ICP—MS 在食品、藥品領域中的應用研究進展

摘要： ICP-MS 即電感耦合等離子體質譜，該技術是 20 世紀 80 年代初發展起來的一種無機元素分析測試技術。它以獨特的接口技術將 ICP 離子源與具有靈敏、快速掃描以及干擾較少等優點的質譜儀相結合，形成一種多元素和同位素分析技術。該技術靈敏度高、檢測限低、線性范圍寬，可同時測定多種元素，可進行同位素分析，應用范圍廣范，被公認為最強有力的痕量超痕量無機元素分析技術。目前，該技術廣泛地應用于生物醫學、藥學、食品安全等領域。

關鍵詞： 電感耦合等離子體質譜;食品、藥品;痕量分析

1.藥學領域

郭紅麗等學者篩選出臨床使用頻率較高的十種中藥注射劑，應用 ICP-MS 法測定了 13 種金屬元素，包括鉛、鎘、汞、砷、銅等 2015 年版《中國藥典》中明確規定的限量元素。13 種元素線性范圍良好，重復性 RSD 小于 5%，平均回收率范圍 93.6%～100.8%，可用于中藥注射劑中金屬定量測定。陳鳳琴等也采用此方法測定了替加環素中的 Pd 殘留，鈀質量濃度在 10～250 μg/L 范圍內，線性關系良好，檢測限為 3.07 ng/g，精密度、重復性相對標準偏差分別為 0.78%、6.85%，回收率范圍為 88.8%～99.2%。張亞紅等采用 ICP-MS 法，以 In 為內標，測定阿加曲班原料藥中鈀的殘留量，此方法的建立能滿足EMEA關于Pd的殘留限度不超過1 μg/g的要求。曾棟等對產地為河南嵩縣、山西絳縣的栽培藥用品種丹參全株及根、莖、葉三個不同部位 52 種無機元素分布情況進行探討，兩地丹參全株中常規元素鉀、鈣、鈉、鎂等含量豐富，部分稀土元素含量較高，可用于植物中促進其生長，同地中的三個部位也存在差異。劉威等采用ICP-MS 對牡丹皮煎煮法提取液中 24 種微量元素進行分析，通過煎煮法得到總提取液，經過 0.45 μm 微孔濾膜抽濾，濾液中的元素為可溶態，濾膜上殘渣中的為懸浮態。取可溶態溶液通過 LSA-10 樹脂柱，用蒸餾水淋洗，收集淋洗液得到無機態的各種元素。再用甲醇淋洗，得到各元素的有機態。可溶態溶液經過人工胃腸模擬試驗得到水溶態的各元素。微量元素各種形態之間存在一定相互關系，對中藥質量控制和評價時可以作為參考。此方法所需試劑少，減少污染，所需樣品量少，節約樣品，簡便快速，靈敏度高。

2.生物醫學

金永久等應用 ICP-MS 技術測定透析前后血液中元素含量，根據透析后結果初步推斷，透析液中 Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、Se 等含量有所增加，透析過程可能會導致這些元素不同程度的流失，Pb、As 含量過高，需防止急性中毒。張素靜等在檢測血液中 33 種元素時，比較了加熱板加熱消解和微波消解，對檢測結果進行 t 檢驗，結果表明無顯著性差異，選用了操作簡便的加熱板消解方法。裴凌鵬等通過測定骨質疏松大鼠股骨中鈣、鎂、銅等 7 種金屬元素的含量研究土家族藥刺老苞根皮對此病的治療作用。將 50 只 SD 大鼠隨機分為五組，空白組，潑尼松模型組，刺老苞根皮水提物低、中、高劑量組。實驗結果表明，與空白組比較，7 種元素在潑尼松模型組種均降低，p<0.01，而給予中藥提取物后，與潑尼松模型組比較，p<0.01，且不同給藥劑量之間存在一定的量效關系。賈志立等建立了 ICP-MS法測定大鼠全血中納米銀，以 In 為內標，血樣進行微波消解處理后進樣測定，方法學結果良好。

3.食品安全

張榕杰等測定了嬰幼兒食品中 Al 含量，采用 Sc 做內標元素，可消除進樣引起的誤差，降低基體效應，奶粉中 Al 殘留較少，其他食品中 Al 含量較高。姚春毅等應用 ICP-MS 法研究食品包裝材料聚酯類（PET）中銻向四種食品模擬物（水、10%乙醇、3%乙酸水溶液、精煉橄欖油）的遷移規律，在不同溫度下，將不同的聚酯材料浸泡在 4 種溶液中，在固定時間吸取浸泡液進行測定，方法學良好，銻的遷出量隨著溫度增高時間延長而增多，直到達到遷移平衡，尤其應注意用此材料包裝的酸性食品，銻遷移量較高，避免食用。張江義等將食品樣品微波消解后直接進樣，應用動態反應池技術，選擇性抑制鉀、鈉、鈣、鎂、鋁等濃度較高元素的信號強度，同時消除雙電荷對砷元素的測定干擾，建立了同時測定食品中共計 10 種主、微量元素的方法，采用國家標準物質 GBW10015（菠菜），GBW10017（奶粉）等進行方法學驗證，結果準確可信。孫寧分別采用 ICP-MS 法與國標風光光度法測定面食品中 Al 含量，兩種方法的檢測限為 0.033mg/kg、0.374 mg/kg，精密度RSD 分別為 1.75%、3.80%，回收率兩種方法都較高。通過 t 檢驗，p>0.05，表明兩種方法在統計學上無顯著差異。鑒于相關參數的比較及分光光度法操作繁瑣，研究者認為 ICP-MS 法更簡便快捷。

4.其他領域

除了以上領域外，ICP-MS 還廣泛應用于地質科學、環境監測、工業檢測、法醫檢測、毒品檢測、新能源檢測等其他檢測領域。

5.展望

近年來，隨著元素形態分析、復雜基體同位素分析、超痕量分析等研究的深入，簡單的 ICP-MS 已不能滿足分析要求，與其他儀器聯用是未來的發展趨勢。分離器與 ICP-MS 聯用，HPLC-ICP-MS，可用于元素形態分析。GC-ICP-MS，靈敏度極高，對有機金屬化合物有顯著的優勢。IC-ICP-MS，與離子色譜結合，可解決復雜基體中超痕量離子形態的分析。進樣系統與 ICP-MS 聯用，有 LA（激光剝蝕技術）-ICP-MS，CE（毛細管電泳）-ICP-MS，HG（氫化物發生技術）-ICP-MS，FI（流動注射技術）ICP-MS，ETV（電熱蒸發）-ICP-MS，SFC（超臨界流體）-ICP-MS等。隨著研究的深入，各種聯用技術必將在未來的分析領域發揮重大作用。

參考文獻

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作者簡介： 安瑩（1981.03-）女，滿族，黑龍江齊齊哈爾人，副教授，碩士主要從事食品安全及高職教育教學等方面的研究。