UPLC-MSMS同时检测婴幼儿配方乳粉中氯酸盐和高氯酸盐残留

2021 Vol.40 No.6

•162 Serial No.352

China Brewing

Analysis and Examination

UPLC-MS/MS 同时检测婴幼儿配方乳粉中氯酸盐和高氯酸盐残留

张立佳，胡雪，文静，谢瑞龙，莫楠，刘丽君，李翠枝*

*收稿日期：2020-12-14

修回日期：2021-02-18

基金项目："十三五”国家重点研发计划重点专项(2017YFE0110800)

作者简介：张立佳(1985-)，男，工程师，硕士，研究方向为食品安全与检测。

*通讯作者：李翠枝(1969-)，女，高级工程师，硕士，研究方向为兽医微生物学与免疫学。

(内蒙古伊利实业集团股份有限公司，内蒙古呼和浩特010110)

摘要：该实验建立了超高效液相谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS )同时测定婴幼儿配方乳粉中氯酸盐和高氯酸盐残留量的方法。样品经甲酸水提取，乙S 沉淀蛋白，乙S 饱和正己烷除去脂肪，采用Anionic Polar Pesticide 谱柱(2.1 mmxl50mm ,5 ^m )分离，以0.9%

甲酸+50 mmol/L 甲酸'水溶液和乙S 为流动相梯洗脱，在电喷雾离子源负离子(ESI )多反应监测模式条件下，对氯酸盐高氯酸盐进行定性和定量分析。结果表明，高氯酸盐和氯酸盐分别在0.5〜50.0 和1.0〜100.0 !>L 范围内线性关系良好，高氯酸盐和氯

酸盐的定量限(LOQ )分别为7.5 !g/k>和15.0 高氯酸盐和氯酸盐的加标回收率为82.5%_98.5%，精密度试验结果的相对标准

偏差(RSD )为2.0%〜&7%；该、、高，可用于婴幼儿配方乳粉中氯酸盐和高氯酸盐残留量检测。

关键词：超高效液相谱-联质谱；氯酸盐；高氯酸

中图分类号:TS252.7 文章编号：0254-5071 (2021)06-0162-05

doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2021.06.031

引文格式：张立佳，胡雪，文静，等.UPLC-MS/MS 同时检测婴幼儿配方乳粉中氯酸盐和高氯酸盐残留[J].中国酿造,2021,40(6)：

162-166.

Simultaneous determination of chlorate and perchlorate residues in infant milk powder by UPLC-MS/MS

ZHANG Lijia, HU Xue, WENG Jing, XIE Ruilong, MO Nan, LIU Lijun, LI Cuizhi *

(Inner Mongolia Yili Industrial Group Co., Ltd., Hohhot 010110, China)

Abstract ： In this experiment, an ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS) method was established for simulta

neously quantitative determination of chlorate and perchlorate in infant milk powder. The samples were extracted by formic acid water and protein was pre

cipitated by acetonitrile. Using acetonitrile saturated n-hexane to remove fat, and the analytes were separated by Anionic Polar Pesticide column (2.1 mmx

150 mm, 5 |xm), eluted by gradient with 0.9% formic acid solution + 50 mmol/L ammonium formate aqueous solution and acetonitrile. Mass spectrometry conditions were scanned by electron spray ionization (ESI -) multiple reaction monitoring (MRM) mode to conduct qualitative and quantitative analysis of

the chlorate and perchlorate residues. The results showed that perchlorate and chlorate demonstrated good linearity at 0.5-50.0 !g/L and 1.0-100.0 !g/L, respectively. The limit of quantitation (LOQ) of perchlorate and chlorate were 7.5 !g/kg and 15.0 !g/kg, respectively. The recoveries of perchlorate and

chlorate were 82.5%-98.5%, respectively. The relative standard deviation (RSD) of precision tests result were 2.0%-N.7%. The method was stable, accurate and with high sensitivity, which could be used for the chlorate and perchlorate determination in infant milk powder.

