不同前处理方法对ICP-MS测定尿碘的影响

(南昌市疾病预防控制中心，南昌 330038)

碘是人体必须微量元素之一，有重要的生理功能。碘缺乏易导致地方性甲状腺肿、地方性克汀病、甲状腺功能减退等[1]；碘过量常导致高碘性地方性甲状腺肿、甲状腺功能亢进、甲状腺炎[2]。人体的碘主要来源于食物，其余来源于水和空气。人体由食物提供的碘几乎占所需碘的90%以上，食物中的无机碘易溶于水形成碘离子[1]。在消化道，碘主要是在胃和小肠被迅速吸收，空腹时1～2h即可完全吸收，胃肠道有内容物时，3h也可完全吸收。碘主要通过肾脏由尿排出，少部分由粪便排出，极少部分可经乳汁、毛发、皮肤汗腺和肺呼气排出。故通常用尿中的碘排出量来估计碘摄入量及体内碘含量。尿碘目前的检测方法主要有砷铈催化分光光度法[3]、衍生气相色谱法[4]及2016年10月刚推行的电感耦合等离子质谱(ICP-MS)法[5]。砷铈催化分光光度法对实验条件要求比较严格[6]，前处理复杂并且使用了剧毒的三价砷化合物；ICP-MS法具有快速且多元素同时测定、线性范围宽、精密度高、准确性好、检出限低等优点，目前应用越来越广泛。

WS/T107.2-2016中的前处理方法是以0.25%的四甲基氢氧化铵(TMAH)和0.02%的曲拉通-X100稀释尿液并以碲(Te)作为内标进行测试，本文参照此方法，以2%硝酸和0.02%曲拉通X-100及4%乙醇稀释尿液并以铟(In)作为内标进行测试，探讨两种提取方法对ICP-MS测定尿碘的影响以及乙醇的增敏效应。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

仪器：7700x ICP-MS(美国安捷伦公司)；Milli-Q 超纯水机(美国 MILLIPORE 公司)。

试剂：碘单元素标准溶液(1000mg/L，国家有色金属及电子材料分析测试中心)；混合内标溶液(内含In元素，美国安捷伦公司)；曲拉通X-100(化学纯)；四甲基氢氧化铵(优级纯)；浓硝酸(质量分数65%，UP级)；乙醇(色谱纯)。实验用水为Milli-Q 超纯水机所产超纯水，出水电阻率18.2MΩ·CM。

1.2 方法

1.2.1 尿液稀释剂的配制

WS/T107.2-2016的方法：取质量分数25%的TMAH 5mL和0.15mL曲拉通X-100用超纯水稀释至5005mL得(0.25%TMAH和0.02%曲拉通X-100)稀释剂。

对比方法:取浓硝酸105mL和 0.15mL曲拉通X-100及20ml乙醇用超纯水稀释至5005mL得(2%硝酸和0.02%曲拉通X-100及4%乙醇)稀释剂。

1.2.2 待测尿样的制备

WS/T107.2-2016的方法：取解冻并摇匀的晨尿1.05mL加1.05mL超纯水和85mL(0.25%TMAH和0.02%曲拉通X-100)稀释剂，即将尿液稀释1/10。

对比方法：取解冻并摇匀的晨尿1.05mL加1.05mL超纯水和85mL(2%硝酸和0.02%曲拉通X-100及4%乙醇)稀释剂，同样将尿液稀释1/10。

以上制得的尿液均通过0.45微米滤膜过滤方允许上机分析。

1.2.3 标准溶液的配制

碘标准系列溶液的配制：分别用取一定量的碘单元素标准溶液加入0.25%TMAH逐级配制成10mg/L和1.0mg/L的碘标准中间液。再分别取一定量的碘标准中间液加入0.25%TMAH制得碘标准系列溶液0μg/L、10μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L、400μg/L。同理，用2%硝酸制得同样的标准系列溶液。

碘标准工作系列溶液的配制：分别取碘标准系列溶液1.05mL，加入1.05mL尿液和85mL(0.25%TMAH和0.02%曲拉通X-100)稀释剂，制得0μg/L、1.0μg/L、5.0μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、40.0μg/L碘标准工作系列溶液。同理，用(2%硝酸和0.02%曲拉通X-100及4%乙醇)稀释剂制得另一套的0μg/L、1.0μg/L、5.0μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、40.0μg/L碘标准工作系列溶液。

