超聲堿提取-電感耦合等離子體質(zhì)譜法 測(cè)定食品中的碘

◎ 張美玲

（仙居縣食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)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(yùn)作，能促進(jìn)生命活動(dòng)的能量代謝。碘的攝入量對(duì)人體影響呈現(xiàn)“U”形關(guān)系曲線，可能會(huì)引起健康風(fēng)險(xiǎn)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(duì)碘的攝入80%以上靠食物來源，因此測(cè)定食品中的碘含量對(duì)日?？刂频獾臄z入量有著重要意義。

目前對(duì)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(jiǎn)單快速且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為碘檢測(cè)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(cè)定碘含量，該方法前期提取方式簡(jiǎn)便快捷、測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確，可應(yīng)用于檢測(cè)不同含碘量的食品。

1 材料與方法

1.1 試劑

碘單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg·mL-1），國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)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(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心；25%四甲基氫氧化銨（TMAH）水溶液（批號(hào)：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(guó)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(jí)水（電阻率為18.2 MΩ·cm）。

1.2 樣品

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(gòu)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(gòu)于大連中食國(guó)實(shí)檢測(cè)技術(shù)有限公司。

1.3 儀器

NexION 2000電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)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(tái)式大容量高速冷凍離心機(jī)（Thermo公司）；海道夫混勻器（Heidolph公司）；MilliQ Advantage純水儀（Merck Millipore公司）。

1.4 實(shí)驗(yàn)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(rùn)。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(jī)（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(shí)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(duì)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(jìn)行調(diào)諧，將儀器優(yōu)化至可測(cè)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

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品前處理提取最佳條件的篩選

對(duì)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(shí)間進(jìn)行碘提取，對(duì)比檢測(cè)結(jié)果。表2～表5主要對(duì)比了不同含碘量食品分別在50 ℃、60 ℃、70 ℃3個(gè)超聲溫度以及1～3 h提取時(shí)間內(nèi)，碘的提取效率隨著不同時(shí)間及溫度的變化。結(jié)果表明，超聲溫度和超聲時(shí)間與樣品中碘的提取效率有直接關(guān)系，對(duì)于含碘量低的大米粉和嬰幼兒配方乳粉來說，低溫短時(shí)間就已經(jīng)可以完成對(duì)樣品中碘的提取。而對(duì)于含碘量較高的海苔粉和海帶粉來說，低溫短時(shí)間的前處理無法完成對(duì)樣品中全部碘的提取，需要增加超聲時(shí)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(shí)間1 h，可以滿足不同含碘量樣品的高效準(zhǔn)確檢測(cè)。同時(shí)相對(duì)于國(guó)標(biāo)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中碘的測(cè)定》（GB 5009.267—2020）[13]要求的提取溫度（85±5）℃，提取時(shí)間3 h，本方法提取溫度要求低，提取時(shí)間短，更適用于批量檢測(cè)。

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(diào)諧完成后進(jìn)行檢測(cè)，以碘與內(nèi)標(biāo)響應(yīng)值之比與碘標(biāo)液濃度進(jìn)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?？瞻讟悠芬哼B續(xù)進(jìn)樣11次，以3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差得出儀器檢測(cè)低限為0.027 8 μg·L-1，以0.5 g樣品量，定容體積為50 mL計(jì)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

2.3 方法回收率與精密度

根據(jù)優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)條件，待儀器調(diào)諧至最佳狀態(tài)，對(duì)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(jìn)行7組平行測(cè)定，RSD均小于3%，且檢測(cè)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(shí)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(cè)定結(jié)果表

方法回收率測(cè)定選用含碘量較低的嬰幼兒配方乳粉，分別對(duì)不同濃度（0.25 mg·kg-1、1.25 mg·kg-1、2.50 mg·kg-1）的6個(gè)平行樣品進(jìn)行加標(biāo)回收，結(jié)果見表7。經(jīng)過計(jì)算可得該方法樣品回收率可達(dá)95%以上，RSD在3%以內(nèi)，符合方法學(xué)要求。

表7 測(cè)定嬰幼兒配方乳粉回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差表

3 結(jié)論

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?xiàng)l件。本文方法與國(guó)標(biāo)法相比，簡(jiǎn)化了前處理提取過程，縮短了提取時(shí)間，降低了提取溫度，減少了高溫引起的碘揮發(fā)。同時(shí)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(cè)定的新方法。