液相色谱-原子荧光联用技术与元素形态分析

　２０１７年第４期分析仪器ＡｎａｌｙｔｉｃａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｎｏ．４Ｊｕｌ．２０１７

综　述

液相色谱‐原子荧光联用技术与元素形态分析

寿淼钧１，２　李伟２　赵富荣２　裴晓华２

（１畅聚光科技（杭州）股份有限公司，杭州３１００５２；２畅北京吉天仪器有限公司，北京１０００１５）

摘　要：原子荧光光度计（ＡＦＳ）作为一种高灵敏度的分析技术在砷、汞、硒等元素的分析方面具有独特优势，在与色谱分离技术相结合后，具有可以与电感耦合等离子体质谱（ＩＣＰ‐ＭＳ）相媲美的灵敏度。本文介绍了液相色谱与原子荧光（ＨＰＬＣ－ＡＦＳ）联用技术在元素形态分析方面的应用，目前的研究主要集中在砷、汞、硒、锡等元素的形态分析，研究对象以食品、海产品、农产品、水、土壤／沉积物、中药／中成药居多。

关键词：液相色谱‐原子荧光（ＨＰＬＣ‐ＡＦＳ）联用　重金属、形态

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ畅ｉｓｓｎ畅１００１‐２３２ｘ畅２０１７畅０４畅００１

元素的生物行为和毒理性质都与其在样品中存在的化学形态紧密相关。汞和砷是有毒元素，但不同型态的汞和砷其毒性差别很大。以砷为例：常见的砷化合物包括亚砷酸（Ａｓ（ＩＩＩ））、砷酸（Ａｓ（Ｖ））、一甲基砷（ＭＭＡ）、二甲基砷（ＭＭＡ）、砷甜菜碱、砷胆碱、砷糖等。其中无机砷毒性大于有机砷毒性，Ａｓ（ＩＩＩ）＞Ａｓ（Ｖ）＞ＭＭＡ＞ＤＭＡ，砷与有机基团结合越多，毒性越小，砷胆碱和砷甜菜碱普遍被认为是无毒的。仅测量体系中元素的总量已不能满足科学家们在生物、环保、临床医学、毒理学等各个研究领域的需要，只有知道元素在样品内的实际状态以及化学活性、生物活性和毒性等重要信息，才能清楚地描述待测物的性质。而且因为元素的多种形态在不同条件下存在各种转化情况，所以元素的形态分析比元素总量分析要复杂得多。

１　化学形态分析的主要方法

联用技术是元素形态分析的主要分析手段，将样品中的多种形态价态的混合物分离与测定结合在一起，综合了色谱的高分离效率与检测器的专一性、高灵敏度。分离技术主要以高效液相色谱（ＨＰＬＣ）、离子色谱（ＩＣ）、气相色谱（ＧＣ）或毛细管电泳（ＣＥ）为主，检测部分主要是原子荧光光谱（ＡＦＳ）、质谱（ＭＳ）类仪器。１畅１　ＨＰＬＣ‐ＩＣＰ‐ＭＳ

电感耦合等离子体质谱（ＩＣＰ‐ＭＳ）具有极高的灵敏度、干扰少、可以多元素同时检测、动态范围宽等特点。在元素形态分析中检出限比ＩＣＰ‐ＡＥＳ低２～３个数量级［１］。

枟中华人民共和国药典２０１５版枠第四部［２］中采用了高效液相色谱法‐电感耦合等离子体质谱测定法进行砷形态及其价态进行了测定。采用聚苯乙烯‐二乙烯基苯共聚物载体键合三甲基铵阴离子交换材料或相当材料为填充剂，以磷酸二氢铵和水为流动相，梯度洗脱了亚砷酸、砷酸、一甲基砷、二甲基砷、砷胆碱、砷甜菜碱这几种不同形态或价态的砷。文献中关于ＨＰＬＣ‐ＩＣＰ‐ＭＳ在形态方面的应用也以检测中药／中成药［３‐５］、食品［６，７］、环境［８，９］中的砷、汞、硒元素为主。

但是，ＩＣＰ‐ＭＳ仪器较昂贵，维护费用高，对操作人员技术要求较高，且存在同量异位素、多原子分子离子以及多电荷离子的干扰问题。ＩＣＰ‐ＭＳ对在色谱分离中常常使用的高盐组分和高含量有机组分承受能力有限，一定程度上限制了ＩＣＰ‐ＭＳ与

ＨＰＬＣ的联用。

１畅２　ＨＰＬＣ‐ＡＦＳ

ＡＦＳ具有分析灵敏度高、线性范围宽等特点。采用蒸气发生‐原子荧光（ＶＧ‐ＡＦＳ）联用在某些元素上具有和ＩＣＰ‐ＭＳ相当的检出限和灵敏度。对于

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