碘(I)是一种天然存在的非金属元素,在自然界主要以碘离子(Iodine,I-)和碘酸盐(iodate,IO3-),以及少量的可溶性有机碘的形态存在于海水中。海水中的碘,以及通过海水积累在海鲜鱼类、贝类及海藻等海产品中的碘,形成了天然碘的来源。膳食途径是普通人群摄入碘的主要途径。碘摄入过少会引起碘缺乏疾病,表现为甲状腺肿大、甲状腺功能减退等诸多疾病,碘摄入过多也会引起甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退等疾病,因此需要准确评估膳食、饮水等碘含量以保障合理的碘摄入。
特医食品是特殊医学用途配方食品的简称,是指为了满足消化吸收障碍、进食受限、代谢紊乱或者特定疾病状态人群对营养素或者膳食的特殊要求,专门加工配制而成的配方食品。因此,对为特殊人群准备的特殊医学用途配方食品中碘元素的检测显得尤为重要。研究表明碘酸盐的毒性远大于碘离子,而现有的食品安全国家标准《食品国家标准 食品中碘的测定》(GB 5009.267-2020)测定的是食品中总碘的含量,但对不同碘形态的测定并没有相关的国际标准,因此对碘不同形态化合物含量的测定显得越来越重要。
本实验采用液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用(LC-ICP-MS)的方法,对市售某特医食品饮料中碘的两种形态化合物含量进行测定。该方法具有适用性强、灵敏度高、分离效果显著的特征,可以有效地快速分离和测定痕量的不同形态的碘的化合物。
关键词:LC-ICP-MS,碘形态,特殊医疗食品,饮料,医疗、食品
实验部分
仪器
表1 液相色谱-电感耦合等离子体质谱仪
表2 电感耦合等离子质谱仪检测参数
试剂与标准溶液
一级水:18.2 MΩ·cm去离子水;
氨水:25%~28%,电子级;
硝酸:67~70%,G3级;
四甲基氢氧化铵(TMAH):25%,色谱级;
碘和碘酸钾溶液标准物质。
样品前处理
准确称取0.1g某市售特医食品饮料样品,用移液枪准确加入5mL提取液,摇匀后,将混合液转移至10mL容量瓶中。用一级水准确定容至刻度,混合均匀后,用0.45μm的滤膜过滤后待上机测试,制备三组平行样品溶液,命名为特医食品-1、特医食品-2、特医食品-3。按照同一方法制备空白溶液。
色谱分离
图1给出了20μg/L标点的色谱分离图谱,如图1中所示,可以区分两种碘形态,两种碘形态的保留时间见表4。
图1碘形态标准样品色谱图
表4 两种碘形态的保留时间
标准曲线与检出限
在表3所示的浓度范围内,两种碘形态线性相关系数值均大于0.999,表明线性良好,标准曲线如下图2所示。连续测定7份样品空白,按所得测定值的3倍标准偏差所对应的样品浓度作为方法检出限,10倍标准偏差所对应的样品浓度作为方法定量限,结果见表5。
图2 两种碘形态标准曲线图
表5 六种砷形态线性相关系数、方法检出限和定量限
精密度测试
测定3份样品溶液,样品数据及精密度数据见表6,由表可知RSD≤1.1%。
表6 样品精密度测试结果
加标回收率测试
对样品进行加标回收率测试,每个样品按照元素形态含量选择合适的浓度进行加标,加标样品平行制备三份,结果见表7,每个样品的加标回收率都在105%~109%之间,且RSD≤1.8%。
表7 样品加标回收率测试结果
提取率
使用上述方法,对某市售特医食品饮料总碘和两种碘形态的含量进行测定,饮料样品中总碘的含量分别为223.0μg/kg和233.2μg/kg,计算回收率为104.6%,表明上述测两种碘形态的方法提取率良好。
结论
本实验采用液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用的方法,对市售某特医食品饮料中碘的两种形态化合物含量进行测定,该方法可以在15分钟以内较好地将特医食品饮料中的两种碘形态进行分离,两种碘形态线性相关系数值均大于0.999,IO3-和I-的方法检出限分别为16.2μg/kg和53.9μg/kg,精密度RSD均小于等于1.1%,加标回收率在105%~109%之间,准确度RSD均小于等于1.8%,提取率为104.6%。说明上述方法可以有效分离两种碘形态,快速准确的测定特医食品饮料中的痕量IO3-与I-。
设备与耗材方案
一、液相联用系统-有机砷制剂配置详情
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