等离子体质谱法联用测定饮料中的阴离子形态溴

水中通常不含溴酸根，但普遍含有溴离子。当用臭氧对水进行消毒时， 溴离子与臭氧反应氧化生成溴酸根。而饮料厂通常用于配制饮料的饮用水也 是通过臭氧消毒制得的，因此导致饮料中可能存在溴酸根。若过量摄入溴酸 根，会损害人体的血液、中枢神经与肾脏，对人体健康有潜在的危害[1-2] ，国 际癌症研究中心已确认溴酸盐对实验动物有致癌作用，但其对人体的致癌作 用还未能肯定，因此目前溴酸盐被列为对人可能致癌的物质。2004年世界卫 生组织已将《饮用水水质准则》中溴酸根的限值由原来的0.025mg/L 修改为 0.01mg/L，我国颁布的GB 5749-2006 《生活饮用水卫生标准》[3] 规定的溴酸 根限值与世界卫生组织的标准一致。

溴酸根的检测方法主要有化学法与仪器法，其中化学法有亚硫酸盐滴定 法、碘量法，但如果产品中含有具有氧化性的物质，使用上述方法可能导致结 果偏离；仪器法主要包括气相色谱法、高压液相色谱法和离子色谱法等[4-10] ， 检测结果也常有假阳性现象发生。本实验以离子色谱-电感耦合等离子体质谱 法（IC-ICP-MS）为检测手段，建立同时检测饮料中溴酸根与溴离子的方法。 该方法采用样品经离子色谱柱分离后，直接进入ICP-MS仪器进行检测，极大 地降低基体干扰，提高分析方法的信噪比和灵敏度。

测试条件 仪器：ICS 3000系统 分析柱：IonPac AS 19，250×4mm； 保护柱：IonPac AG 19，50×4mm 柱温：30℃ 淋洗液：KOH（淋洗液在线发生装置产生）等度淋 洗，35mmol/L； 淋洗液源：带有CR-ATC的EGC II KOH 流速：1.00mL/min 定量环：100µL 抑制器：ASRS ULTRA II 4 mm，自循环电抑制，电 流为89mA 检测方式：ICP-MS仪器：Agilent 7500ce 电感耦合等离子体质谱仪 美 国Agilent公司；同心雾化器；石英雾化室（半导体控温 于（2±0.1）℃）；矩管（石英一体化，2.5 mm中心通 道）；屏蔽矩；样品锥（Ni 锥）； 功率：1550W； 雾化器：同心雾化器；柱后在线加入内标，内标溶液 提升速率：0.2mL/min ； 载气流量：0.7L/min； 辅助气流量：0.32L/min； 采样深度：9.5mm； 采集相对原子质量：溴79 ，锗72

样品前处理方法 溴酸盐和溴离子均溶于水，溶液中溴酸根与溴离子的 检测无需其他溶剂萃取，但是饮料中含有较多有机物，适 当的净化可以有效保护分离柱，延长其使用寿命。由于饮 用水中溴酸根的限量为10 µg/L，饮料中虽无相应的溴酸 根限量，参照饮用水的限量标准，也不应高于10 µg/L。 因此实验采用超纯水将饮料稀释10倍，滤液经Dionex On Guard RP柱去除食品中大部分有机物杂质，再经Dionex On Guard P柱去除主要色素。实验结果表明，上述净化 方式均不会影响溴酸根与溴离子的回收率。

结果和讨论

离子色谱条件的选择溴在自然界中存在的形态主要为溴离子，在强氧化环 境下易形成溴酸根，另外还存在少部分溴的阳离子形态。 实验选择阴离子分析柱对溴离子与溴酸根进行分离，阳离 子形态的溴在阴离子柱上无保留，在死体积出峰，不会 干扰溴和溴酸根离子的分离。AS19为高容量阴离子交换 柱，主要用于分析卤素含氧酸，完全能够分离样品中的 溴离子与溴酸根。采用氢氧根作为淋洗液、氢氧根的浓 度在5～40 mmol/L的范围内均可实现良好的分离度，满 足实验要求。但是，氢氧根的浓度越低，溴离子和溴酸根 的保留时间越长。在满足分离度要求的条件下选择浓度高 的淋洗液，可有效提高实验的效率，因此本实验最终选择 35 mmol/L氢氧根作为淋洗液，等度淋洗。该条件下溴酸 根与溴离子在8min内出峰并能实现完全的基线分离。