铟内标溶液的配制：根据对应的碘标准工作系列溶液的配制方法，分别用0.25%TMAH和2%硝酸制得浓度为0.5mg/L的两个不同基质的内标使用液。

1.2.4 仪器参数

射频功率：1550 w；冷却气：15.0 L/min；载气：0.80 L/min，补偿气：0.28 L/min；采样深度：8.0mm；蠕动泵转速：0.1 rps；雾化室温度：2℃；扫描方式：跳峰；分析模式：氦模式；氦气流速：4.25mL/min；氧化物产率：CeO+/Ce+ < 2.0%，双电荷产率：Ce++/Ce+ < 2.5%。

1.2.5 样品的分析

选择测定元素127I和内标元素115In，依次将标准空白，标准工作系列溶液和样品溶液引入仪器测定，在线加入内标，并通过标准加入法进行标准曲线和样品溶液碘含量的计算。

1.2.6 统计分析

2 结果与讨论

2.1 线性

用TMAH处理后标准加入法得标准曲线方程为y=0.0022x+0.0666,r=0.9997；用乙醇和硝酸处理后标准加入法得标准曲线方程y=0.0034x+0.0846,r=0.9999。

2.2 加标回收率和重复性试验

将两种方法处理的尿样分别测定6次，TMAH处理后测定值为(23.4±0.14)μg/L，相对标准偏差(RSD)为0.57%；硝酸和乙醇处理后测定值为(24.0±0.18)μg/L，RSD为0.73%。同时分别用两种方法进行加标回收率试验，结果如表1。

表1 两种前处理方法的加标回收率试验

2.3 两种不同前处理方法的灵敏度比较

通过标准工作曲线上各点的信号值CPS进行考察，发现在TMAH处理的要低于硝酸和乙醇处理的，1μg/L的碘标准溶液，TMAH处理后的信号值约为5500CPS，而硝酸和乙醇处理后的信号值约为7700cps。可见硝酸和乙醇处理后的灵敏度要优于TMAH处理的。

2.4 乙醇对碘和内标In增敏作用试验

用不同浓度的乙醇制成一系列同一浓度的127I和115In标准溶液，在调谐界面，选入127I和内标元素115In，分别进样分析，并稳定5mim使得RSD在3%以内，得出127I和115In的信号值，不同浓度的乙醇对127I和115In的信号值的影响如图1所示。可见在乙醇含量为4%时碘的灵敏度最好，将碘的信号值提高了2.2倍，故选择4%乙醇作为稀释剂。

图1 乙醇含量对碘和内标铟的信号值影响

3 小结

两种前处理方法均适合尿样中碘的测定，但是测定最好用标准加入法来降低基体的影响。乙醇对碘的信号有增敏作用，这与刘葳等[7]的研究相一致。但是增敏有一个最佳浓度，超过这个最佳浓度，其增敏作用是下降的，甚至会减弱碘的信号。同时我们注意到乙醇对In也有增敏作用，但是增敏效果并不一致。故在加乙醇的时候务必保证所有的样品其乙醇加入量要一致。

[1] 汪正园,周静哲,贾晓东.碘与人类健康[J].环境与职业医学,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.砷铈催化分光光度法测定尿碘两种消解方式的比较[J].环境卫生学,2015,5(1):71-73.

[4] 叶海朋,江阳,周凯.3-戊酮衍生化-气相色谱法快速检测尿碘含量[J].中国卫生检验杂志,2016,26(10):1393-1395.

[5] 尿中碘的测定第2部分：电感耦合等离子质谱法：WS/T107.2-2016[s].北京：中国标准出版社，2016.

[6] 黄丽,郑莹,黎永艳.尿碘砷铈催化分光光度测定法中影响因素的探讨[J].现代预防医学,2013,40(10):1936-1938.

[7] 刘葳,杨红霞,李冰,等.乙醇增强-电感耦合等离子质谱法测定植物样品中的痕量碘[J].分析实验室,2010,29(6):31-33.