基于HPLC-CFHG-FAAS联用技术的自来水无机硒形态分析及信息融合策略研究

本研究针对饮用水中硒(IV)和硒(VI)的毒性差异问题，开发了集成在线预还原的HPLC-CFHG-FAAS联用技术，实现0.09-0.23 mg/kg检出限和72%-116%回收率，为水质安全评估提供新方法。

　　

硒作为人体必需微量元素，在抗氧化、甲状腺调节等方面发挥关键作用，但其无机形态Se(IV)和Se(VI)的毒性差异可达40倍。意大利雷焦艾米利亚地区曾因饮用水中Se(VI)超标导致癌症和神经退行性疾病风险上升，而全球自来水硒含量波动范围达0.045-537 μg/L。传统检测方法如ICP-MS虽灵敏但成本高昂，且无法区分硒形态。针对这一公共卫生难题，研究人员开发了创新性的联用技术方案。

研究团队采用高效液相色谱-连续流动氢化物发生-火焰原子吸收光谱（HPLC-CFHG-FAAS）系统，通过在线HCl/硫脲预还原模块，实现Se(VI)向Se(IV)的实时转化。系统优化后，Se(IV)和Se(VI)检出限分别达0.09 mg/kg和0.23 mg/kg（以Se计），分析周期较传统方法缩短50%以上。基质匹配校准显示回收率稳定在72.0%-115.9%，成功应用于自来水样本检测。论文发表于《Journal of Food Composition and Analysis》。

关键技术包括：1）HPLC分离条件优化（流动相pH、流速）；2）CFHG系统参数调控（HCl/硫脲浓度、反应温度）；3）FAAS检测条件校准；4）采用Tukey检验进行统计学验证。

【结果与讨论】
• 色谱分离：20 mM柠檬酸钠(pH 5.0)流动相实现基线分离，保留时间差达120秒
• 预还原效率：6 M HCl与2%硫脲组合使Se(VI)转化率>95%
• 灵敏度：Se(IV)信噪比提升3倍于Se(VI)，反映氢化物发生效率差异
• 抗干扰能力：常见阴离子(Cl^-、SO₄^2-)在100倍浓度下无显著干扰

【结论】
该研究首次将在线预还原CFHG技术与HPLC-FAAS联用，相比ICP-MS方案降低设备成本60%。通过硫脲介导的Se(VI)转化机制，解决了传统氢化物发生法的形态分析瓶颈。实际水样检测显示方法稳健性，为饮用水硒风险分级提供技术支撑。研究团队建议将该系统拓展至土壤、生物样本检测，并探索纳米材料增强预还原效率的可行性。

（注：作者Süleyman Bodur等未标注机构信息，故未提及具体研究单位）