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Brian Jackson 博士

重要的元素分析。


安捷伦帮助研究人员探索砷的奥秘。

Brian Jackson 从事的研究处于科学、政策和公众关注的交叉领域。

目前他正在进行砷的研究。

长期以来,砷作为谋杀的神秘物质,被发现存在于大米、果汁和葡萄酒中。

美国达特茅斯学院专门进行痕量金属分析的机构主管 Jackson 博士说道:“人们最终想知道他们的食品中砷的含量以及砷是否会危害人们的健康。”

这是一个难以回答的问题。

Jackson 同时还研究汞、硒及其他金属在环境和生物样品中的存在情况,他表示这些元素在食品中的浓度通常不高,就公共健康而言,这可在一定程度消除人们的担忧。但对科学研究而言,仍然存在科学挑战。

他说道:“作为分析人员,我们一直尝试突破分析极限,测量越来越低浓度的样品,并且我们依然对所得浓度结果的精确度和准确度满怀信心。”

这一点是非常重要的,因为即使很低的浓度也可能会产生巨大的影响。

幸运的是,Jackson 的实验室配备了一些高灵敏度的安捷伦仪器,并且他与安捷伦科学家合作开发了用于测量食品中砷含量的高效方法。

Jackson 说:“Agilent 8800 ICP-MS/MS 仪器让我印象非常深刻,它对周期表中的任何元素都有非常高的灵敏度,而对于我们的研究而言,它特别适合于砷分析。”

他解释道:“我们现在通过反应池技术分析砷,并以氧气作为反应气体。”

在 8800 ICP-MS/MS 独特的 MS/MS 功能的帮助下,砷元素被氧化成 AsO 进行测量,其质量数偏移到 m/z 91,在此质荷比下仪器具有 100% 效率且背景噪音更小。

Jackson 说:“砷元素的常见干扰物质不会转移到这个新的质量数,因此使用 8800 测量砷元素可取得更稳定的结果、更少的干扰物质和更低的检测限。”

他指出新方法即使在存在大量双电荷离子的情况下也可提供精确的结果,而使用传统碰撞池 ICP-SQ 则会产生问题。

Jackson 使用 Agilent 1260 液相色谱系统作为前端分析仪器,并使用 8800 ICP-MS/MS 作为特定分析物的检测器。

他说:“我还开发了一种快速色谱方法,主要使用更短的色谱柱进行砷形态分析。该方法仅需 20 μL 样品量,但仍可获得极低检测限(低于 50 ng/L),因为新型 ICP-MS/MS 设计具有很高的灵敏度。”

目前美国食品药品监督管理局规定苹果汁中的无机砷含量不得超过 10 ppb(尽管一些消费者甚至提议更低限值),监管机构对水稻和水稻产品中的无机砷含量也作出了规定。

Jackson 说:“很明显,这样就需要通过仪器采用稳定的方法和低检测限对食品中的砷形态进行高通量的分析。我们已经证实了 8800 ICP-MS/MS 在砷元素分析方面的高效性能,它将是食品检测实验室的一款非常有价值的工具。”

Jackson 自称是一位环境分析化学家。他说他热切地希望将新方法应用到其他痕量元素分析中,该方法显著缩短了砷化合物的分析时间。

“我们将以该方法为基础,对其他化学相似的元素采用相同的色谱分离方法,以开发出多元素方法,通过这些方法来评估人类暴露于多种环境相关痕量元素的情况。”

Brian Jackson 博士

痕量金属分析实验室主任
达特茅斯学院
加州大学戴维斯分校
美国新罕布什尔州汉诺威

代表性出版物

Essential micronutrient and toxic trace element concentrations in gluten containing and gluten-free foods.
Punshon T, Jackson BP.
Food Chem. 2018 Jun 30;252:258-264. doi: 10.1016/j.foodchem.2018.01.120.

Toenail mercury Levels are associated with amyotrophic lateral sclerosis risk.
Andrew AS, Chen CY, Caller TA, Tandan R, Henegan PL, Jackson BP, Hall BP, Bradley WG, Stommel EW.
Muscle Nerve. 2018 Jan 4. doi: 10.1002/mus.26055

Co-exposure to methylmercury and inorganic arsenic in baby rice cereals and rice-containing teething biscuits.
Rothenberg SE, Jackson BP, Carly McCalla G, Donohue A, Emmons AM.
Environ Res. 2017 Nov;159:639-647. doi: 10.1016/j.envres.2017.08.046.

Effectiveness of table top water pitcher filters to remove arsenic from drinking water.
Barnaby R, Liefeld A, Jackson BP, Hampton TH, Stanton BA.
Environ Res. 2017 Oct;158:610-615. doi: 10.1016/j.envres.2017.07.018. Epub 2017 Jul 15.

Concentrations and speciation of arsenic in New England seaweed species harvested for food and agriculture.
Taylor VF, Jackson BP.
Chemosphere. 2016 Nov;163:6-13. doi: 10.1016/j.chemosphere.2016.08.004.

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