郭 雷,宋 宇,邵天舒,周長(zhǎng)明
(1.北京市藥品檢驗(yàn)所,北京102206;2.北京大學(xué)藥學(xué)院,北京100191)
腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)劑是用于臨床腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)支持的各種產(chǎn)品的總稱,有助于維持腸黏膜細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的完整性,促進(jìn)黏膜的增生、修復(fù),維護(hù)腸黏膜屏障,減少腸源性感染的發(fā)生[1]。鐵(Fe)、鋅(Zn)、銅(Cu)、錳(Mn)是人體必需的微量元素,具有重要的生理功能,F(xiàn)e可維持機(jī)體正常的免疫功能,Zn參與體內(nèi)酶的合成并促進(jìn)發(fā)育,Mn維持大腦正常代謝,Cu對(duì)中樞神經(jīng)、免疫系統(tǒng)及心、肝等內(nèi)臟的發(fā)育和功能有重要影響[2-4]。因此,監(jiān)測(cè)腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)劑中各金屬元素的含量對(duì)其質(zhì)量控制十分重要。目前,常用于測(cè)定金屬元素的方法有原子吸收光譜法[5-7]、原子熒光光度法[8-10]、原子發(fā)射光譜法[11-13]等。電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法是20世紀(jì)80年代后發(fā)展起來(lái)的技術(shù),其靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬,且能實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)測(cè)定,目前已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、環(huán)境等領(lǐng)域。本研究中建立了微波消解(MAE)-ICP-MS測(cè)定整蛋白型腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)劑的方法,腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)劑用微波消解,對(duì)ICP-MS儀器工作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,采用動(dòng)能歧視模式(KED)同時(shí)檢測(cè)多種元素,并用鍺(Ge)作為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行校正?,F(xiàn)報(bào)道如下。
NexION 300X型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國(guó)Perkin Elmer公司);ETHOS One型微波消解儀(意大利Milestone公司);Milli-Q型超純水機(jī)(美國(guó)Millipore公司)。
65%硝酸(優(yōu)級(jí)純,德國(guó)Merck公司);ICP-MS調(diào)諧溶液(美國(guó)Perkin Elmer公司);Fe標(biāo)準(zhǔn)貯備液(100μg/mL),Zn標(biāo)準(zhǔn)貯備液(1 000μg/mL),Cu標(biāo)準(zhǔn)貯備液(1 000μg/mL),Mn標(biāo)準(zhǔn)貯備液(1 000μg/mL),內(nèi)標(biāo)Ge標(biāo)準(zhǔn)貯備液(1 000μg/mL),均購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心;水為超純水(>18.2 MΩ/cm);國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)(人發(fā))[GBW07601a(GSB-20)],整蛋白型腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)劑(規(guī)格為每袋62.5 g,批號(hào)分別為0136783221,0136752606,0136783224),均為2017年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提高課題檢驗(yàn)用樣品。
內(nèi)標(biāo)工作溶液:精密量取Ge標(biāo)準(zhǔn)貯備液適量,用5%硝酸配制成質(zhì)量濃度為1μg/mL的內(nèi)標(biāo)工作溶液,置冰箱冷藏。
混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:精密量取Fe,Zn,Cu,Mn標(biāo)準(zhǔn)貯備液適量,置樣品瓶中,得各元素質(zhì)量濃度均為1μg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)貯備液;精密量取混合標(biāo)準(zhǔn)貯備液1,0.7,0.5,0.3,0.1,0.01 mL,精密加入等量?jī)?nèi)標(biāo)工作溶液0.1 mL,用5%硝酸溶液稀釋至10 mL,得各待測(cè)元素質(zhì)量濃度分別為100,70,50,30,10,1μg/mL,內(nèi)標(biāo)元素Ge的質(zhì)量濃度為10μg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,置冰箱冷藏保存。
