HPLC-ICP-MS測(cè)定奶粉中不同形態(tài)碘的分析方法研究及ICP-MS同時(shí)測(cè)定奶粉中8種元素的方法優(yōu)化.pdf

1、碘是一種常見的非金屬元素，存在多種形態(tài)及價(jià)態(tài)，具有極強(qiáng)的親生物性和高活動(dòng)性，還具有易氧化還原、易揮發(fā)和易吸附等特點(diǎn)，屬于較難檢測(cè)的元素之一。相關(guān)技術(shù)資料中記載的碘測(cè)定方法很多，常見的可概括為分光光度法、電化學(xué)法、色譜法、中子活化法、原子光譜法、原子熒光法等幾大類型，大部分方法測(cè)定條件通常較為苛刻，且樣品前處理步驟較煩瑣，試劑消耗量大。如我國(guó)現(xiàn)行的嬰幼兒配方食品及乳粉中碘測(cè)定的國(guó)標(biāo)方法，所采用的是氣相色譜法，該方法需要先將樣品中的碘進(jìn)行衍

2、生化處理，生成具有揮發(fā)性的有機(jī)碘化物進(jìn)行上機(jī)測(cè)定，操作較為繁瑣，耗時(shí)費(fèi)力。
　　嬰幼兒配方食品是添加眾多營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的特殊膳食食品，奶粉中強(qiáng)化碘制劑的主要添加對(duì)象即為嬰幼兒配方食品。要確保營(yíng)養(yǎng)素的含量，必須從源頭抓起，加強(qiáng)原材料的控制，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配方，規(guī)范生產(chǎn)流程，加強(qiáng)過程監(jiān)管，以確保最終產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)素強(qiáng)化劑含量。碘是嬰幼兒配方乳粉的基本營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)，嬰幼兒配方乳粉標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每項(xiàng)指標(biāo)都有嚴(yán)格的范圍要求，超出或者達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)都是不合格產(chǎn)

3、品。嬰幼兒食用不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品，在不同的生長(zhǎng)階段未能及時(shí)補(bǔ)充相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)，嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育便會(huì)受到影響[1]。
　　本文在第二章中采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）對(duì)奶粉中常量元素（鉀、鈣、鈉、鎂、碘、磷）與微量元素（鋅、鐵）進(jìn)行了同時(shí)測(cè)定的方法研究。嬰幼兒配方乳粉是廣大嬰幼兒的主要食品，其質(zhì)量安全直接關(guān)系下一代的健康成長(zhǎng)。我國(guó)高度重視嬰幼兒配方食品質(zhì)量安全工作，近年來出臺(tái)了一系列政策措施，各地區(qū)、各有關(guān)部門積極開展整治

4、工作，嬰幼兒配方食品質(zhì)量安全總體水平得到不斷提升。但是嬰幼兒奶粉中含有多種礦物質(zhì)元素，單元素測(cè)定費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而ICP-MS在多元素分析中有著明顯的優(yōu)勢(shì)，我們選用微波消解為前處理方法，可有效防止樣品中礦物質(zhì)元素的損失，降低環(huán)境對(duì)樣品的污染，同時(shí)，可通過操作軟件對(duì)每一消解條件進(jìn)行量化，增加實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性。
　　實(shí)驗(yàn)采用新型Discover SP單模聚焦微波消解系統(tǒng)，該設(shè)備采用單模聚焦微波技術(shù)，采用較低功率即可獲得遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)微波消解設(shè)備的單

5、位體積內(nèi)微波能量，多次消解結(jié)果一致性非常好。其次，由于該儀器采用主動(dòng)泄壓的方式控制壓力，可以在消解反應(yīng)初始階段溫度較低時(shí)泄壓，不致壓力過高而被動(dòng)泄壓；再者，該儀器采用大流量壓縮空氣冷卻，冷卻速度快，有利于控制碘、磷等易揮發(fā)元素的流失。
　　為避免接觸界面對(duì)碘、磷的吸附，在混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和樣品溶液中加入濃度為0.2％的表面活性劑曲拉通 X-100，有效防止了碘、磷的記憶效應(yīng)，明顯改善了測(cè)試精密度。
　　通過調(diào)諧液優(yōu)化儀器條件

