不同前處理方法對ICP-MS測定尿碘的影響

(南昌市疾病預防控制中心，南昌 330038)

碘是人體必須微量元素之一，有重要的生理功能。碘缺乏易導致地方性甲狀腺腫、地方性克汀病、甲狀腺功能減退等[1]；碘過量常導致高碘性地方性甲狀腺腫、甲狀腺功能亢進、甲狀腺炎[2]。人體的碘主要來源于食物，其余來源于水和空氣。人體由食物提供的碘幾乎占所需碘的90%以上，食物中的無機碘易溶于水形成碘離子[1]。在消化道，碘主要是在胃和小腸被迅速吸收，空腹時1～2h即可完全吸收，胃腸道有內容物時，3h也可完全吸收。碘主要通過腎臟由尿排出，少部分由糞便排出，極少部分可經乳汁、毛發、皮膚汗腺和肺呼氣排出。故通常用尿中的碘排出量來估計碘攝入量及體內碘含量。尿碘目前的檢測方法主要有砷鈰催化分光光度法[3]、衍生氣相色譜法[4]及2016年10月剛推行的電感耦合等離子質譜(ICP-MS)法[5]。砷鈰催化分光光度法對實驗條件要求比較嚴格[6]，前處理復雜并且使用了劇毒的三價砷化合物；ICP-MS法具有快速且多元素同時測定、線性范圍寬、精密度高、準確性好、檢出限低等優點，目前應用越來越廣泛。

WS/T107.2-2016中的前處理方法是以0.25%的四甲基氫氧化銨(TMAH)和0.02%的曲拉通-X100稀釋尿液并以碲(Te)作為內標進行測試，本文參照此方法，以2%硝酸和0.02%曲拉通X-100及4%乙醇稀釋尿液并以銦(In)作為內標進行測試，探討兩種提取方法對ICP-MS測定尿碘的影響以及乙醇的增敏效應。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

儀器：7700x ICP-MS(美國安捷倫公司)；Milli-Q 超純水機(美國 MILLIPORE 公司)。

試劑：碘單元素標準溶液(1000mg/L，國家有色金屬及電子材料分析測試中心)；混合內標溶液(內含In元素，美國安捷倫公司)；曲拉通X-100(化學純)；四甲基氫氧化銨(優級純)；濃硝酸(質量分數65%，UP級)；乙醇(色譜純)。實驗用水為Milli-Q 超純水機所產超純水，出水電阻率18.2MΩ·CM。

1.2 方法

1.2.1 尿液稀釋劑的配制

WS/T107.2-2016的方法：取質量分數25%的TMAH 5mL和0.15mL曲拉通X-100用超純水稀釋至5005mL得(0.25%TMAH和0.02%曲拉通X-100)稀釋劑。

對比方法:取濃硝酸105mL和 0.15mL曲拉通X-100及20ml乙醇用超純水稀釋至5005mL得(2%硝酸和0.02%曲拉通X-100及4%乙醇)稀釋劑。

1.2.2 待測尿樣的制備

WS/T107.2-2016的方法：取解凍并搖勻的晨尿1.05mL加1.05mL超純水和85mL(0.25%TMAH和0.02%曲拉通X-100)稀釋劑，即將尿液稀釋1/10。

對比方法：取解凍并搖勻的晨尿1.05mL加1.05mL超純水和85mL(2%硝酸和0.02%曲拉通X-100及4%乙醇)稀釋劑，同樣將尿液稀釋1/10。

以上制得的尿液均通過0.45微米濾膜過濾方允許上機分析。

1.2.3 標準溶液的配制

碘標準系列溶液的配制：分別用取一定量的碘單元素標準溶液加入0.25%TMAH逐級配制成10mg/L和1.0mg/L的碘標準中間液。再分別取一定量的碘標準中間液加入0.25%TMAH制得碘標準系列溶液0μg/L、10μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L、400μg/L。同理，用2%硝酸制得同樣的標準系列溶液。

碘標準工作系列溶液的配制：分別取碘標準系列溶液1.05mL，加入1.05mL尿液和85mL(0.25%TMAH和0.02%曲拉通X-100)稀釋劑，制得0μg/L、1.0μg/L、5.0μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、40.0μg/L碘標準工作系列溶液。同理，用(2%硝酸和0.02%曲拉通X-100及4%乙醇)稀釋劑制得另一套的0μg/L、1.0μg/L、5.0μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、40.0μg/L碘標準工作系列溶液。