Key words ： UPLC-MS/MS; chlorate; perchlorate; infant milk powder

高氯酸盐(ClO $%)是一种公认的、有毒的、无机阴离子的持久性环境污染物，广泛用于、烟花、火箭燃料的制造，从而使高氯酸盐很容易释放到环境中，导致水源、

土壤、空气全部被污染叫高氯酸可以竞争性结合利用钠/ 碘转运体(sodium iodide symporter ,NIS )，从而干扰人体正常新陈代谢，对人体健康有害，尤其是影响胎

中枢的正常生长和发育倒。美国环境 (environmental protection agency , EPA )将高氯酸盐列入污染物候选名单 (contaminant candidate list , CCL ) 2020年欧盟发布草案，于

高氯酸盐

为0.01 mgkg 叫随着二氧化氯作为新一代高效消毒剂、水

处理剂、漂白剂的广泛使用[5]，氯酸盐(CIO d -)作为主要副物, 影响人体的

, 子

的数量和活力冋。婴幼儿配方奶粉中高氯酸盐、氯酸

盐有有

，对于

中的高氯酸

盐主要污染源来自牧场的饲料冏，而氯酸盐的污染主要来

的毒

用毒的水源嘔

于

制 , 是对中氯酸盐高氯酸盐

有的

高氯酸盐氯酸盐常用的

有：离子 [1“11(、离子谱-质谱法[12-14(、液相谱-高分

辨

问

-三四极杆串联吟其中

2021年第40卷第6期

总第352期

-163-

中国酿造

分析与检测

离子谱法灵敏度较低，受其他阴离子干扰较大，尤其是婴幼儿配方奶粉基质较复杂，进样溶液中存在高浓度的氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子等干扰离子，在分析柱上易过饱和而产生拖尾现象，影响高氯酸盐的分析；离子谱-质谱法对仪器稳定性要求极高，如离子谱部分抑制器

出现问题，存在高浓度的碱液进入质谱仪器，质谱仪器的

液相谱-高分辨质谱法较高，

定量分析，主要应筛查和定性分析；液谱-

串质谱法具较的基质干扰，灵敏度较高，主

要应定和，应离子的定，年谱的出进，出大

的谱柱，过的

的谱柱，其应高氯

酸盐和氯酸盐分离，以期建立液相谱-串联质谱法同时测定婴幼儿配方奶粉中高氯酸盐和氯酸盐的方法

1材料与方法1.1材料与试剂

Waters Anionic Polar Pesticide (2.1 mmx150 mm , 5 p m)

谱柱、Waters BEH C i8(100 mm x 2.1 mm , 1.7 p m)谱柱、

G9P 滤膜(0.2 p m)：美国Waters 公司；Thermo Acclaim TRIN ITY P1 (50 mm x 2.1 mm , 3 p m)离子交换谱柱：美国赛默

飞公司。菲利浦亲王

氯酸根离子标液和高氯酸根离子标液(纯度>99.0%): 上谱

微微一笑很倾城ko是谁

氯酸根离子素内标

(纯度 >99.0% : Cambridge Isotope Laboratories 公司；氯酸

根离子同位素内标(纯度>99.0% : SOREAG 公司；实验室用水为Milli-Q

谱纯)：德国Meker 公司；甲

浪花一朵朵大结局酸(质谱酸

谱上谱

1.2仪器与设备

ACQUITY UPLC TQ-S 超高效液相谱-串联质谱仪 (ultra performance liquid chromatography-tandem mass spec

trometry , UPLC-MS/MS)(配有电喷雾离子源(electron spray ionization ,ESI))：美国Waters 公司；3K 30高速离心机：德国 Sigma 公司；KS 501涡旋混合振荡器：德国IKA 公司。1.3方法

1.3.1标准溶液的配制

准中间溶液(10 p g/mL)的配制：分别准确吸取氯酸

盐和高氯酸盐(1 mg/mL 准储备液0.1 mL 至10 mL 容量瓶中，

定容至刻度线，混匀，0〜4 "避光保存。

混准中间溶液(100 ng/mL)的配制：分别准确吸

取氯酸盐和高氯酸盐混标中间液1 mL 至100 mL 容量瓶中，用超纯水定容至刻度线，混匀，0〜4 "避光保存。

混合高氯酸盐和氯酸盐同位素内标液(100 ng/mL 和

300 ng/mL)的配制：分别准确移取0.15 mL 、0.1 mL 同位素

内标储备液置于100.0 mL 容量瓶中，用超纯水定容至刻度，配制成氯酸根-1;。3离子、高氯酸根-1;0］离子浓度分别为

300 ng/mL 和100 ng/mL 的混合内标中间液,0〜4 "避光保存。

准确吸取高氯酸盐和氯酸盐的混标中间液(100 ng/mL) 和高氯酸盐和氯酸盐混合的内标中间液(100 ng/

mL 和

300 ng/mL)，用超纯水稀释，配制成质量浓度依次为0、

0.2 ng/mL <0.5 ng/mL < 1 ng/mL <2 ng/mL <5 ng/mL 、10 ng/mL < 20 ng/mL 、40 ng/mL 、100 ng/mL 的系列标准溶液，且系列标准

