他硒化合物。柱前衍生反相色譜對(duì)末端帶有氨基官能團(tuán)的化合物具有較好的分離,且相對(duì)于陰離子交換色譜來說,分離的效果更好。離子對(duì)色譜分

35、離方法得到最佳的分離結(jié)果,而且其色譜條件與ICP -MS 的條件兼容。用以上3種分離方法證實(shí)了富硒大蒜的提取液中存在硒蛋氨酸、硒-甲基-DL -硒胱氨酸和無機(jī)硒,以及幾種未知形態(tài)的硒化合物。富硒酵母中含有SeMet 和一種未知形態(tài)的主要化合物。Shah 等58用反相離子對(duì)色譜,體積排阻色譜在線與ICP -MS 聯(lián)用分析了富硒洋蔥中的硒形態(tài)。氫氧化鈉提取物經(jīng)SEC -ICP -MS 分析顯示硒在高分子量和低分子量區(qū)都存在相應(yīng)的化合物。蛋白酶將與蛋白結(jié)合的硒氨基酸提取出來,經(jīng)RP -IP -HPLC 分離,以pH=215,011%(v P v 七氟丁酸、5%甲醇為流動(dòng)相。與標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)照,結(jié)果發(fā)現(xiàn)存

36、在的硒形態(tài)有:#986#化 學(xué) 進(jìn) 展第19卷(SeCys2、Se Met、甲基硒胱氨酸以及無機(jī)硒化合物。在無標(biāo)準(zhǔn)樣品的情況下用ESI-I TMS測(cè)定未知形態(tài)的硒化合物,證明了洋蔥中C-谷氨酰-硒-甲基硒胱氨酸的存在。Wr bel等39用液相色譜分離與IC P-MS聯(lián)用研究了富硒洋蔥葉子中的硒形態(tài)。所研究的洋蔥在含有無機(jī)硒的溶液中培養(yǎng)1個(gè)星期,葉子和莖塊經(jīng)干燥、均化,氫氧化鈉提取物經(jīng)SEC-IC P-MS分析顯示處于高分子量區(qū)的硒形態(tài)在葉子中比莖中的要明顯。甲醇-氯仿-水(12B5B3或014mol#L-1的高氯酸-乙醇(8B2溶液提取低分子量硒化合物,經(jīng)離子對(duì)色譜形態(tài)分析,發(fā)現(xiàn)葉子提取物中的

37、主要形態(tài)是硒-甲基硒半胱氨酸(MeSeCys(約占總量的4%。研究發(fā)現(xiàn)可以將洋蔥葉子作為攝取MeSeCys的日常食品。Kotrebai等59用離子對(duì)高效液相色譜與ICP-MS 以及ESI-MS在線聯(lián)用分析了富硒大蒜和酵母酶提取物和熱水提取物中的硒形態(tài)。以甲醇-水(1B99為流動(dòng)相,TFA為離子對(duì)試劑,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示這些酵母樣品中的硒的主要形態(tài)為硒蛋氨酸和硒-腺苷-硒半胱氨酸,大蒜中硒的最主要形態(tài)為C-谷氨酰-硒-甲基硒半胱氨酸和C-谷氨酰-硒蛋氨酸。HPLC-ICP-MS的檢測(cè)限為1050L g P ml,而HPLC-ESI-MS的最低檢測(cè)濃度是HPLC-ICP-MS的100多倍。他們60還采用

38、了用離子對(duì)反相色譜與IC P-MS聯(lián)用研究了多種富硒樣品的熱水提取物和酶提取物,如火麻仁、洋蔥、大蒜、酵母以及其他植物中的硒形態(tài)。采用以1B99的甲醇-水為流動(dòng)相,011%的七氟丁酸或011%的TFA作為離子對(duì)試劑,分離得到20多種硒化合物,一些具有較高濃度的化合物采用HPLC-ESI-MS 鑒定。酵母中主要硒形態(tài)為硒蛋氨酸,而火麻仁、大蒜、洋蔥中的主要硒形態(tài)為硒-甲基-硒半胱氨酸和其他相關(guān)化合物。此外還有大約25%未知形態(tài)的化合物,該方法的檢測(cè)限富硒樣品是250L g P ml,對(duì)天然硒含量的樣品是210L g P ml,HPLC-ESI-MS的檢測(cè)限是HPLC-ICP-MS的100多倍。U

