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乳粉和化妆品的安全性问题是全世界关注的焦点，尤其是乳粉成分的研究。元素在乳粉和化妆品中富集形态决定其毒理性各不相同。因此，元素富集形态和转换行为的研究对乳粉和化妆品的安全性评价具有极为重大的意义。本文针对乳粉和化妆品基质的不同，比较了现有检测方法对于测定乳粉和化妆品中铬、砷、汞、硒、碘和溴形态分析时存在的优缺点，从各元素的物化性质入手，阐述采用毛细管电泳或离子色谱与电感耦合等离子体质谱仪联用进行分析的基本原理，解决了常规分析方法对痕量元素分析时面临的灵敏度低和共存元素干扰等问题，建立了乳粉和化妆品中六种元素（铬、砷、汞、硒、碘和溴）形态分析的新方法，并进行了方法学研究。通过对乳粉中上述六种元素的富集形态和富集转换行为的分析，从氧化还原、化学沉淀、微生物作用等机理和目标络合物的物化性质等方面入手，揭示了各种形态之间的迁移规律并建立了富集模型，提出乳粉中上述六种元素富集形态的分布机理和富集转换行为机制，与乳粉中的六种元素富集形态的实际检测结果相比较，证明所建富集模型的可靠性，填补了乳粉中上述六种元素富集形态和富集行为分析中的空白。主要研究内容和结论如下: (1)基于毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱联用技术的铬、砷形态分析的方法学研究。毛细管电泳技术的分离机理决定了其对阴离子、阳离子、无机分子、有机分子及生物分子等均有极佳的分离度。要实现阴阳离子的同时分析，建立高通量的检测方法，该分离手段是较好的选择。毛细管电泳进样量极少(nL·min-1)，将电感耦合等离子体质谱仪作为毛细管电泳的检测器与之联用，具有极佳的灵敏度和选择性。在铬形态的方法学研究中，样品中的Cr(Ⅲ)经反式1，2-环己二胺四乙酸(CDTA)络合后，导入毛细管柱分离，并重点针对可能对52Cr+检测结果造成干扰的多原子离子40Ar12C+，优化了碰撞反应池的条件，从而消除该干扰。Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的仪器检出限分别达到0.61μg·L-1和0.45μg·L-1，加标回收率在87.3％～95.0％之间。在砷形态的方法学研究中，通过仪器条件的优化，尤其是淋洗液中pH条件的选择，实现了9种砷络合物的同时分离。各种砷络合物的校准曲线相关系数均在0.994以上，各种砷形态的仪器检出限在0.13μg·L-1到0.22μg·L-1之间，乳粉样品的加标回收率为86.4％～110.4％。 (2)基于离子色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术的汞、硒、碘、溴形态分析的方法学研究。首先，对于乳粉样品而言，方法学研究的难点在于样品前处理。针对高蛋白、高脂肪的乳粉基质，采用了多种复合酶（蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶）对乳粉基质中的蛋白、脂肪、淀粉进行解离，该方法显著的提高了乳粉中各元素的提取回收率。其次，将电感耦合等离子体质谱仪作为离子色谱的检测器联用，与其他检测器相比较，具有极佳的灵敏度和更好的选择性，成为上述元素形态痕量分析的首选。在汞形态的方法学研究中，二价汞、甲基汞和乙基汞的加标回收率在79.9％～111.2％之间，仪器检出限分别为0.010μg·L-1、0.012μg·L-1、0.018μg·L-1。在硒形态的方法学研究中，重点对淋洗液条件进行了优化，加入了三氟乙酸作为改进剂，大大的提高了检测的稳定性。硒酸、亚硒酸、硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸的仪器检出限分别为0.042μg·L-1、0.031μg·L-1、0.10μg·L-1和0.080μg·L-1，硒酸、亚硒酸和硒代蛋氨酸的加标回收率在98.6％～105.1％之间。在碘和溴形态的方法学研究中，利用了离子色谱特有的组件抑制器，交换了淋洗液中高含量的阳离子，有效消除流动相基质引入的多原子离子干扰，降低了基线噪音，进一步改善了方法检出限。碘酸根和碘离子的仪器检出限均能达到0.010μg·L-1，加标回收率在95.2％～105.3％之间。溴酸根与溴离子的仪器检出限分别为0.21μg·L-1和0.14μg·L-1，加标回收率为90.9％～104.4％。 (3)基于新方法对乳粉中铬、砷、汞、硒、碘和溴的富集形态进行分析及安全性评价研究。其中乳粉中的铬主要以Cr(Ⅲ)的形态存在，对人体危害小;砷主要以具有一定毒性的二甲基砷和毒性较高的砷酸根的形态存在，对人体具有一定的危害;汞则绝大多数以毒性较小的二价汞存在，同时还含有少量毒性强的甲基汞;乳粉中有机硒的含量大于80％，且不含有硒代蛋胱氨酸;而乳粉中卤素主要以碘离子和溴离子的状态存在，与阳离子结合形成卤化盐。 (4)乳粉中铬、砷、汞、硒、碘和溴转换模型的建立及富集转换行为机制研究。通过实际样品的检测和模拟实验两种手段研究了富集转换行为机制。模拟实验通过四种条件进行考察，包括在氧气条件、中性条件、酸性条件和碱性条件下放置不同的时间(5h、24 h、48 h、72 h)后，采用新方法提取检测，寻找各形态之间的转化规律。Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)、亚砷酸和砷酸、砷胆碱和砷甜菜碱、碘酸根和碘离子以及溴酸根与澳离子之间发生的转化均遵循氧化还原反应机理;乙基汞向无机汞的转化、硒形态（硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸、亚硒酸）的转化遵循微生物作用机理;碱性条件下Cr(Ⅲ)和二价汞发生的沉淀反应遵循化学沉淀机理。按照建立的转换模型，最终转换的形态与乳粉样品中铬、砷、汞、硒、碘和溴的富集形态结果吻合，证实了所建模型的可靠性。