液質聯用法同時測定嬰幼兒配方乳粉中氯酸鹽和高氯酸鹽殘留

王浩，賈婧怡，張杉，張旭，陳江龍，趙麗

（國家食品質量安全監督檢驗中心，北京100094）

0 引 言

在食品的生產、包裝過程中，為抑制微生物的生長繁殖，需要頻繁對食品的原料、生產設備進行清洗消毒，其中氯酸鹽和高氯酸鹽作為消毒副產物極有可能會在嬰幼兒配方乳粉中存在殘留，引發食品安全隱患。一旦嬰幼兒體內的高氯酸鹽過量，會出現智商偏低、學習障礙、發育遲緩、多動癥、注意力分散甚至弱智等癥狀。氯酸鹽為中等毒性化合物。由于國家目前還未制定相關限量標準，所以對嬰幼兒配方乳粉中氯酸鹽和高氯酸鹽殘留進行監控有著重要的現實意義。

目前,測定氯酸鹽和高氯酸鹽的方法主要有離子色譜法[1-2]、離子色譜-質譜法[3－7]和高效液相色譜-質譜法等[8－11]。但應用液相色譜-質譜聯用法同時檢測嬰幼兒配方乳粉中氯酸鹽和高氯酸鹽相關報道比較少見。本文采用水超聲溶解，乙腈除蛋白，正己烷除脂，內標法定量，采用高效液相色譜串聯質譜儀進行檢測,前處理簡單，靈敏度高，適合于嬰幼兒配方乳粉中氯酸鹽和高氯酸鹽的同時快速檢測。

1 實 驗

1.1 儀器與試劑

Agilent 6410型串聯三重四極桿質譜儀：配電噴霧源（ESI）和Agilent1200型液相色譜儀；GL-88型渦旋混合器；KQ-5200型超聲波清洗儀。

氯酸鹽和高氯酸鹽標準品；氯酸鹽-18O3（200μg/mL）和高氯酸鹽-18O4（100μg/mL）標準溶液；乙腈、正己烷和乙酸銨（均為HPLC級）；樣品：作者單位檢驗樣品；實驗用水為Milli-Q純水儀制備的超純水（≥18 MΩ·cm）。

1.2 標準溶液的配制

標準儲備液：準確稱取128 mg的氯酸鈉標于100 mL容量瓶中，用超純水溶解并定容至刻度，制成質量濃度為1 mg/mL的氯酸鹽標準儲備液，4℃保存；準確稱取123 mg的高氯酸鈉標于100 mL容量瓶中，用超純水溶解并定容至刻度，制成質量濃度為1 mg/mL的高氯酸鹽標準儲備液，4℃保存。

中間質量濃度標準溶液：用超純水將標準儲備液配制成氯酸鹽和高氯酸鹽質量濃度分別為2μg/mL和0.2μg/mL的中間質量濃度標準溶液，4℃保存。

中間質量濃度內標溶液：用超純水將氯酸鹽-18O3（200μg/mL）和高氯酸鹽-18O4（100μg/mL）標準溶液制成氯酸鹽和高氯酸鹽質量濃度分別為5μg/mL和1μg/mL的中間質量濃度內標標準溶液，4℃保存。

基質標準校準溶液：稱取陰性樣品,先加入20μL的中間質量濃度內標溶液，再加入適量的中間質量濃度標準溶液，使氯酸鹽最終添加質量濃度分別為分別為20，50，100，200，500 ng/mL；高氯酸鹽最終添加質量濃度分別為分別為2，5，10，20，50 ng/mL。其余處理同1.3。

1.3 樣品前處理

稱取1.0 g樣品,精確至0.01 g，置于10 mL具塞比色管中，依次加入氯酸鹽和高氯酸鹽內標工作液20μL，加入2 mL溫度60～70℃熱水，渦旋30 s后，再加入3 mL乙腈，具塞振搖使蛋白質沉淀，超聲提取10 min，吸取1 mL上清液用4 mL乙腈飽和的正己烷液液分配，除去脂肪，過0.20μm有機濾膜后，液相色譜-串聯質譜測定。

1.4 色譜-質譜條件

液相色譜條件為色譜柱：資生堂PC HILIC柱為2.0 mm×150 mm，5μm；流速為0.20 mL/min；柱溫為25℃；進樣量為3μL；流動相乙腈（A相）和濃度為50 mmoL/L的乙酸銨水溶液(B相)=85+15，體積比。

質譜條件為電噴霧離子源（ESI）；掃描方式為負離子模式；檢測方式為多反應檢測；干燥氣為N2；霧化氣壓力為275.8 kPa；干燥氣溫度為340℃；干燥氣流速為8 L/min；定性離子對、定量離子對及碰撞能量如表1所示。內標法定量。

表1 氯酸鹽和高氯酸鹽的質譜參數

2 結果與討論

2.1 樣品前處理方法的優化

氯酸鹽和高氯酸鹽都易溶于水，同時，考慮到乳粉基質復雜，富含脂肪和蛋白質，所以本方法在樣品中先分別加入2 mL溫度為60～70℃熱水、氯酸鹽和高氯酸鹽同位素內標，渦旋1 min，使樣品中氯酸鹽和高氯酸鹽充分溶解，再加入3 mL乙腈，去除樣品中蛋白質，再用乙腈飽和的正己烷除脂。這種前處理的方法簡便快速，氯酸鹽和高氯酸檢出限低（分別為10 μg/kg和1μg/kg），加標回收率高（平均加標回收率＞85%），可以完全滿足實際檢測要求。

