◎ 張美玲
(仙居縣食品藥品檢驗檢測中心,浙江 仙居 317300)
碘在人體中主要是維持甲狀腺功能正常運作,能促進生命活動的能量代謝。碘的攝入量對人體影響呈現(xiàn)“U”形關(guān)系曲線,可能會引起健康風(fēng)險隱患,只有控制在“U”形底端才最滿足人類生存所需[1-2]。人體對碘的攝入80%以上靠食物來源,因此測定食品中的碘含量對日??刂频獾臄z入量有著重要意義。
目前對碘的分析方法主要是分光光度法、氣相色譜法、原子吸收光譜法以及電感耦合等離子體質(zhì)譜法(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry,ICP-MS)[3-12]等。近些年,ICP-MS法因其檢出限低、簡單快速且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等優(yōu)點,逐漸成為碘檢測較為常用的選擇。因此,本文主要采用超聲堿提取-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定碘含量,該方法前期提取方式簡便快捷、測定結(jié)果準(zhǔn)確,可應(yīng)用于檢測不同含碘量的食品。
碘單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg·mL-1),國家有色金屬及電子材料分析測試中心;內(nèi)標(biāo)溶液:碲單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg·mL-1),國家有色金屬及電子材料分析測試中心;25%四甲基氫氧化銨(TMAH)水溶液(批號:MKCL5836),Sigma;調(diào)諧液(1 μg·L-1,Be、Li、Mg、Ce、Fe、In、U和Pb混合溶液),美國Perkin Elmer公司;高純氬氣(純度99.9%),浙江海暢氣體有限公司;超純水為一級水(電阻率為18.2 MΩ·cm)。
生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):海苔粉(P41847)、海帶粉(P47959)和大米粉(P46483),購于廣州譜恩科學(xué)儀器有限公司;嬰幼兒配方乳粉質(zhì)控樣品(CFAPA-QC1230A-1),購于大連中食國實檢測技術(shù)有限公司。
NexION 2000電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國Perkin Elmer公司);ML204型電子分析天平(梅特勒-托利多儀器有限公司);KH-700DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司);Multifuge XIR臺式大容量高速冷凍離心機(Thermo公司);海道夫混勻器(Heidolph公司);MilliQ Advantage純水儀(Merck Millipore公司)。
1.4.1 樣品前處理
稱取0.2~0.5 g(精確到0.1 mg)試樣放入耐高溫的50 mL塑料離心管中,依次加入純水4 mL、25%TMAH溶液1 mL,旋緊蓋子,放置于混勻器上,混勻2 min,使樣品能充分分散均勻并浸潤。然后于數(shù)控超聲波清洗器(溫度為70 ℃,功率為700 W)中提取1 h,冷卻,用純水稀釋定容至50 mL,并于離心機(轉(zhuǎn)速為6 000 r·min-1)中離心10 min,取上層清液用0.45 μm濾膜濾去雜質(zhì)得到澄清液,備用,同時做空白。若樣品易吸水,可在加熱10 min后,充分振蕩1 min用于均勻分散樣品液。
1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
用0.5%TMAH溶液稀釋碘元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(GSB 04-2834-2011),配制成系列濃度為 0.1 μg·L-1、1.0 μg·L-1、5.0 μg·L-1、10.0 μg·L-1、15.0 μg·L-1和 20.0 μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
用0.5%TMAH溶液稀釋碲(Te)內(nèi)標(biāo)溶液(GSB 04-1756-2004)成濃度為 25 μg·L-1的內(nèi)標(biāo)溶液。