39、den等12還采用反相HPLC-ICP-MS和HPLC-ESI-MS測(cè)定以上富硒樣品中的硒形態(tài),并比較了3種不同的離子對(duì)試劑對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)以甲醇-水(1B99為流動(dòng)相,以011%的HFB A為離子對(duì)試劑在70min內(nèi)分離得到20多種硒化合物。該實(shí)驗(yàn)同樣采取酶水解和熱水提取法提取樣品中的硒。此外還用反相HPLC-ICP-MS和HPLC-ESI-MS分析了C-谷氨酰-硒-甲基硒半胱氨酸和硒-甲基-硒半胱氨酸(MeSeCys的氧化產(chǎn)物(以30%H2O2為氧化劑,主要產(chǎn)物為甲基硒酸。3.1.3其他含硒的植物和動(dòng)物San-z Medel等43比較了3種不同的提取液(011mol P L HC

40、l,25mmol P L醋酸銨緩沖液和蛋白酶水溶液,分別從兩種含硒植物中(蔥屬植物、蕓苔提取硒的效率,并且比較了有無超聲輔助對(duì)萃取的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示用鹽酸或緩沖溶液加上超聲輔助從植物中定量提取非蛋白硒氨基酸是理想的方法,提取效率高、時(shí)間短,而造成的形態(tài)降解可以忽略不計(jì)。萃取液和植物組織分別通過68%硝酸和30%雙氧水微波消解然后用ICP-MS測(cè)定總硒的濃度。通過離子對(duì)反相色譜和排阻P離子色譜與ICP-MS聯(lián)用分析硒化合物的形態(tài),這兩種分離機(jī)理都適合分離萃取得到的硒的形態(tài)測(cè)定,主要硒化合物經(jīng)測(cè)定為MeSeCys和Se Met,兩種植物的提取液中同樣得到了一些未知的硒的形態(tài)。Kannamkuma

41、rath等22采用HPLC-ICP-MS測(cè)定多種堅(jiān)果(巴西堅(jiān)果、胡桃、腰果、美洲山核桃中脂肪提取物、低分子量區(qū)、蛋白質(zhì)區(qū)的硒形態(tài)。脂肪用氯仿-甲醇(2B1提取;低分子量區(qū)的硒化合物用014mol P L的高氯酸提取,其中的硒含量占堅(jiān)果中硒總量的3%15%;堅(jiān)果中蛋白用011mol P L的NaOH 和丙酮提取。巴西堅(jiān)果經(jīng)SEC-ICP-MS測(cè)定顯示12%的硒與蛋白弱結(jié)合在一起,為了得到與蛋白強(qiáng)結(jié)合的形態(tài),堅(jiān)果的蛋白部分用蛋白酶K水解提取其中的硒化合物,并用I PLC-ICP-MS測(cè)定。結(jié)果顯示硒化合物存在于低分子量和蛋白區(qū),在脂肪中沒有硒存在,所有堅(jiān)果中的主要硒形態(tài)是SeMet(占總量的19%

42、25%。Kanna mkumarath等23還采用排阻色譜分別與UV、ICP-MS檢測(cè)器聯(lián)用研究巴西堅(jiān)果中硒的形態(tài),比較了5種不同提取液的提取效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)在0105mol P L的氫氧化鈉和含1% SDS的Tris-HCl緩沖溶液(0105mol P L,pH=8中的溶解作用比0105mol P L鹽酸、0105mol P L Tris-HCl緩沖溶液和熱水(60e都要好。他們還采用了3種不同的排阻色譜分離條件,對(duì)硒化合物進(jìn)行完全的分離。為了進(jìn)一步得到硒的形態(tài),堅(jiān)果中的油脂用氯仿-甲醇(2B1提取,最后得到的脫脂粉末經(jīng)蛋白酶水解后用CE-ICP-MS測(cè)定,證明了堅(jiān)果中與蛋白質(zhì)結(jié)合的最主

