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上海斯邁歐分析儀器有限公司
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使用ICP-MS對嬰兒配方奶中的碘和溴進行同步形態分析
2024-8-23 閱讀(42)
前言嬰兒和幼兒在早期發育過程中通常依賴嬰兒配方奶來滿足其營養需求，因此監管機構對這些產品的安全性和營養價值設定了高標準。大多數國家/地區規定了嬰兒配方奶中必需礦物質的低含量（包括碘），以滿足嬰兒的營養需求。如果碘攝入過少或過多，嬰幼兒就容易發生甲狀腺問題[1, 2]。由牛奶或羊奶蛋白質或蛋白質水解產物制成的嬰兒配方奶中碘的監管值與總碘有關（表 1）。但碘的生物利用度取決于存在于樣品中的化學形態。碘化物 (I?) 比碘酸鹽(IO3?) 的生物利用度更高，這一現象會影響食品中碘的營養狀態。如需了解關于食品毒性和健康功效的更多信息，就要從碘 (I2) 和碘有機形態中分離出碘化物和碘酸鹽的元素形態。
溴的毒性取決于其形態。溴化物 (Br?) 毒性低于溴酸鹽 (BrO3?)，后者可能對人類有致癌作用[3]。
本研究將 HPLC 與串聯四極桿 ICP-MS (ICP-MS/MS) 聯用測定四種市售嬰兒配方奶中的四種形態：碘化物 (I?)、碘酸鹽(IO3?)、溴化物 (Br?) 和溴酸鹽 (BrO3?)。HPLC-ICP-MS 方法是一種成熟的分析技術，已應用于各種食品基質（包括嬰兒配方奶）中砷的形態分析[7, 8]。本應用也可以使用單四極桿 ICP-MS（例如 Agilent 7800 或 7900 ICP-MS）作為元素檢測器。
實驗部分試劑和標樣由 1000 ppm 儲備液配制溴化物、溴酸鹽、碘化物和碘酸鹽標樣。溴離子標準溶液購自東京 Kanto Chemical Co., Inc.。將 NaBrO3 (Wako Pure Chemical Corporation, Osaka) 溶于水中，制得 1000 ppm 溴酸鹽儲備液。將 KI 和 KIO3 (Wako PureChemical Corporation, Osaka) 分別溶解，制得 1000 ppm 碘化物和碘酸鹽儲備液。標準參比物質和樣品采用標準參比物質 (SRM) NIST 1849a - 嬰兒/成人營養配方奶 I(Gaithersburg, MD, USA) 驗證測定總碘的分析方法。四種市售嬰兒配方奶中的兩種購自美國加利福尼亞州伯克利，另外兩種購自中國北京。所有四個樣品均為粉末形態。硝酸（HNO3，≥ 65%，Sigma-Aldrich）用于微波消解和標樣/樣品前處理。所有稀釋均用 18.2 MΩ·cm (Millipore, Bedford,MA, USA) 去離子水 (DIW)。
樣品前處理對于總溴測定，對約 0.2 g NIST 1849a 和每個樣品進行稱重，并按照表 2 中概述的程序通過微波消解 (Mars 6, CEM) 在5 mL HNO3 中消解。然后用 DIW 將消解的樣品稀釋至40 mL。所有樣品和 SRM 平行配制三份。
對于 I 與 Br 形態和總碘測定，稱量每種樣品 0.2 g 左右于 20 mLDIW 中，然后置于 50 °C 水浴中加熱 1 小時。然后使用針頭過濾器（0.45 µm 孔徑）過濾樣品。將約 1 mL 過濾后的溶液置于1 mL 聚丙烯 HPLC 樣品瓶（安捷倫部件號 5182-0567）中，等待分析。
儀器使用安捷倫液相色譜連接工具包（部件號 G1833-65200）將包含四元泵的 Agilent 1260 Infinity II 液相色譜系統與 Agilent8900 串聯四極桿 ICP-MS (ICP-MS/MS) 聯用。用于飲用水的安捷倫鉻形態分析色譜柱（部件號 G3268-80001）陰離子交換色譜柱（4.6 mm 內徑 × 30 mm 聚羥基甲基丙烯酸酯基體樹脂）用于分離不同碘和溴形態。運行條件和流動相的詳細信息如表 3 所示。Agilent 8900 ICP-MS/MS（高級應用配置，#100）配有標準樣品引入系統，包括玻璃同心霧化器、石英雙通道霧化室、2.5 mm 中心管石英炬管和 Ni 接口錐。ICP-MS/MS 使用氦氣作為反應池氣體，在單四極桿 (SQ) 模式下運行，因此也可以使用 Agilent 7800 或 7900 ICP-MS 進行此應用。
……
結論將 Agilent 1260 Infinity II 液相色譜系統與 Agilent 8900ICP-MS/MS 聯用，測定了嬰兒配方奶樣品中的 4 種鹵素形態。使用陰離子交換色譜柱可在約 6.5 分鐘內實現基線分離，I?、IO3?、Br? 和 BrO3? 的檢測限均小于等于 0.67 ppb。嬰兒配方奶的形態分析提供了關于碘生物有效性和溴酸鹽潛在風險的有用信息。此外，還采用 8900 ICP-MS/MS 進行了碘和溴的總元素測定。嬰兒配方奶 SRM 中碘的實測值與標準值非常一致，回收率為 103%。127I? 的實測濃度與標準值之間也具有很好的一致性，回收率為 101%。溴 SRM 未提供標準值。本研究中分析的四種市售嬰兒配方奶樣品中未檢出碘酸鹽或溴酸鹽，僅含有碘化物和溴化物。樣品中的總碘含量范圍為25.9–54.5 µg/100 kcal。該范圍符合美國和中國嬰兒配方奶中的碘標準，但超出了 29 µg/100 kcal 的歐盟最高量。為測試該方法對準確測定嬰兒配方奶樣品中四種低濃度形態的適用性，在 20 和 40 ppb 下進行了加標回收率測試。結果實現了基線分離，在多次 100 µL 進樣過程中表現出良好的重現性。