稱取樣品1.0 g,精密稱定,置微波消解罐中,加入硝酸6 mL,混勻,浸泡過(guò)夜,蓋上內(nèi)外蓋后,移入微波消解儀中消解,消解完全后,取消解罐置電熱板上,緩緩加熱至紅棕色蒸汽揮盡并近干,待降至室溫后,再用1%硝酸分次轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,并用1%硝酸洗滌消解罐,用1%硝酸定容,混勻,作為供試品溶液。同時(shí)制備空白試劑。微波消解程序見表1。
表1 微波消解程序
采用KED模式進(jìn)行檢測(cè),儀器用調(diào)諧溶液調(diào)諧在整個(gè)質(zhì)量范圍內(nèi)具有高靈敏度[鈹(Be)靈敏度大于3 000、鎂(Mg)靈敏度大于20 000、銦(In)靈敏度大于50 000、鈾(U)靈敏度大于40 000]及低干擾水平CeO 155.9/Ce 139.905≤0.025和Ce2+69.952 7/Ce 139.905≤0.03)。ICP-MS相關(guān)參數(shù):射頻功率為1350W,載氣流速為1.10 L/min,輔助氣流速為1.20 L/min,蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速為24 r/min,掃描次數(shù)為30次,停留時(shí)間為50 s,重復(fù)次數(shù)為3次,掃描模式為跳峰模式,氦氣流速為4 L/min。
線性關(guān)系和檢出限考察:按2.1項(xiàng)下方法配制混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,并進(jìn)行測(cè)定,以各元素與內(nèi)標(biāo)測(cè)量值的比值(Y)為縱坐標(biāo)、相應(yīng)質(zhì)量濃度(X,μg/L)為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,得各元素的回歸方程及相關(guān)系數(shù)(r)。連續(xù)測(cè)定空白溶液11次,計(jì)算4種元素的標(biāo)準(zhǔn)偏差,計(jì)算得方法檢測(cè)限(LOD)和定量限(LOQ)。結(jié)果見表2。
表2 各元素的線性關(guān)系、檢出限及定量限考察結(jié)果
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析:對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(人發(fā))進(jìn)行分析測(cè)定,通過(guò)3次平行測(cè)定,得各微量元素質(zhì)量濃度平均值和RSD,并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。結(jié)果見表3??梢姡魑⒘吭販y(cè)定值在標(biāo)準(zhǔn)值的范圍內(nèi),表明方法準(zhǔn)確性好。
加樣回收試驗(yàn)和精密度試驗(yàn):取樣品1 g,精密稱定,共9份,平均分為3組,分別精密加入各元素質(zhì)量濃度為30,60,90 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液各1 mL,按2.2項(xiàng)下方法處理后進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算精密度和加樣回收率。結(jié)果見表4。
表3 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(人發(fā))分析結(jié)果(n=3)
表4 加樣回收試驗(yàn)和精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=3)
采用擬訂方法對(duì)3批樣品中4種金屬元素含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見表5。
表5 3批樣品中4種金屬元素含量測(cè)定結(jié)果(每100 g的含量)
利用現(xiàn)代技術(shù)測(cè)定微量元素含量時(shí),試驗(yàn)誤差多來(lái)源于樣品前處理過(guò)程,如干法灰化法[14]、酸提取法[15]等存在著樣品易損、試劑使用量大、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。本研究中采用全密封的聚四氟乙烯消化罐微波消解,在高溫高壓條件下將樣品徹底消解,具有試劑消耗少、空白值低、無(wú)容器吸附、回收完全等優(yōu)點(diǎn)[16]。在消解過(guò)程中,選擇優(yōu)級(jí)純的硝酸,相較于其他無(wú)機(jī)酸,硝酸產(chǎn)生的多原子離子較少,對(duì)待測(cè)元素干擾較小[17]。
綜上所述,采用MAE-ICP-MS方法對(duì)整蛋白型腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)劑進(jìn)行微量元素分析,檢測(cè)限為0.042 6~0.139 3μg/kg,方法精密度試驗(yàn)的RSD為0.78%~4.04%,加樣回收率為100.41%~115.14%,與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定結(jié)果與證書標(biāo)準(zhǔn)值相符。該方法檢測(cè)限低,靈敏度高,可同時(shí)測(cè)定多種元素,且具有較高的準(zhǔn)確度和精密度,可用于整蛋白型腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)劑中Fe,Zn,Cu,Mn元素的含量測(cè)定,為其他腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)劑類藥物微量元素的測(cè)定提供了參考。