43、要的形態(tài)為Se Met。Huerta等44采用陰離子交換柱分離酵母和小麥面粉中的硒化合物,微波消化法后測(cè)定總硒濃度,蛋白酶和脂肪酶水解后測(cè)定硒的形態(tài)。陰離子交換柱的洗脫物通過在線同位素稀釋ICP-MS測(cè)定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種基體中主要的硒形態(tài)為SeMet,在小麥面粉中占總硒濃度的59%,在酵母中占總硒濃度的68%。酵母中檢測(cè)到Se(Ô和Se(Ö,而在面粉中沒有這兩種無機(jī)硒。他們45還采用HPLC-IDA-ICP-MS(IDA:同位素稀釋分析法測(cè)定了3種可食用蘑菇中的硒形態(tài),從而研究野生蘑菇中硒的自然形態(tài)。蘑菇熱水提取物通過排阻色譜、反相色譜和陰離子交換色譜分離,分別與ICP-MS

44、在線聯(lián)用分析硒的形態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在3種蘑菇的水提取物中,硒的主要形態(tài)為SeMet。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)多種未知形態(tài)的低分子量的硒化合物。San-z Medel等46比較了4種不同的提取方式(微波消化、甲醇P水、SDS、酶水解提取鱈肉中的硒,用反相色譜和排阻色譜分離固-液提取物中的硒化合物,并用柱后同位素稀釋ICP-MS鑒定硒的形態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)酶提取具有最高的回收率,而甲醇P水的回收率僅只有5%。酶提取物的形態(tài)分析顯示硒的最主要形態(tài)為SeMet,而在甲醇P水提取物的形態(tài)分析中沒有該化合物的峰,說明硒主要與蛋白結(jié)合。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)許多未知形態(tài)的硒化合物。Larsen等61用離子交換色譜(陽離子、陰離子交換與IC

45、P-MS聯(lián)用分離12種標(biāo)準(zhǔn)硒樣品,在陽離子交換分離中,以吡啶甲酸鹽(pH=3為流動(dòng)相,陽離子被分離出來。陰離子交換以水楊酸-tris(pH= 815為流動(dòng)相。他們將該方法應(yīng)用于實(shí)際樣品酵母和海藻中。酵母的B-葡萄糖苷酶提取物經(jīng)混合蛋白酶提取后發(fā)現(xiàn)酵母中的主要硒形態(tài)是Se Met,此外還有SeOMet和MeSeCys。海藻中的硒形態(tài)采用三氯乙酸提取,HPLC-E SI-MS鑒定了丙酸二甲基硒的存在,色譜圖與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比較還發(fā)現(xiàn)SeEt和硒-烯丙基硒代半胱氨酸以較低的濃度存在。Bergmann等62采用RP-HPLC-ICP-MS測(cè)定了南極磷蝦中硒代蛋氨酸的絕對(duì)構(gòu)型,硒代蛋氨酸對(duì)映體通過與鄰苯二甲醛

46、(OPA和N-異丁酰-L-半胱氨酸反應(yīng)生成異吲哚非對(duì)映體。研究得到檢測(cè)限為4L g P L,磷蝦中的硒代蛋氨酸主要為L(zhǎng)-構(gòu)型。3.1.4營(yíng)養(yǎng)保健品B.Hymer和Caruso40用HPLC-IC P-MS分析了6批市售富硒營(yíng)養(yǎng)酵母中的硒形態(tài)與總量。采用甲醇-水-三氟乙酸(10B89B1為流動(dòng)相,樣品通過微波硝酸消化分析硒總量并與標(biāo)簽顯示相比較。該實(shí)驗(yàn)中還比較了多種提取和水解方法,其中用2mol P L的鹽酸溶液在95e下微波加熱2h和蛋白酶在37e下水解20h兩種提取方法,可以最有效地提取富硒酵母食品中的硒化合物,如硒蛋氨酸、硒縮氨酸和硒蛋白。其他水溶性無機(jī)硒化合物可以在任何條件下比較輕易地提