銦內標溶液的配制：根據對應的碘標準工作系列溶液的配制方法，分別用0.25%TMAH和2%硝酸制得濃度為0.5mg/L的兩個不同基質的內標使用液。

1.2.4 儀器參數

射頻功率：1550 w；冷卻氣：15.0 L/min；載氣：0.80 L/min，補償氣：0.28 L/min；采樣深度：8.0mm；蠕動泵轉速：0.1 rps；霧化室溫度：2℃；掃描方式：跳峰；分析模式：氦模式；氦氣流速：4.25mL/min；氧化物產率：CeO+/Ce+ < 2.0%，雙電荷產率：Ce++/Ce+ < 2.5%。

1.2.5 樣品的分析

選擇測定元素127I和內標元素115In，依次將標準空白，標準工作系列溶液和樣品溶液引入儀器測定，在線加入內標，并通過標準加入法進行標準曲線和樣品溶液碘含量的計算。

1.2.6 統計分析

2 結果與討論

2.1 線性

用TMAH處理后標準加入法得標準曲線方程為y=0.0022x+0.0666,r=0.9997；用乙醇和硝酸處理后標準加入法得標準曲線方程y=0.0034x+0.0846,r=0.9999。

2.2 加標回收率和重復性試驗

將兩種方法處理的尿樣分別測定6次，TMAH處理后測定值為(23.4±0.14)μg/L，相對標準偏差(RSD)為0.57%；硝酸和乙醇處理后測定值為(24.0±0.18)μg/L，RSD為0.73%。同時分別用兩種方法進行加標回收率試驗，結果如表1。

表1 兩種前處理方法的加標回收率試驗

2.3 兩種不同前處理方法的靈敏度比較

通過標準工作曲線上各點的信號值CPS進行考察，發現在TMAH處理的要低于硝酸和乙醇處理的，1μg/L的碘標準溶液，TMAH處理后的信號值約為5500CPS，而硝酸和乙醇處理后的信號值約為7700cps?？梢娤跛岷鸵掖继幚砗蟮撵`敏度要優于TMAH處理的。

2.4 乙醇對碘和內標In增敏作用試驗

用不同濃度的乙醇制成一系列同一濃度的127I和115In標準溶液，在調諧界面，選入127I和內標元素115In，分別進樣分析，并穩定5mim使得RSD在3%以內，得出127I和115In的信號值，不同濃度的乙醇對127I和115In的信號值的影響如圖1所示?？梢娫谝掖己繛?%時碘的靈敏度最好，將碘的信號值提高了2.2倍，故選擇4%乙醇作為稀釋劑。

圖1 乙醇含量對碘和內標銦的信號值影響

3 小結

兩種前處理方法均適合尿樣中碘的測定，但是測定最好用標準加入法來降低基體的影響。乙醇對碘的信號有增敏作用，這與劉葳等[7]的研究相一致。但是增敏有一個最佳濃度，超過這個最佳濃度，其增敏作用是下降的，甚至會減弱碘的信號。同時我們注意到乙醇對In也有增敏作用，但是增敏效果并不一致。故在加乙醇的時候務必保證所有的樣品其乙醇加入量要一致。

[1] 汪正園,周靜哲,賈曉東.碘與人類健康[J].環境與職業醫學,2017,34(2):169-173.

[2] Laurberg P,Cerqueira C,Ovensen L,et al.Iodine intakes as a determinant of thyroid disorders in populations[J].Best Pract Res Clin Endocrind Metab,2010,24(1):13-27.

[3] 于海燕.砷鈰催化分光光度法測定尿碘兩種消解方式的比較[J].環境衛生學,2015,5(1):71-73.

[4] 葉海朋,江陽,周凱.3-戊酮衍生化-氣相色譜法快速檢測尿碘含量[J].中國衛生檢驗雜志,2016,26(10):1393-1395.

[5] 尿中碘的測定第2部分：電感耦合等離子質譜法：WS/T107.2-2016[s].北京：中國標準出版社，2016.

[6] 黃麗,鄭瑩,黎永艷.尿碘砷鈰催化分光光度測定法中影響因素的探討[J].現代預防醫學,2013,40(10):1936-1938.

[7] 劉葳,楊紅霞,李冰,等.乙醇增強-電感耦合等離子質譜法測定植物樣品中的痕量碘[J].分析實驗室,2010,29(6):31-33.