2.2 質譜條件的優化

采用直接進樣方式分別將質量濃度為200 ng/mL的氯酸鹽、氯酸鹽-18O3、高氯酸鹽和高氯酸鹽-18O4等4種化合物用蠕動泵注入離子源中，在電噴霧負離子方式下進行一級質譜分析(Q 1掃描)，得到分子離子，即母離子。由于氯酸鹽分子量較小，碎裂電壓較高時，[M-H]-分子離子峰易斷裂，造成離子化效率不高，因此，本方法選擇碎裂電壓為30V，同理，氯酸鹽-18O3、高氯酸鹽和高氯酸鹽-18O4碎裂電壓分別為40，70，50V；再對化合物的分子離子進行二級質譜分析(子離子掃描)，得到碎片離子信息，即子離子；然后優化4種目標化合物的二級質譜參數，得到每種化合物的二級質譜圖；按照二級質譜圖提供的碎片離子信息，選擇4種目標化合物的定性和定量離子，得到氯酸鹽、氯酸鹽-18O3、高氯酸鹽和高氯酸鹽-18O4等4種化合物的最佳質譜參數，結果如表1所示。

2.3 色譜條件的優化

2.3.1 色譜柱的選擇

為了有利于色譜峰的分離及鋒形的改善，本研究分別采用資生堂MGⅢ-C18色譜柱(150 mm×2.1 mm,5μm)、資生堂PC HILIC柱色譜柱(150 mm×2.0 mm,5μm)和Atiantis HILIC Silica色譜柱(100 mm×2.1 mm,3μm)進行分離試驗，發現資生堂PC HILIC柱色譜柱(150 mm×2.0 mm,5μm)效果較好,氯酸鹽和高氯酸鹽的峰形及靈敏度均優于其余兩款色譜柱。

2.3.2 色譜分離條件選擇

由于PC HILIC色譜柱一般都采用乙腈-乙酸銨水溶液作為流動相。首先比較了乙腈和濃度為10 mmoL/L的乙酸銨水溶液、20 mmoL/L的乙酸銨水溶液、30 mmoL/L乙酸銨水溶液、40 mmoL/L乙酸銨水溶液、50 mmoL/L乙酸銨水溶液的色譜行為，發現乙酸銨水溶液濃度越高時，氯酸鹽的色譜峰重現性越好；比較了乙腈和濃度為50 mmoL/L的乙酸銨水溶液比例分別為70∶30，80∶20，85∶15，90∶10和95∶5；發現乙腈和濃度為50 mmoL/L的乙酸銨水溶液比例為85∶15，3 min內氯酸鹽和高氯酸鹽能得到有效分離，其他比例氯酸鹽和高氯酸鹽均不能有效分離（結果如圖1所示）。

2.3.3 進樣量的選擇

進樣量大可提高測定的靈敏度,但是容易污染色譜柱。實驗發現,當進樣量達到3μL時,靈敏度能達到要求，且對色譜柱影響不大。

2.4 線性范圍與檢出限

乳粉富含油脂蛋白質，為了消除測定液中存在的基質效應，本研究首先在前處理過程中采取除油和除蛋白處理，同時采用空白樣品加標內標法配制的基質工作曲線，極大程度消除測定中的基質效應，同時又明顯提高了定量的準確性。用基質標準校準溶液，分別進樣3μL，測定結果經線性回歸（y為峰面積；x為質量濃度，μg/L），同時用空白樣品進行加標實驗，同時用空白樣品進行加標實驗，在信噪比均大于3的條件下能檢出，將此添加量定為檢出限，在信噪比均大于10的條件下能檢出，將此添加量定為定量限。結果如表2所示。)

表2 氯酸鹽和高氯酸鹽的線性方程、線性關系、相關系數、定量限及檢出限 μg/kg

2.5 方法的回收率和精密度

每組準確稱取空白樣品6份，每份1.0 g,共3組，分別定量加入目標標準物質，第一組添加水平：氯酸鹽質量分數為20μg/kg，高氯酸鹽質量分數為2.0μg/kg；第二組添加水平：氯酸鹽質量分數為40μg/kg，高氯酸鹽質量分數為4.0μg/kg；第三組添加水平：氯酸鹽質量分數為200μg/kg，高氯酸鹽質量分數為20.0μg/kg。

按供試品溶液制備方法制備后進行測定,結果如表3所示。由表3可以看出，不同質量分數平均加標回收率85.1%～94.7%，平均相對標準偏差為2.38%～9.79%（n=6）。圖1為加標樣品中MRM色譜圖。

表3 氯酸鹽和高氯酸鹽的加標回收率 %

圖1 氯酸鹽和高氯酸鹽的加標MRM色譜

2.6 實際樣品檢測

利用本方法對市場銷售的50種嬰幼兒營養乳粉進行檢測，其中37個樣品檢出氯酸鹽（質量分數范圍為22.7～1813μg/kg，檢出率74.0%），47個樣品檢出高氯酸鹽（質量分數范圍為2.37～400μg/kg，檢出率94.0%）。上述結果表明，嬰幼兒營養乳粉中確實存在氯酸鹽和高氯酸鹽殘留，其對嬰幼兒健康存在的風險應當引起重視。

3 結 論

本研究建立了同時測定嬰幼兒配方乳粉中氯酸鹽和高氯酸鹽殘留的液相色譜-串聯質譜測定方法。本方法的樣品前處理簡單易行，分析快速，回收率高，定量限及精密度均能滿足殘留檢測要求，能為我國嬰幼兒配方乳粉中氯酸鹽和高氯酸鹽污染物殘留的監管與監督提供技術支撐。