高效液相色谱-连续流动氢化物发生-火焰原子吸收光谱联用技术用于自来水中无机硒形态分析

研究人员针对自来水中无机硒形态(Se(IV)/Se(VI))的毒性差异问题，开发了HPLC-CFHG-FAAS联用技术，通过在线预还原过程实现双形态同步检测。该方法检出限低至0.09 mg/kg(Se(IV))和0.23 mg/kg(Se(VI))，回收率达72.0%-115.9%，为饮用水安全评估提供了可靠分析手段。

　　

硒作为人体必需微量元素，在抗癌、抗氧化和甲状腺代谢中发挥重要作用，但其无机形态——亚硒酸盐(Se(IV))和硒酸盐(Se(VI))的毒性差异显著。研究表明，Se(IV)的毒性比Se(VI)高40倍，而意大利Reggio Emilia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。传统检测方法难以区分这两种形态，且存在前处理复杂、分析周期长等问题。

为解决这一技术难题，研究人员开发了高效液相色谱-连续流动氢化物发生-火焰原子吸收光谱联用系统(HPLC-CFHG-FAAS)。该系统创新性地整合了在线预还原模块，通过HCl/thiourea混合溶液将Se(VI)实时转化为可检测的Se(IV)，实现了双形态同步分析。研究对色谱分离条件、氢化物发生参数等关键因素进行系统优化，并采用基质匹配校准策略验证方法可靠性。

主要技术方法

1. HPLC分离：优化流动相组成和流速实现Se(IV)/Se(VI)基线分离
2. 连续流动氢化物发生(CFHG)：集成在线预还原线圈，使用HCl/thiourea将Se(VI)转化为Se(IV)
3. 火焰原子吸收光谱(FAAS)检测：建立最佳原子化条件
4. 方法验证：通过加标回收实验考察自来水基质影响

结果与讨论
参数优化
通过单变量优化结合Tukey检验确定：20 mmol/L柠檬酸钠(pH 4.5)为最佳流动相，1.0 mL/min流速下可在5分钟内完成分离；预还原采用5% HCl与2% thiourea混合溶液，反应温度80℃时转化效率最佳。

分析性能
Se(IV)和Se(VI)的检出限(LOD)分别为0.09 mg/kg和0.23 mg/kg(以Se计)，定量限(LOQ)对应为0.31 mg/kg和0.77 mg/kg。相较于文献报道的HPLC-HG-AFS方法，分析时间从45分钟缩短至15分钟。

实际应用
加标回收实验显示，Se(IV)回收率72.0%-101.5%，Se(VI)回收率104.0%-115.9%。该方法成功克服了传统技术中Se(VI)需离线预处理的局限，首次实现FAAS对Se(VI)的间接检测。

结论与意义
该研究建立的HPLC-CFHG-FAAS联用技术，通过创新的在线预还原设计解决了无机硒形态分析的三大难题：① Se(VI)需单独预处理的步骤繁琐问题；② 传统HG仅能检测Se(IV)的局限性；③ ICP-MS等高端设备的依赖性问题。方法在保持FAAS经济性的同时，将检测灵敏度提升至μg/kg级，为饮用水安全监测提供了普适性解决方案。研究结果发表于《Journal of Food Composition and Analysis》，对预防硒暴露相关疾病具有重要公共卫生价值。