NexION系列ICP-MS智能電子稀釋法(EDR)實現(xiàn)一次進樣同時測定ppb-%含量的元素

典型應(yīng)用之三——同時測試多維礦物質(zhì)片中營養(yǎng)元素及有毒有害元素

隨著膳食補充劑在全球范圍內(nèi)的普及,多維礦物質(zhì)片作為復(fù)合型膳食補充劑,已被廣泛用于改善因飲食不規(guī)律或特殊生理階段(如孕期、老年期)所致的營養(yǎng)素缺乏癥狀。然而,該類產(chǎn)品在為人體提供必需營養(yǎng)元素、維持正常生理功能的同時,也可能因原料或生產(chǎn)工藝等因素引入潛在有毒有害元素(如As、Pb、Hg等),對人體健康構(gòu)成潛在風(fēng)險1。因此,建立一種能同時準確測定高含量營養(yǎng)元素與痕量有害元素的分析方法,對多維礦物質(zhì)片的質(zhì)量控制與安全性評價具有重要現(xiàn)實意義。
傳統(tǒng)的元素分析方法,如原子吸收光譜法(AAS),通常一次僅能測定單一元素,難以滿足多維片復(fù)雜基質(zhì)中多元素同時分析的需求2。相比之下,電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)憑借其高靈敏度、寬動態(tài)線性范圍及多元素同時檢測能力,在元素分析領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用3。目前,ICP-MS已被ICH Q3D(R2)、美國藥典<232>/<233>以及2025年版《中華人民共和國藥典》共同確立為藥品中元素雜質(zhì)分析的首選技術(shù)。


實驗方法
稱取0.5g左右樣品(精確至0.0001g)于微波消解管中,加入6mL硝酸,加蓋放置1h,旋緊罐蓋,按照微波消解儀標準操作步驟進行消解(表1)。冷卻后取出,用水定容50ml,再稀釋10倍后上機進行測試。同時做空白試驗。
表1.微波消解程序(點擊查看大圖)


標準曲線的配置
采用5%(V/V)硝酸按下表(表2)所示濃度配制標準溶液,其中Hg標準溶液采用含200 ppb Au的5%(V/V)硝酸為稀釋液。
表2.標準曲線濃度(點擊查看大圖)


內(nèi)標溶液
采用 5% 硝酸(v/v)+4%(v/v)異丙醇配置內(nèi)標溶液:
表3.NexION 1100G ICP-MS儀器參數(shù)(點擊查看大圖)

表4.NexION 1100G ICP-MS方法參數(shù)(點擊查看大圖)

實驗結(jié)果與討論
針對多維礦物片中高含量營養(yǎng)元素Mg、Mn、Cu、Zn優(yōu)化RPa值,來選擇性地降低這些元素的信號。如圖1 所示,在不設(shè)置RPa時,Mg元素最高點標準溶液信號在上億個cps,通過調(diào)整四極桿通用池上的 RPa來選擇性地降低Mg元素的信號,將Mg的信號控制在百萬左右,有效保護檢測器,減小檢測器損耗,通過實驗最終確認Mg元素測試時使用0.014的RPa值,Zn和Cu元素使用0.01的RPa值,Mn使用0.06的RPa值。

圖1.不同RPa下元素標樣5的信號(點擊查看大圖)
對兩種市售多維礦物片中營養(yǎng)元素Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn、Se和有毒有害元素As、Pb、Hg進行檢測,采用EDR(智能電子稀釋)技術(shù),實現(xiàn)一次進樣中高低含量元素同時分析,避免了因不同含量的樣品結(jié)果需要多次不同稀釋反復(fù)進樣而造成的效率低下,測試結(jié)果如下(表5),同時對樣品進行加標回收實驗,結(jié)果如表6,所有元素加標回收率在90 %-110 % 之間。
表5.兩種多維片測試結(jié)果(點擊查看大圖)


表6.多維片加標回收率結(jié)果(點擊查看大圖)


·參考文獻
1、Uslu ?, Alp O, Karahalil B. Monitoring of Essential and Toxic Elements in Multivitamin/Mineral Effervescent Tablet Supplements and Safety Assessment. Biological Trace Element Research, 2025, 203(1): 499-511.
2、Taniguchi T, et al. Analysis of Minerals and Harmful Elements in Food by ICP-MS. Shimadzu Review, 2024, 81(3-4).
3、賈登營, 張杰, 李培, 等. ICP-MS在藥品質(zhì)量控制中應(yīng)用的研究進展. 中國藥物評價, 2026, 43(1): 14-17.
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