經(jīng)“碘”檢測,從化學滴定到ICPMS
一、小小知識“碘”
1811年法國藥劑師庫特瓦*發(fā)現(xiàn)單質碘。談起碘,大家會聯(lián)想到升華的物理現(xiàn)象、淀粉顯色的實驗和甲狀腺疾病等等。
碘作為一種人體必需的非金屬微量元素,主要功能是參與甲狀腺素的合成。碘與人體的生長發(fā)育、新陳代謝密切相關,其攝入量不足可能導致甲狀腺腫大、侏儒癥等碘缺乏癥,適當補碘有利于預防碘缺乏病的發(fā)生,(5月15日是“全國碘缺乏病宣傳日”),但碘攝入過量對健康也有一定的危害,如引起高碘甲狀腺腫、碘中毒或碘過敏等。
人體中碘主要來源于食品,食物碘含量可以參考《中國食物成分表》,因此食品中總碘的研究一直備受關注,食品中碘形態(tài)以碘酸鹽、碘化物、單質碘和有機碘形式存在,準確測定食品中碘對于人體健康和經(jīng)濟發(fā)展具有十分重要的意義。
二、
食品中碘的分析方法主要有化學滴定法、光譜分析法、電化學分析法、色譜分析法和質譜分析法等,先列出幾種常見的方法。
化學滴定法
樣品經(jīng)炭化、灰化后,將有機碘轉化為無機碘離子,在酸性介質中,用溴水將碘離子氧化成碘酸根離子,生成的碘酸根離子在碘化鉀的酸性溶液中被還原析出碘,用硫代硫酸鈉溶液滴定反應中析出的碘。該方法測定操作繁瑣,易產(chǎn)生誤差。
分光光度法
分光光度法中比較典型的是砷鈰催化分光光度法,也是被收錄進國家標準的檢測方法。
原理:采用堿灰化處理試樣,使用碘催化砷鈰反應,反應速度與碘含量成定量關系。
LAMBDA™ 265/365/465 紫外/可見分光光度計
氣相色譜法
試樣中的碘在硫酸條件下與丁酮反應生成丁酮與碘的衍生物,經(jīng)氣相色譜分離,電子捕獲檢測器檢測,外標法定量。
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三、“碘” 亮 ICPMS
新的GB 5009.267-2020食品安全國家標準食品中碘的測定[1]采用了ICPMS作為第一法。
ICPMS測定碘元素具有速度快、靈敏度高的優(yōu)勢,但是也存在著兩大難點:
1 堿性體系
食品中其他元素的ICPMS檢測如鉀鈉鈣鎂鉛鎘等一直采用硝酸酸性進樣體系,而碘檢測卻采用堿性進樣體系,對于儀器的進樣系統(tǒng)是個考驗。
2 記憶效應
碘元素的記憶效應非常強,需要在分析過程中能夠快速清洗。
PerkinElmer在食品碘元素分析部分很早就進行了相關的應用開發(fā),2001年,Andrey等人就采用了PerkinElmer的ICPMS對食品和飼料中的碘含量進行檢測[2]。
現(xiàn)在PerkinElmer采用NexION系列ICP-MS對乳粉中的碘按照GB 5009.267-2020中的方法進行驗證。
a、
NexION系列ICPMS,采用高純度聚合材料制造的蠕動泵管,配合大錐孔三錐設計,提供穩(wěn)定可靠的進樣,可輕松應對酸性體系和堿性體系。
NexION系列ICPMS
標準曲線范圍為1-20μg/L時, R=0.9999
b、
NexION系列ICPMS即使面對碘的強記憶效應也能輕松應對,測完曲線高點后,只需清洗很短時間,即可回到初始水平。
c、
四、
碘是一個具有多種形態(tài)的非金屬元素,人體對于食品中不同形態(tài)的碘的吸收效率有差異,未來碘分析的一個重要方向是弄清楚食品中碘的形態(tài)組成。孫凱峰等人采用液相色譜ICPMS聯(lián)用技術對奶粉中的碘形態(tài)進行分析,其加標回收率均在98%-106%之間,精密度在2.67%-4.11%之間,*實驗的要求[3]。
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參考文獻
[1] GB 5009.267-2016食品安全國家標準食品中碘的測定.
[2] Andrey D , Zbinden P , Wah M K , et al. A Routine Quality Control Method for the Determination of Iodine in Human and Pet Food by ICP-MS[J]. Atomic Spectroscopy, 2001, 22(3):299-305.
[3] 孫凱峰, 徐紅斌, 周陶憶,等. HPLC-ICP-MS聯(lián)用技術測定奶粉中不同形態(tài)的碘[J]. 食品工業(yè), 2015, 036(002):287-289.
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