1.4.3 ICP-MS儀器條件
用調(diào)諧液對儀器的靈敏度、氧化物、雙電荷、分辨率以及儀器穩(wěn)定性等進行調(diào)諧,將儀器優(yōu)化至可測指標(biāo),儀器的具體參數(shù)見表1。
表1 電感耦合等離子體質(zhì)譜參數(shù)表
對有證質(zhì)控樣(海苔粉、海帶粉、大米粉以及嬰幼兒配方乳粉)采用不同超聲溫度以及不同超聲時間進行碘提取,對比檢測結(jié)果。表2~表5主要對比了不同含碘量食品分別在50 ℃、60 ℃、70 ℃3個超聲溫度以及1~3 h提取時間內(nèi),碘的提取效率隨著不同時間及溫度的變化。結(jié)果表明,超聲溫度和超聲時間與樣品中碘的提取效率有直接關(guān)系,對于含碘量低的大米粉和嬰幼兒配方乳粉來說,低溫短時間就已經(jīng)可以完成對樣品中碘的提取。而對于含碘量較高的海苔粉和海帶粉來說,低溫短時間的前處理無法完成對樣品中全部碘的提取,需要增加超聲時間或者超聲溫度來提高碘的提取效率。綜合發(fā)現(xiàn),超聲溫度70 ℃,超聲時間1 h,可以滿足不同含碘量樣品的高效準(zhǔn)確檢測。同時相對于國標(biāo)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中碘的測定》(GB 5009.267—2020)[13]要求的提取溫度(85±5)℃,提取時間3 h,本方法提取溫度要求低,提取時間短,更適用于批量檢測。
表2 嬰幼兒配方乳粉(CFAPA-QC1230A-1)中碘含量的最佳提取條件表
表3 大米(P46483)中碘含量的最佳提取條件表
表4 海苔(P41847)中碘含量的最佳提取條件表
表5 海帶(P47959)中碘含量的最佳提取條件表
根據(jù)表1的儀器條件調(diào)諧完成后進行檢測,以碘與內(nèi)標(biāo)響應(yīng)值之比與碘標(biāo)液濃度進行線性回歸分析(圖1),標(biāo)準(zhǔn)系列方程為Y=0.079 7X+0.004 24(Y為碘與內(nèi)標(biāo)響應(yīng)值之比,X為碘標(biāo)液濃度,單位為μg·L-1),相關(guān)系數(shù)r=0.999 7。空白樣品液連續(xù)進樣11次,以3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差得出儀器檢測低限為0.027 8 μg·L-1,以0.5 g樣品量,定容體積為50 mL計算,得出該方法的檢出限為0.034 9 mg·kg-1,標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。
圖1 碘標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
根據(jù)優(yōu)化后的實驗條件,待儀器調(diào)諧至最佳狀態(tài),對有證標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣品(海苔粉、海帶粉、大米粉以及嬰幼兒配方乳粉)進行7組平行測定,RSD均小于3%,且檢測結(jié)果都滿足證書標(biāo)示的參考值范圍,數(shù)據(jù)沒有明顯差異,重現(xiàn)性高,證實了方法的可行性,結(jié)果見表6。
表6 標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣品測定結(jié)果表
方法回收率測定選用含碘量較低的嬰幼兒配方乳粉,分別對不同濃度(0.25 mg·kg-1、1.25 mg·kg-1、2.50 mg·kg-1)的6個平行樣品進行加標(biāo)回收,結(jié)果見表7。經(jīng)過計算可得該方法樣品回收率可達95%以上,RSD在3%以內(nèi),符合方法學(xué)要求。
表7 測定嬰幼兒配方乳粉回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差表
本文采用超聲堿提取-電感耦合等離子體質(zhì)譜法分別探索了海苔粉、海帶粉、大米粉以及嬰幼兒配方乳粉中碘的提取方法,并分析得出食品中碘提取的最佳前處理條件。本文方法與國標(biāo)法相比,簡化了前處理提取過程,縮短了提取時間,降低了提取溫度,減少了高溫引起的碘揮發(fā)。同時ICP-MS法又規(guī)避了傳統(tǒng)比色法中因步驟煩瑣而引起的誤差,精密度以及準(zhǔn)確度均符合方法學(xué)要求,是一種可應(yīng)用于不同含碘量食品測定的新方法。