47、取出來。江鳳等63編譯報(bào)道了10種市售硒營(yíng)養(yǎng)物中硒的存在形式,總硒濃度通過GFAAS 和ICP-MS測(cè)定。硒營(yíng)養(yǎng)物中硒化合物通過陽離子和陰離子交換HPLC-ICP-MS來測(cè)定。在調(diào)查的硒營(yíng)養(yǎng)物中,發(fā)現(xiàn)總硒濃度大體與供應(yīng)商的說明一致。然而這些硒營(yíng)養(yǎng)物中硒的化學(xué)形式卻差異較大。硒酸鹽是其中4種硒營(yíng)養(yǎng)物中唯一存在的形式,一種營(yíng)養(yǎng)物中硒以硒蛋氨酸的形式存在,在其他5種硒營(yíng)養(yǎng)物中則檢測(cè)到selenate、selenite、(SeCys2、Se Met 及幾種未知化合物。用水提取法提取營(yíng)養(yǎng)物中的硒化合物,提取率大于93%。Gomez-Ariza等64研究了HPLC(糖肽替考拉寧手性固定相:chirobio

48、tic T和微波輔助消化氫化物發(fā)生原子熒光光譜和電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用在母乳和配方奶中硒代蛋氨酸的手性形態(tài)。HPLC與微波輔助消化氫化物發(fā)生原子熒光光譜聯(lián)用分析物需要柱前在線處理,樣品需要經(jīng)過嚴(yán)格離心和超濾,脫脂和除去蛋白質(zhì)。未經(jīng)衍生化的DL-硒代蛋氨酸可以在10min內(nèi)達(dá)到完全的分離,并得到較好的選擇性和靈敏度(L-,D-硒代蛋氨酸的檢測(cè)限分別為311和315ng P ml。該方法操作簡(jiǎn)單、成本低,適用于嬰兒奶粉的日常檢測(cè)。HPLC-ICP-MS顯示了很低的檢測(cè)限(019ng P ml,但是該方法受其體效應(yīng)的影響,穩(wěn)定性不好。這兩種方法分別用于母乳和配方奶中硒代蛋氨酸的測(cè)定,發(fā)現(xiàn)L-硒代蛋

49、氨酸是母乳中僅存在的形式,而配方奶中還含有30%的D-硒代蛋氨酸。Sutton等19用手性液相色譜分別與UV、ICP-MS 聯(lián)用在60min內(nèi)分離了3種未經(jīng)衍生化的硒氨基酸:D,L-Se Met、D,L-SeEt和D,L-(SeC ys2的對(duì)映體。采用冠醚為固定相,流動(dòng)相為0110mol P L的HClO4溶液,溫度為22e,研究發(fā)現(xiàn)溫度的變化對(duì)實(shí)驗(yàn)的分離效果有較大的影響(波動(dòng)1e就會(huì)降低分離率。UV的絕對(duì)檢測(cè)限是1172521356ng P L l,然而ICP-MS 的絕對(duì)檢測(cè)限比它好40400倍。將該方法應(yīng)用于10種日常含硒食品中,發(fā)現(xiàn)ICP-MS可以很容易檢測(cè)出樣品中的硒形態(tài),而UV由于