溶液各浓度点中

氯酸根(ClO 3)1;。3离子和高氯酸

根(ClOQ 1;0］离子质量浓度分别为15.0 ng/mL 和5.0 ng/mL 。定量离子响应值纵坐，氯酸盐、高氯酸盐质量浓度为横坐绘制准曲线，得

准曲线回归方程。

1.3.2样品前处理

称取试样1 g (精确到0.000 1 g)，置于50 mL 具塞离心

管中，加入750 p L 高氯酸盐和氯酸盐的混合内标中间液

(100 ng/mL)，准确加入4.25 mL0.2%甲酸水溶液，涡旋混

匀2 min ，再准确加入10 mL 乙睛，置于水平摇床振荡提取

10 min , 10 000 r/min 离心5 min ，取1 mL 上清液，经乙睛饱和

正己烷液液分配，除去脂肪，过0.22 p m 的有机滤膜，备用, 供液谱串质谱仪测定。

1.3.3液相谱-串联质谱条件

(1) 液谱条件

Waters Anionic Polar Pesticide 谱柱(2.1 mm x 150 mm , 5 pm)，流动相A 为体积分数0.9%甲酸+50 mmoL 甲酸鞍水

溶液，流动 B 流0.45 mL/min ；柱温50 "；进样

体积1 p L ；线性梯度洗脱：0〜4.0 min , 90%B ；4.0〜4.5 min ,

90% 〜40% B ； 4.5 〜6.0 min , 40% B ； 6.0 〜8.0 min ,40% 〜 90%B ； 8.0 〜12.0 min , 90%B 。

(2) 质谱条件

离模式：电喷雾离子负离子(ESI -)模式；毛细管

电压3.5 kV ；源温150 "；脱溶剂温度500 "；脱溶剂气流量

650 L/h ；碰撞室气流量0.18 mL/min ；多反应监测模式检测；

其他质谱条件如1 。

表1高氯酸盐和氯酸盐质谱参数

Table 1 Mass spectrometry parameters of perchlorate and chlorate 化合物保间/min

离子(m/z)

子离子 m/z 压/

V 碰撞量/

氯酸根

4.9482.966.9*

40154.9484.968.94015

高氯酸根 2.4998.982.9*

40182.49100.9

84.94018氯酸根

4.9488.970.9*

4016高氯酸根内标内标

2.49

106.9

88.9*

2021Vol.40No.6•164・Serial No.352China Brewing

Analysis and Examination

2结果与分析

2.1前处理方法的选择

2.1.1提取试剂的选择

由于高氯酸盐和氯酸盐作为阴离子化合物在水中具有较好的溶解性，并且水可以充分溶解奶粉样品，有利于试样中高氯酸盐和氯酸盐提取，同时阴离子化合物在水中加入一定量的甲酸，可以提高提取效率。因此本实验选择加入适量甲酸水溶液作为提取液。由于婴幼儿配方奶粉中基质较复杂，如蛋白质、脂肪、碳水化合物和矿物质等均需要去除，研究了甲醇和乙睛高氯酸盐和氯酸盐提取和化效的，1。由1可，加入同等的甲醇和乙睛，均可以有效的去除蛋白质等基，并无显著，但是连续日样，样品

有大量白，甲醇和柱的较，乙睛的较并且

数量日无，因此选择乙睛作为提取试。

图1不同溶剂净化后溶液静置析出情况(A：甲醇体系;B：乙月青体系) Fig.1Static precipitation of the solution after purification with different solve n ts(A:metha n ol system;B:acet o n i trile system)

2.2质谱条件优化

氯酸盐和高氯酸盐化合物的性质，需要离子。，离子，物分子离子在负离子，离子为&M-H]-，以分子离子为离子质，化合物的离子。选择离子的2较的子离子作为定性定量，2OO2/657/0C叫2.3谱条件优化

2.3.1谱柱的选择

氯酸盐和高氯酸盐均为性的离子化合物，在

C18无。本研究要了

Thermo Acclaim TRINITY Pl谱柱(3|xm，50mm x2.1mm)和Waters Anionic Polar Pesticide谱柱(2.1mm x150mm，5!m)。Thermo Acclaim TRINITY P1谱柱是一款离子交，其填料的键合相可提供阴离子和

