(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(nèi)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(jīng)乳汁、毛發(fā)、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(nèi)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(zhì)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(yōu)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(nèi)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(nèi)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。
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(nèi)標溶液(內(nèi)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(yōu)級純);濃硝酸(質(zhì)量分數(shù)65%,UP級);乙醇(色譜純)。實驗用水為Milli-Q 超純水機所產(chǎn)超純水,出水電阻率18.2MΩ·CM。
1.2.1 尿液稀釋劑的配制
WS/T107.2-2016的方法:取質(zhì)量分數(shù)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(nèi)標溶液的配制:根據(jù)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(zhì)的內(nèi)標使用液。
1.2.4 儀器參數(shù)
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(zhuǎn)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(chǎn)率:CeO+/Ce+ < 2.0%,雙電荷產(chǎn)率:Ce++/Ce+ < 2.5%。
1.2.5 樣品的分析
選擇測定元素127I和內(nèi)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(nèi)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(tǒng)計分析
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。
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(jié)果如表1。
表1 兩種前處理方法的加標回收率試驗
通過標準工作曲線上各點的信號值CPS進行考察,發(fā)現(xiàn)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。可見硝酸和乙醇處理后的靈敏度要優(yōu)于TMAH處理的。
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(diào)諧界面,選入127I和內(nèi)標元素115In,分別進樣分析,并穩(wěn)定5mim使得RSD在3%以內(nèi),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(nèi)標銦的信號值影響
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(wù)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(huán)境與職業(yè)醫(yī)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(huán)境衛(wèi)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(wèi)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(zhì)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(xiàn)代預防醫(yī)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(zhì)譜法測定植物樣品中的痕量碘[J].分析實驗室,2010,29(6):31-33.