50、樣品基體影響以及靈敏度不高而不能理想地用于實(shí)際樣品的檢測(cè)。作者還采用了陰離子交換色譜分離手性色譜柱未能分離的化合物,硒總量的測(cè)定同樣采用傳統(tǒng)的消化和酶消化,并用ICP-MS檢測(cè)。他們20還采用冠醚HPLC手性色譜柱與ICP-MS聯(lián)用分析了9中硒氨基酸,研究了3種不同的溫度對(duì)單個(gè)氨基酸對(duì)映體拆分以及8種氨基酸混合物分離的影響。研究結(jié)果顯示,在22e下,除了硒代羊毛硫氨酸其他8種對(duì)映體均能得到分離,但是混合物的峰沒有達(dá)到分離。該研究方法應(yīng)用于富硒洋蔥、大蒜和酵母中硒化合物的測(cè)定,比較了水提取和胃蛋白酶提取兩種提取方法,在兩種提取物中得到了硒氨基酸對(duì)映體。Montes-bayon等21采用RPLC-

51、ICP-MS分離了硒氨基酸的對(duì)映體,以(1-氟-2,4-二硝基苯基-5-L-纈氨酰胺(Marfey.s試劑為衍生化試劑。HPLC條件在UV檢測(cè)器340nm下優(yōu)化,得到最終檢測(cè)條件(50%甲醇、pH=513,在26min內(nèi)使SeMet非對(duì)映體達(dá)到完全分離,ICP-MS的檢測(cè)限是11ppb。該方法應(yīng)用于實(shí)際樣品如富硒酵母、營(yíng)養(yǎng)片和藥物制劑中D-,L-對(duì)映體的檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)在酵母和營(yíng)養(yǎng)片中僅存在L-構(gòu)型的Se Met,而在藥物制劑中含有兩種構(gòu)型。3.2砷的形態(tài)分析砷是普遍存在的元素,在地殼中含量排20位,通常以無機(jī)化合物的組成成分存在于環(huán)境中。環(huán)境和生物體中含有多種砷的化學(xué)形態(tài),砷的毒性、環(huán)境活性以

52、及在生物體中的積累與其化學(xué)形態(tài)有關(guān)65,66。研究證明,無機(jī)砷:砷酸鹽(AsÕ和亞砷酸鹽(AsÓ的毒性大于單甲基胂酸(MMA和雙甲基胂酸(D MMA,而砷甜菜堿(AsB和砷膽堿(AsC通常被認(rèn)為是無毒的。表2已經(jīng)證實(shí)的食品中的砷形態(tài)Table2Arsenic species in foodname(abbreviati on:chemical formulaarsenous acid:ars enite(AsÓ:As(O H3arsenic acid:arsenate(AsÕ:AsO(O H3methylarsonate(MA:CH3As O(O2-2d

53、ime thyl arsine(DMA:(CH32As Htrimethylarsine(TMA:(CH33Asmonomethylars onic acid(MMAAÕ:CH3As O(Omonomethylars onous acid(MMA AÓ:CH3As(OH2dime thyl arsonic acid(D MAAÕ:(CH32As O(O Hdime thyl arsonous aci d(D MAAÓ:(CH32AsO Hdime thyl arsinoyl ethanol(D MAE:(CH32AsOCH2CH2O H trimethy

54、larsine oxide(TMAO:(CH33As Otetramethylarsonium i on(TMA+:(CH34As+arsenobatine(As B:(CH33As+CH2COO-arsenocholine(As C:(CH33As+CH2CH2O Htrimethylarsine(TMAÓ:(CH33Asarsines(As H3,M e AsH2,Me2As H:(CH3x As H3-x(x=03ethyl methylars ines(Et x AsMe3-x:(CH3CH2x As(CH33-x(x=03 phenylarsonic(PAA:C6H5AsO

55、(O H2p-ars anilic acid(p-ASA:N H2C6H4As O(OH2trimethylarsoni opropi onate(TMAP:(CH33As+COO-dime thyl arsinoylacetic acid:M e2As OHCHCOOH僅僅測(cè)定砷的總濃度已經(jīng)不能滿足臨床化學(xué)和環(huán)境的需要。不斷發(fā)展的分析技術(shù)使我們更進(jìn)一步了解砷的形態(tài)、毒性、代謝和生物活性67。3.2.1海產(chǎn)品中的砷雖然海水中的砷含量很低,但是海洋性生物(包括植物和動(dòng)物能富集吸收砷,海洋性生物通常是含有較高水平砷的基體。特別是貝殼類、海藻類、鯨類等生物65,67。研究67證明,海中魚類、甲殼類和