的Waters Anionic Polar Pesticide要于分阴离子农药，通过两步式键合工艺，以亚乙基桥杂化颗粒为基础，键合二乙基胺，合了Hilic和WAX双原理，使得该谱柱具有更好的保留特性和选择性。研究表明，过对Thermo A cclaim TRINITY P1谱柱条件的优化，可实现高氯酸盐和氯酸盐的分离，但是存在着时间漂移，氯酸盐受基质较，灵敏度低，寿命短等缺点；通过对Waters Anionic Polar Pesticide谱柱条件的优化，可实高氯酸盐和氯酸盐的分离，经连续日量样品的，高氯酸盐和氯酸盐时间较稳定，不受基质的，尤是氯酸盐时间移，证了氯酸盐不受基质的。在同等条件，灵敏度比Thermo Acclaim TRINITY P1谱柱的灵敏度至少高10倍。因此，选择Waters Anionic Polar Pesticide(2.1mm x150mm,5^m)作为谱。，研究了缓冲盐样前的平衡时间，

平衡时间低于120min时，高氯酸盐有分岔现象，甚至双，氯酸盐变宽，灵敏度下降。因此，最终样前平衡时间至少为120min，否则的灵敏度和都达不效。

2.3.2液相条件的优化

本研究要了5种流动相体系，分别为20mmol/L 甲酸鞍水溶液-乙睛(A)、50mmol/L甲酸鞍水溶液-乙睛N、0.9%甲酸+20mmol/L甲酸鞍水溶液-乙睛(C)、0.9%甲酸+50mmol/L甲酸鞍水溶液-乙月青S、0.9%甲酸+50mmol/L 甲酸鞍水溶液-0.9%甲酸乙睛(E)。高氯酸盐和氯酸盐不同液条件灵敏度的影2。由2可，流动相中甲酸和甲酸鞍含量氯酸盐和高氯酸盐的力以均有较的影。甲酸鞍水溶液浓度低于50mmo

l/L，氯酸盐保留较弱，灵敏度较低；当甲酸鞍水溶液中不添加甲酸，氯酸盐和高氯酸盐的灵敏度较低，较宽并有拖尾象；当有机中添加一定比例的甲酸降低高氯酸盐的灵敏度。因此，优化选择0.9%甲酸+50mmol/L甲酸鞍水溶液-乙睛体系(D)作为流动相。通过对进样量的优化，最终选择1!L为进样体积，满足方法的要求，同时有效的减少了样品的。

图2高氯酸盐和氯酸盐不同液相条件对灵敏度的影响Fig.2Effect of different liquid phase conditions on sensitivity of perchlorate and chlorate

2.4

基质效应

2021年第40卷第6期

总第352期

-165-

中国酿造

分析与检测

狗起名字采用标准曲线比较法冋，对婴幼儿配方奶粉前处理方法的基质效应进行评估。标准曲线A ：用超纯水稀释，制成含高氯酸盐依次为 0.5 !g/L 、l !g/L 、2 !g/L 、5 !g/L 、10 “g/L 、

20 !g/L 、50 !g/L 的混合标准工作液，氯酸盐依次为1 “g/L 、

2 !g/L 、！g/L 、10 !g/L 、20 !g/L 、50 “g/L 、100 “g/L 。标准曲线 B ：用不含氯酸盐和高氯酸盐的婴幼儿配方奶粉样品，按

照样品前处理方法进行提取净化，用净化液配制同样质量浓度的系列标准曲线。由基质效应(matrix effect ,ME )=斜率B 曲线/斜率A 曲线X 100%计算，得到氯酸盐的ME U 0.93%,

高氯酸盐的ME 为0.68%。结果显示，奶粉样品的基质效应

为基质抑制，因此采用外标法定量。采用同

陈慧琳不雅照

标法，同

标

标物的和质行为，

以补偿氯酸盐和高氯酸盐因基质效应影响引起的响应化，以解因基质效应成定量不准的

。

2.5标准曲线和定量限

表2高氯酸盐和氯酸盐的线性范围、线性方程、相关系数及定量限

Table 2 Linear ranges, linear equations, correlation coefficient and

quantitative limits of perchlorate and chlorate

化合物

线 /(p-g-kg '1)

线性方程

UPLC-MSMS同时检测婴幼儿配方乳粉中氯酸盐和高氯酸盐残留

发布评论取消回复

最近发表

热门文章

标签列表