【资料】HPLC-ICPMS-碘形态分析

碘与人体健康
大量调查表明,水碘,尿碘水平与甲状腺肿患病率呈"U"函数关系:当尿碘低于50μg/g.Cr时,尿碘值与甲状腺肿患病率成反比关系,这是缺碘甲状腺肿的特征,"50μg/g.Cr"也正是国际公认的地方性甲状腺流行的起点;尿碘超过50μg/g.Cr到400μg/g.Cr,甲状腺肿患病率降至很低,但到尿碘超过500μg/g.Cr之后,随尿碘的增加,甲状腺肿患病率显示逐渐上升,即尿碘与甲状腺肿患病率成正比例关系,这正是高碘甲状腺肿的特征.
但也有报道说有些地方(如安徽太和县)亦存在高碘水地区,人群中尿碘亦高但尚未发现高碘地甲病.
碘的环境地球化学
目前在碘的环境地球化学以及IDD病区成因的问题上,仍有许多未解之谜.因此,有这样的说法,在与人类关系最密切的微量元素中,碘是最早被认识的一个,也是至今认识最不充分的一个.
碘的环境地球化学
问题之一:有关自然界碘的循环存在多种解释与假说.研究多集中在土壤和水,缺少大气和植物中碘的研究.
问题之二:目前,碘的环境地球化学的研究基本上还都停留在元素总量水平上,缺少碘的形态分布及其生物有效性和毒理学的研究.碘不同化学形态的生物有效性和毒理性有很大的差别,决定着他们在环境中的行为与归宿,不同食物中碘的生物有效性最低是2%,最高是99%.添加的碘盐有不同类型,比如加入的有碘化钾,碘酸盐,海藻碘.不同碘盐的效果如何 测定元素在特定样品中存在的形态,才能可靠评价痕量元素对环境和生态体系的影响.

二,HPLC-ICPMS碘形态分析
初步研究
仪器设备
碘形态标准溶液的分离测定
碘形态的稳定性
分析性能指标
某高碘地区饮用井水碘形态分析
碘形态分析现状
碘具有多种形态,具有极强的亲生物性和高活动性,易挥发,易吸附,所以痕量超痕量碘的分析难度较大.
目前报道的碘形态分析主要有碘酸盐,碘化物,甲基碘以及可溶性总有机碘等.
本试验采用HPLC-ICP-MS联用技术测定IO3-及I-.实验了高效液相色谱分离IO3-和I-的条件,选择(NH4)2CO3 为流动相,浓度0.03 mol·L-1,流速1mL·min-1 .试验通过改变标准溶液的储存介质解决了IO3-与I-形态不稳定的问题.
仪器设备
ICP-MS:Agilent 7500a
HPLC:Agilent 1100
色谱条件
选用ICS-A2G(保护柱)与ICS-A23(分离柱)进行IO3-和I- 的分离
ICP-MS工作条件
IO3-及I-的分离及检测
采用(NH4)2CO3溶液作为分离IO3-及I-的流动相
不同浓度的流动相对IO3-及I-在离子交换柱上的保留时间有很大的影响,随流动相浓度的增加IO3-及I-的保留时间变短,并且两者能较好的分离开来.最终确定(NH4)2CO3流动相的浓度为0.03 mol·L-1.
50nmol L-1 ,0.01%KOH介质的IO3-及I-标准溶液色谱分离图
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
110000
Time-->
Abundance
TIC: 50N.D
I-
8.78
IO3-
1.68
方法检出限
通过手动进样,加大进样量到1mL,来进一步提高灵敏度,改善检出限.
IO3-及I- 的标准溶液采用Q水直接配制立即测定,流速为1mL/min时, IO3-及I-的检出限为0.025 g/L(以I计).

