电感耦合等离子体发射质谱仪（ICP-Ms）在食品检测中的应用

崔陆军，杨 琴，文 兴

（1.珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司，上海 200000；2.重庆仕益产品质量检测有限责任公司，重庆 400000；3.成都市华测检测技术有限公司，四川成都 610000）

随着我国经济的快速发展，人们对生活质量的要求越来越高，对食品的质量安全要求越来越严格。近年来食品安全问题备受社会关注，例如食品防腐剂与添加剂的滥用、食品中所含的重金属元素含量超标等食品安全问题，已经严重影响了人们的健康[1]。因此对食品中元素成分的检测十分必要，食品检测采用的技术手段主要有原子吸收法、原子吸收法、原子荧光光谱法、等离子法等，但是目前电感耦合等离子体原子发射光谱法由于分析时间短、多元素同步分析等特性被较为广泛的应用于食品检测中。

1 ICP-Ms在食品分析检测中的应用

1.1 ICP-Ms测定原理及特点

ICP-Ms的主要测定原理为经过雾化后的气溶胶，将其混入氩气随后进入反应通道中，而后经过蒸发、离解、原子化、离子化等分离程序形成M+，由截留锥与样本锥之间存在的负压应力将其充分吸入到真空锥中，进行样本离子的偏转与聚焦，进而分离出偏中性的离子与光电子，再将其导入到质量分析器中。通过样本离子间的不同质荷比进行定性分析，由元素的离子峰进行定量分析，最后计算其样本相应的浓度值[2]。

运用ICP-Ms进行食品检测时，其样品制备工序较为简单，固态食品的样本制备需要将其研磨，制备成样液；胶体或固体食品的样本制备可以采用湿法消化处理后酸浸，制备成样液，还可以直接采用压浓缩法进行制备。样品制备的方法较多，但是微波消解法以其反应彻底、操作便捷、成本较低等优势被检测机构广泛使用。

1.2 ICP-Ms在食品检测中的应用

（1）重金属元素检测。如果食品中的重金属元素含量过高，会对人体的新陈代谢功能造成较大影响，使人体机能明显下滑。所以对食品中重金属元素的检测非常重要，详见表1。

表1 ICP-Ms在重金属元素检测应用表

（2）微量元素检测。作为人体维持正常新陈代谢的必不可少的元素，尽管其含量微乎其微（仅占到人体总质量的0.01%以下），但是Zn、Pb、Cr等微量元素出现含量超标现象也会对人体健康造成一定的影响，见表2。

表2 ICP-Ms在微量元素检测应用表

（3）元素形态检测。仅仅对食品的重金属元素与微量元素的检测是远远不够的，因为元素具有同质多象与类质同象的特点，因此会呈现出不同的元素形态，这也就是说，同一种元素由于其内部粒子的排列不同，会导致其物理化学性质发生显著区别[3]。例如Cr6+是有毒物质，但是适量的Cr3+确是人体必不可缺的微量元素，详见表3。

表3 ICP-Ms在元素形态检测应用表

2 仪器的日常维护与保养

2.1 十字交叉雾化器的保养

雾化器的主要作用是将固体、液体、胶体的检测样本转换成气溶胶形式。检测前务必要保证样本无较大杂质，避免其将石英毛细管堵塞，一旦发生堵塞现象，需要及时将杂质去除，并且进行产生清洁处理作业。一般在雾化使用完毕后，应该将雾化器的端盖拆开，并放入稀释后的硝酸溶液进行1 h左右的清洁消释。

2.2 离子光学系统的保养

离子光学系统中最重要的是要保证其光学透镜的完整干净。当样本检测过后，离子透镜上或多或少会存在一些试验残留沉积物质[4]。判断方法主要为低质量的元素稳定性发生显著的持续增高，但高质量元素变化较小，保持在规格以内。如果出现离子光学透镜需要清理，可以拆下透镜，用稀释后的硝酸溶液予以稀释，并进行超声清洁5 min以上，等待彻底干燥后再进行安装重置。

2.3 雾室的保养

当样本分离出的雾滴进入到雾室中后，一部分雾滴可以通过自身的重力作用进入排泄管中，但较多样本残留雾滴仍滞留于其中，会有造成交叉污染的风险存在。因此在样本检测试验后，一定要将雾室的金属金属构件拆除，将雾室进入到稀释后的硝酸溶液中12 h以上，而后进行超声清洗，等待彻底干燥后再进行安装重置[5]。

3 结语

在食品行业飞速发展的时代背景下，ICP-Ms检测技术由于其成本低、分析速度快等特点被广泛使用，在食品检测领域中扮演着越来越重要的角色。但该技术仍然由于理论基础与现实情况的影响没有被充分利用，笔者推测其未来趋势是与气相色谱、毛细管电泳技术等进行联合使用。可以确定的是，ICP-Ms检测技术在食品检测领域的应用前景十分广阔。