超聲堿提取-電感耦合等離子體質譜法 測定食品中的碘

◎ 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”形關系曲線，可能會引起健康風險隱患，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常控制碘的攝入量有著重要意義。

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譜法測定碘含量，該方法前期提取方式簡便快捷、測定結果準確，可應用于檢測不同含碘量的食品。

1 材料與方法

1.1 試劑

碘單元素標準溶液（1 000 μg·mL-1），國家有色金屬及電子材料分析測試中心；內標溶液：碲單元素標準溶液（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）。

1.2 樣品

生物成分分析標準物質：海苔粉（P41847）、海帶粉（P47959）和大米粉（P46483），購于廣州譜恩科學儀器有限公司；嬰幼兒配方乳粉質控樣品（CFAPA-QC1230A-1），購于大連中食國實檢測技術有限公司。

1.3 儀器

NexION 2000電感耦合等離子體質譜儀（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 實驗方法

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 標準溶液配制

用0.5%TMAH溶液稀釋碘元素標準溶液（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的標準溶液。

用0.5%TMAH溶液稀釋碲（Te）內標溶液（GSB 04-1756-2004）成濃度為 25 μg·L-1的內標溶液。

1.4.3 ICP-MS儀器條件

用調諧液對儀器的靈敏度、氧化物、雙電荷、分辨率以及儀器穩(wěn)定性等進行調諧，將儀器優(yōu)化至可測指標，儀器的具體參數(shù)見表1。

表1 電感耦合等離子體質譜參數(shù)表

2 結果與分析

2.1 樣品前處理提取最佳條件的篩選

對有證質控樣（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，碘的提取效率隨著不同時間及溫度的變化。結果表明，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確檢測。同時相對于國標《食品安全國家標準 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

2.2 線性范圍與檢出限

根據(jù)表1的儀器條件調諧完成后進行檢測，以碘與內標響應值之比與碘標液濃度進行線性回歸分析（圖1），標準系列方程為Y=0.079 7X+0.004 24（Y為碘與內標響應值之比，X為碘標液濃度，單位為μg·L-1），相關系數(shù)r=0.999 7。空白樣品液連續(xù)進樣11次，以3倍的標準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，標準曲線見圖1。

圖1 碘標準曲線圖

2.3 方法回收率與精密度

根據(jù)優(yōu)化后的實驗條件，待儀器調諧至最佳狀態(tài)，對有證標準質控樣品（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%，且檢測結果都滿足證書標示的參考值范圍，數(shù)據(jù)沒有明顯差異，重現(xiàn)性高，證實了方法的可行性，結果見表6。

表6 標準質控樣品測定結果表

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回收，結果見表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，符合方法學要求。

表7 測定嬰幼兒配方乳粉回收率及相對標準偏差表

3 結論

本文采用超聲堿提取-電感耦合等離子體質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，精密度以及準確度均符合方法學要求，是一種可應用于不同含碘量食品測定的新方法。