分析砷化合物的形态的最新方法
离子色谱与原子荧光光谱联用分析砷化合物的形态
砷是一种有毒元素。高剂量暴露和低剂量长期暴露均会引起砷中毒。砷的毒性与砷的赋存形态密切相关，不同形态的砷毒性相差甚远。无机砷，包括三价砷和五价砷，具有强烈毒性。甲基砷，如一甲基砷、二甲基砷，毒性较弱。而广泛存在于水生生物体内的砷甜菜碱（AsB）、砷胆碱（AsC）、砷糖（AsS）和砷脂（AsL）等，则被认为毒性很低或是无毒。大部分砷化合物都是离子型化合物，选择合适的淋洗液，适当的调节溶液的pH值，目标化合物可以以阴离子或阳离子形式存在。目前，砷化合物的分离方法主要是离子色谱法和反相离子对色谱法。其测定方法包括直接电导法、光度法、电化学法和元素检测法等。除元素检测法外，其他三种检测方法选择性差、只能测定某一种或几种化合物，所以应用受到局限。元素特效检测器，如原子吸收检测器（AAS）、原子荧光检测器（AFS）和电感耦合等离子体－质谱检测器（ICP-MS）等在砷元素的测定中发挥着越来越重要的作用。
目前戴安公司正与北京瑞利分析仪器有限公司合作开发离子色谱仪与原子荧光光谱仪的联用系统，旨在建立砷、硒、汞等氢化物发生元素的形态分析联用装置。此联用装置的关键部件有两个，其一是两个仪器的硬件连接，即接口部分，通过内径较细的聚四氟乙烯管（PTFE）将两个仪器结合在一起。接口部分采用紫外光照射来提高有机化合物向无机化合物的转化率，并对消解部分进行温控，提高测定结果的重现性。其二，仪器的软件控制。目前开发的联用装置的软件能够控制原子荧光仪的各项参数，能记录色谱分离的信息，并进行准确的数据处理。离子色谱仪的淋洗液梯度和流速仍通过离子色谱仪的控制面板来设定和操作。此外，原子荧光的蠕动泵流速应该与液相色谱泵的流速相匹配。此联用装置已用于砷化合物、硒化合物和汞化合物的形态分析，今后将推广到硒、锗、铅等氢化物发生元素的形态分析中。
离子色谱与原子荧光联用分析砷化合物的条件如下。分离部分包括GS50四元微孔梯度泵（Dionex）和IonPac AS16分析柱（2×250mm）及IonPac AG16保护柱（2×50mm），以NaOH溶液进行梯度淋洗，流速为0.25 mL/min，进样体积为25μL。AF-610D原子荧光光谱仪（北京瑞利分析仪器公司），高强度As空心阴极灯的灯电流为60 mA，负高压为270 V，氩气流速为550 mL/min。原子荧光的蠕动泵将
10 %(v/v) HCl和4%(m/v)KBH4/0.5%(m/v) KOH溶液泵入，流速分别为2.0 mL/min和2.5 mL/min。四种砷化合物在离子色谱与原子荧光联用系统的色谱分离图如图所示。
As(V)
MMA As(III)
DMA
图 离子色谱原子荧光联用装置分离四种砷化合物的色谱图
从左到右分别为二甲基砷、亚砷酸盐、一甲基砷和砷酸盐
Dionex的配置：
泵：GS50或GP50四元梯度泵或任何一款等度离子色谱泵加RFC-30 NaOH淋洗液梯度条件：
0-5 min, 4 mM NaOH
5-10 min, 40 mM NaOH
10-11 min, 4 mM NaOH
11-25 min, 4 mM NaOH
分析柱：IonPac AS16分析柱带IonPac AG16保护柱, 2mm
或IonPac AS11分析柱带IonPac AG11保护柱, 2mm
瑞利的配置：
AF-610D原子荧光光谱仪，带高强度空心阴极砷灯
控制软件 离子色谱与原子荧光光谱仪的接口部分
离子色谱原子荧光联用装置分离五种硒化合物
Se (IV)
SeU SeMetCys
SeMet
SeCys
Time (min)
图2 离子色谱原子荧光联用装置分离五种硒化合物的色谱图
从左到右分别为硒尿、硒甲基硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸、亚硒酸盐和硒代胱氨酸
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