56、軟體動(dòng)物中的砷形態(tài)主要是四烷基胂(Me4As+,而海中海藻和雙殼類中的主要砷形態(tài)是氧化三甲基胂(TMAO?？墒秤煤Ｔ搴推渌．a(chǎn)品是人類日常食品之一,海藻從海水中吸收砷,并轉(zhuǎn)化為有機(jī)胂化合物。AsB是海生動(dòng)物中砷形態(tài)的主要形式。研究顯示,AsB對(duì)人體是無害的,然而人體可以將砷糖轉(zhuǎn)化為DMAA,而DMAA對(duì)人體具有致癌作用65。McSheehy和Szpunar68用二維色譜(排阻-陰離子交換與ICP-MS和ES-MS聯(lián)用檢測(cè)10種可食用海藻中的砷形態(tài)。首先將海藻中甲醇-水提取液在SE Superdax Peptide HR10P30柱上用1%v P v醋酸作淋洗液分離基體,將砷糖分成不同的組分,然

57、后將提純的含砷組分用AE Supilcosil SA1(2500mm 416mm5L m柱再一次分離,并用4種砷糖標(biāo)準(zhǔn)品驗(yàn)證結(jié)果。二維色譜分離法的優(yōu)點(diǎn)在于兩種方法的機(jī)理不同,可減少出現(xiàn)重疊峰的可能,他們還為此做了補(bǔ)充69。利用反相、陰離子交換、陽離子交換色譜和排阻色譜與ICP-MS聯(lián)用分析了海藻甲醇-水(1B1提取物中的14種砷形態(tài)。還用三維色譜(排阻-陰離子交換-反相色譜分離生物樣品中的砷化合物,并用ES MS-MS鑒定它們的形態(tài)。Ackley等70用離子交換色譜P離子對(duì)色譜-ICP-MS檢測(cè)了3種魚肉組織中的砷形態(tài)。分別用水、兩種不同比例的甲醇-水溶液、5%四甲基氫氧化銨溶液提取,發(fā)現(xiàn)甲醇

58、-水(80:20時(shí),65e下微波輔助萃取4min,萃取率可達(dá)100%,砷的主要形態(tài)是AsB,一種無毒的形態(tài)。Wahlen71采用了HPLC-ICP-MC聯(lián)用測(cè)定魚肉(巨頭鯨肉、金槍魚肉、牡蠣肉樣品中的AsB,樣品前處理采用快速溶劑萃取。采用陰離子交換柱等度洗脫,以212mmol P L NH4HCO3和215mmol P L酒石酸混合溶液為流動(dòng)相,流速為1ml P min,10min內(nèi)可分離6種不同形態(tài)的砷。儀器檢測(cè)限為0104L g P g,工作曲線范圍為0700L g P g,相關(guān)系數(shù)可達(dá)01999 11000。劉桂華等72通過HPLC-ICP-MS聯(lián)用技術(shù)探討了紫菜中砷的形態(tài)。樣品經(jīng)純水萃取,再經(jīng)甲醇稀釋,得到的待測(cè)物經(jīng)HPLC-ICP-MS分析。該研究比較了兩種不同的HPLC條件(陰離子交換柱和陽離子交換柱,結(jié)果發(fā)現(xiàn)陰離子交換色譜柱分離出砷的形態(tài)最多,而陽離子交換柱并沒有檢測(cè)出AsB、AsC;研究還發(fā)現(xiàn)兩個(gè)未知形態(tài)的色譜峰。Chatterjee73采用硝酸(210ml和30%的過氧化氫(0120ml微波輔助消解,并用陰離子交換柱和陽離子交換