6、后上機(jī)測(cè)定，各元素曲線的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.9990，檢出限為0.1μg/L~2.0μg/L，加標(biāo)回收率在87.2%～102%之間，精密度在0.97%～1.92%之間，符合定量分析實(shí)驗(yàn)室要求。利用本方法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)實(shí)物樣奶粉，結(jié)果8種礦物質(zhì)元素測(cè)定結(jié)果均在標(biāo)示值范圍之內(nèi)。同時(shí)利用本方法測(cè)定15組奶粉中8種元素，與國(guó)標(biāo)法測(cè)定結(jié)果比較，結(jié)果令人滿意。
　　本文在第三章中研究采用近年來較為普遍出現(xiàn)的電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS），

7、考察質(zhì)量數(shù)為127的碘元素，在理論上具有良好的選擇性。但若采取常規(guī)硝酸消解方法進(jìn)行樣品前處理，往往會(huì)遇到分析信號(hào)波動(dòng)大、存在記憶效應(yīng)、分析精密度和準(zhǔn)確性差等問題。因此，根據(jù)碘元素的特性，通過對(duì)樣品前處理?xiàng)l件的優(yōu)化，利用液相色譜進(jìn)行分離，電感耦合等離子體質(zhì)譜進(jìn)行定量，對(duì)奶粉中的碘含量準(zhǔn)確測(cè)定，現(xiàn)實(shí)有效。通過HPLC-ICP-MS聯(lián)用技術(shù)，克服了氣相色譜法以及其他方法測(cè)定奶粉中碘前處理復(fù)雜的弱點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)步驟的簡(jiǎn)化并達(dá)到更好的回收率與更

8、低的檢出限，同時(shí)可以對(duì)奶粉中碘的存在形態(tài)進(jìn)行有效的分析。試驗(yàn)過程中，將濃度從0.0050 mg/L~0.1000 mg/L的碘酸根和碘離子系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行了線性范圍測(cè)定，兩條曲線的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.9990，線性范圍達(dá)到5個(gè)數(shù)量級(jí)，線性范圍寬。在儀器調(diào)諧到最佳狀態(tài)時(shí)，根據(jù)市售奶粉標(biāo)簽中碘含量的范圍，采用進(jìn)樣量為50μL。通過本文所建立的儀器條件，碘酸根和碘離子的儀器檢出限均為0.0001 mg/L。結(jié)合進(jìn)樣標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度與樣品前處理過

9、程，計(jì)算得出定性檢出限為0.01 mg/kg，定量檢出限為0.05 mg/kg。
　　選擇嬰幼兒奶粉樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。為考察碘酸根和碘離子各自的回收率情況，分別在樣品中加入3個(gè)梯度（0.5000 mg/kg、1.000 mg/kg、2.000 mg/kg）的單標(biāo)溶液，碘酸根與碘離子的各自加標(biāo)回收率均在95.0％~110％之間，精密度在1.18％~3.96％之間，完全滿足實(shí)驗(yàn)的要求。方法的回收率高，精密度好。
　　第四章中

10、抽樣結(jié)果顯示，本市各區(qū)縣市場(chǎng)上奶粉中碘含量水平處在較好狀態(tài)，100%符合產(chǎn)品標(biāo)簽明示值要求的范圍（34~124μg/kg）。調(diào)查顯示，市售奶粉種的碘主要以碘離子形式存在，少部分樣品中的碘添加形式為碘酸根。
　　奶粉的食品安全是近年來各界關(guān)注的熱點(diǎn)，與市民消費(fèi)者息息相關(guān)。本文成果的應(yīng)用將有助于提高食品安全領(lǐng)域監(jiān)管的技術(shù)保障，有助于避免食品安全事件的爆發(fā)，可以提高上海市食品安全檢測(cè)水平。
　　本文研究成果在相關(guān)檢測(cè)部門應(yīng)用后將有