校准曲线线性
IO3-
I-
IO3-与I-的浓度与强度计数关系的工作曲线图
Figure 3 Relationships between the concentration and cps for IO3- and I-
碘形态稳定性
分别用Milli-Q水,流动相,0.1%KOH以及0.01%KOH溶液新鲜配制IO3-及I-的混合标准溶液(100nmol/L), 配置后立刻测定.结果表明, IO3-及I-的混合标准溶液(100nmol/L)的积分面积之比分别为1.10,1.04,1.00,1.00.
实验证明IO3-及I-通过HPLC-ICP-MS系统检测时两者信号响应的不同与仪器无关,而主要与保存介质有关 .
1.13
1.15
1.13
1.21
1.17
c
1.10
1.16
1.14
1.14
1.17
b
1.13
1.16
1.18
1.13
1.13
a
Milli-Q
1.04
1.04
1.01
1.01
1.03
c
1.04
1.03
1.02
1.04
1.05
b
1.03
1.04
1.08
1.03
1.06
a
第五天
第四天
第三天
第二天
第一天
0.01%KOH
100nmol L-1 的IO3-及I-在不同的介质中,不同保存条件下其积分面积之比随时间的变化表
a:避光室温保存 b:避光冷藏保存 c:常规保存
氨水密封溶样法测定土壤标样GSS-4中的碘形态
I-:10.2ppm, IO3-:0.022ppm, total:10.2ppm
天然水中碘含量及形态分析
对山西省部分地区的水样进行了测定:
有些村子井水中总碘相当高,水样中碘多以I-存在.
有些水样中只检测出碘化物形态,和碘总浓度相差较大;有些水样检测出碘化物和碘酸盐两种形态,二种形态之和接近碘总浓度;
碘形态之和与碘总浓度相差大的样品中检测到其中有一定量的有机碘.
Tab1.Determination of iodide and iodate by HPLC-ICP-MS compared with the total iodine concentration
1387
1169
1088
80.6
TJP-4
1434
1330
1277
52.1
DMZ-2
504
475
468
7.63
TXZ-2
3526
3195
3191
3.68
GXC-7
4117
3973
3969
4.10
DCJZ-3
508
451
434
17.3
DHTC-3
1050
1109
1106
2.63
DDW-4
25.3
23.5
0.46
23.0
RY-3
1684
1492
1436
56.1
DMZ-6
Total iodine
Sum of species
Iodide
Iodate
Concentration ng/mL
Sample name

Tab 2. Determination of iodide and iodate by HPLC-ICP-MS
compared with the total iodine concentration
581
112
124
0
BCT-2
563
85.8
47.3
0
BCT-1
610
245
242
0
BXP-1
783
493
392
0
BXP-4
495
240
249
0
BSD-1
886
261
239
0
NSD-2
30.2
6.0
6.0
0
ZZ-3
1116
291
291
0
ZZ-2
622
238
209
0
DDW-1
406
252
268
0
XGC-2
Total iodine
Sum of species
Iodide
Iodate
Concentration ng/mL
Sample name
Tab3.Determination of iodide and organo-iodine by SEC-ICPMS
compared with the total iodine concentration
581
371
124
248
BCT-2
563
327
47.3
279
BCT-1
783
542
392
149
BXP-4
610
419
242
177
BXP-1
495
401
249
152
BSD-1
886
631
239
392
NSD-2
30.2
9.0
6.0
3.0
ZZ-3
1116
634
291
343
ZZ-2
622
393
209
184
DDW-1
406
324
268
56.5
XGC-2
Total iodine
Sum of species
Iodide
Organo-iodine
Concentration ng/mL
Sample name
organoiodine
iodide
SEC-ICPMS chromatogram of organoiodine and iodide from a ground water sample
(mobile: 0.03mol/L ammonium carbonate, pH 9.4)
organoiodine
iodide

感谢分享。
请教一下，碘离子和碘酸根离子在卫生学上有什么大差别？
还有做标准曲线做到什么水平？检出限0.025g/kg，好像很高，按照碘的灵敏度应该可以做得很低。

弱弱的问一句，测量碘的形态有什么意义？

方法还行，检出限0.025g/kg，好像高了，应该可以做得很低，是不是写错了？