食物中含有豐富的營養元素，如鈣、鉀和磷，它們對身體的正常功能和生長至關重要。除此之外，食物還可能含有砷、汞和鉛等重金屬污染物。這些有毒元素可能是自然產生的（因為它們是從種植食品的土壤中吸收的），也可能是在生產過程中通過污染引入的，并且可能對人類健康造成負面影響。由于體重低且免疫系統不發達，兒童特別容易受到這些毒素的影響。一項研究表明，即使每天接觸少量的有毒元素，也會導致兒童的大腦功能下降和其他負面的長期影響。
基于這些健康問題，必須能夠準確確定嬰幼兒食品中不同元素的含量，以確保它們可以安全食用。在本文中，我們概述了當前有關重金屬污染的法規，以及三重四極桿電感耦合等離子體質譜 (ICP-MS) 如何幫助量化營養素和毒素以滿足這些法規并支持人類健康。
準確和靈敏測定的重要性
為了保護消費者，食品中有毒元素的含量有嚴格的限制。這些限制因國家/地區而異，并且存在一些法規來定義這些限制：例如美國的聯邦食品、藥品和化妝品法案 (FDCA)，以及中國的GB-2762-2017。由于嬰兒的脆弱性，具體的歐洲法規EC 609/2013和EC 1881/2006對嬰幼兒食品中的砷、鉛和鎘設定了非常低的限值。預計這些更嚴格的法規將在全球范圍內采用，如2021 年《嬰兒食品安全法》所示，該法案提出鉛和汞等元素的含量極低。
在全球范圍內，上述法規中規定的有毒元素的最低現行限值是砷為 10 μg kg -1 ，鎘和鉛為 5 μg kg -1，汞為 2 μg kg -1。由于限制如此之低（可能會進一步降低），因此需要高度敏感的技術來確保樣品符合法規并保護消費者。此外，食物是一個非常復雜的基質，具有許多不同的成分。因此，分析方法必須能夠檢測和糾正由該樣品基質引起的任何干擾，才能真正量化嬰兒食品中毒素的準確水平。
誤報問題
單四極桿 ICP-MS 是一種公認的標準技術，用于分析食品中的營養物質和有毒元素。這種方法通常在廣泛的樣品中提供元素分析，并通過快速樣品掃描促進高樣品通量。但是，使用這種技術可能會出現數據中的誤報，從而降低結果的可信度。例如，樣品中的鉬和鎢會在 ICP 中形成95 Mo 16 O +和186 W 16 O +干擾，從而導致111 Cd 和202的假陽性結果汞。雖然通?？梢允褂脛幽荑b別方法來減少多原子干擾的影響，但這種方法對于質量大于 100 amu 的干擾效率較低。此外，使用單四極桿 ICP-MS 獲得準確結果可能非常耗時，因為需要使用多種操作模式來測量所有元素。因此，提高靈敏度和準確性的技術對于滿足監管性能要求至關重要。
使用三重四極桿 ICP-MS 改進分析
三重四極桿 ICP-MS 是一種很有前途的方法，它可以克服單四極桿 ICP-MS 的缺點，在用于嬰兒食品檢測時具有許多優勢。最值得注意的是，與單四極桿 ICP-MS 相比，該技術具有更高的靈敏度和準確度，因為它具有更強的干擾去除能力。這是因為它可以使用氧氣碰撞/反應池氣體進行操作，從而消除了前面提到的 MoO +和 WO +對 Cd 和 Hg 的干擾（以及消除了40 Ar 35 Cl +對75 As 的干擾），從而消除了假陽性結果. 該技術具有與單四極桿 ICP-MS 相似的線性動態范圍，能夠測量 0.005 μg kg-1到 100,000 μg kg -1的主要元素，這意味著可以在一次運行中分析所有目標元素，而無需任何額外的稀釋或校準步驟。然而，使用單一操作模式意味著該方法可以在更短的時間內實現高精度。
準確和靈敏的結果
最近開發了一種使用三重四極桿 ICP-MS分析嬰兒食品中存在的 30 種元素（有毒和營養元素）的單一方法（表 1）。用這種方法分析了十種不同的市售嬰兒食品樣品，包括奶粉、果泥和谷物。
29 種分析元素的檢測限低于 1 μg L -1 ，鈣的檢測限低于 1.5 μg L -1。實際樣品中 As、Cd、Hg 和 Pb 的最低定量限 (MLOQ) 至少比全球監管限低 70%，這表明該方法具有出色的靈敏度和對未來嚴格監管的適用性。確定了方法的有效性和準確性，得出的結果在認證濃度的 85-120% 之間。最后，每個樣品的運行時間達到 1 分 19 秒，樣品通量與單四極桿 ICP-MS 方法相當。
改善嬰兒食品安全
三重四極桿 ICP-MS 是一種有價值的工具，可在一次分析中分析嬰兒食品中的大量必需營養素和有害重金屬。該方法準確、靈敏、快速，非常適合高通量檢測實驗室。這種方法將支持實驗室量化這些元素，以滿足現在和未來日益嚴格的要求，并確保后代兒童和嬰兒的食品安全。
