Anyeep TQ9100 三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀測定乳粉中氯酸鹽和高氯酸鹽含量的方法研究
乳粉作為大眾日常膳食中重要的營養(yǎng)補(bǔ)給品，其安全質(zhì)量始終是社會關(guān)注的焦點(diǎn)。氯酸鹽與高氯酸鹽作為乳粉中潛在的有害污染物，來源廣泛 —— 氯酸鹽多源于乳制品加工環(huán)節(jié)中消毒劑（如次氯酸鈉）的殘留，高氯酸鹽則可能通過受污染的水源、飼料等途徑進(jìn)入乳粉生產(chǎn)鏈。這兩種物質(zhì)不僅會影響乳粉的營養(yǎng)品質(zhì)，還可能對人體健康造成潛在威脅，如高氯酸鹽會干擾甲狀腺功能，氯酸鹽會破壞乳粉中的維生素成分。因此，建立一套高效、精準(zhǔn)的乳粉中氯酸鹽與高氯酸鹽檢測方法，對保障乳粉質(zhì)量安全具有重要意義。Anyeep TQ9100 三重四極桿液相色譜 - 串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS）系統(tǒng)憑借其高靈敏度、強(qiáng)抗干擾能力及精準(zhǔn)的定性定量特性，成為解決這一檢測需求的理想工具。本文將系統(tǒng)介紹基于該儀器建立的乳粉中氯酸鹽與高氯酸鹽檢測方法，為相關(guān)檢測工作提供技術(shù)參考。
安益譜TQ9100三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀
一、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：試劑、材料與儀器原理
（一）核心試劑與耗材準(zhǔn)備
實(shí)驗(yàn)所用試劑與耗材的純度和質(zhì)量直接影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，需嚴(yán)格篩選：
- 標(biāo)準(zhǔn)品與內(nèi)標(biāo)：氯酸鹽標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥99.0%）、高氯酸鹽標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥99.0%），用于配制標(biāo)準(zhǔn)溶液；穩(wěn)定同位素標(biāo)記內(nèi)標(biāo)（^18O?- 氯酸鹽、^18O?- 高氯酸鹽，純度≥98.0%），用于校正基質(zhì)效應(yīng)與儀器漂移，提高定量準(zhǔn)確性。
- 溶劑與試劑：乙腈（色譜純，用于蛋白沉淀）、甲醇（色譜純，用于固相萃取柱活化）、氫氧化鉀（優(yōu)級純，用于配制流動相）、超純水（電阻率≥18.2 MΩ?cm，經(jīng)超純水機(jī)制備，用于樣品溶解與試劑配制）。
- 耗材：石墨化炭黑固相萃取柱（RP 柱，規(guī)格 500 mg/6 mL，用于吸附乳粉基質(zhì)中的雜質(zhì)）、0.22 μm 尼龍濾膜（用于過濾樣品中的微小顆粒）、50 mL 離心管（帶刻度，用于樣品處理）、移液器（量程 10 μL-10 mL，確保移液精準(zhǔn)）。
（二）儀器檢測原理
Anyeep TQ9100 三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀采用 “液相色譜分離 + 串聯(lián)質(zhì)譜檢測” 的技術(shù)路徑，實(shí)現(xiàn)對乳粉中氯酸鹽與高氯酸鹽的精準(zhǔn)檢測：
- 液相色譜分離：借助陰離子交換色譜柱（如 Dionex IonPac AS19 柱）的特異性保留作用，利用流動相（氫氧化鉀溶液 - 超純水體系）的梯度洗脫，將乳粉樣品中氯酸鹽、高氯酸鹽與蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等復(fù)雜基質(zhì)雜質(zhì)分離，避免基質(zhì)成分對后續(xù)質(zhì)譜檢測的干擾。
- 串聯(lián)質(zhì)譜檢測：經(jīng)色譜分離后的目標(biāo)物進(jìn)入電噴霧電離源（ESI），在負(fù)離子模式下電離生成特征母離子；一級四極桿（Q1）精準(zhǔn)篩選出目標(biāo)母離子，排除其他雜質(zhì)離子；篩選后的母離子進(jìn)入碰撞室（Q2），與氬氣發(fā)生碰撞解離，生成特異性子離子；二級四極桿（Q3）進(jìn)一步捕獲特征子離子，通過多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）模式記錄離子信號強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物的定性與定量分析。這種 “雙重篩選” 機(jī)制大幅提升了檢測的特異性與靈敏度，有效避免假陽性結(jié)果。
二、實(shí)驗(yàn)流程：從樣品前處理到儀器分析
（一）樣品前處理：去除基質(zhì)干擾，富集目標(biāo)物
乳粉基質(zhì)復(fù)雜，含有大量蛋白質(zhì)、脂肪等成分，若直接上機(jī)檢測，會嚴(yán)重干擾目標(biāo)物信號，因此需通過科學(xué)的前處理步驟實(shí)現(xiàn) “去雜質(zhì)、保目標(biāo)”：
- 樣品溶解與蛋白沉淀：精確稱取 1.000 g 乳粉樣品置于 50 mL 離心管中，加入 4 mL 超純水，渦旋振蕩 2 min，確保乳粉完全溶解（避免結(jié)塊導(dǎo)致目標(biāo)物包裹）；隨后加入 20 μL 內(nèi)標(biāo)混合溶液（^18O?- 氯酸鹽與 ^18O?- 高氯酸鹽濃度均為 10 μg/mL），混勻后加入 3.98 mL 乙腈（乙腈最終體積占比約 50%），渦旋振蕩 3 min，使蛋白質(zhì)充分變性沉淀；將離心管置于 4℃冰箱中靜置 10 min，再以 10000 r/min 的轉(zhuǎn)速、4℃的溫度條件離心 10 min，分離上清液與沉淀。
- 稀釋與初步過濾：吸取離心后的上清液 1 mL，加入 9 mL 超純水（稀釋 10 倍，降低乙腈濃度，避免影響固相萃取柱對目標(biāo)物的吸附效果），混勻后通過 0.22 μm 尼龍濾膜過濾，去除溶液中殘留的微小蛋白顆粒與脂肪雜質(zhì)，收集濾液備用。
- 固相萃取凈化：
- 柱活化：將石墨化炭黑 RP 柱安裝于固相萃取裝置上，依次加入 10 mL 甲醇、5 mL 超純水，以 1 mL/min 的流速淋洗柱子，確保柱填料充分濕潤并激活吸附位點(diǎn)，棄去淋洗液；
- 樣品加載與收集：將初步過濾后的濾液以 1 mL/min 的流速緩慢通過活化后的 RP 柱，使氯酸鹽、高氯酸鹽充分穿透柱子（雜質(zhì)被柱填料吸附），棄去前 2 mL 初濾液（避免柱體積影響），收集后續(xù)流出液；
- 二次過濾：將收集的流出液再次通過 0.22 μm 尼龍濾膜，去除可能脫落的柱填料顆粒，得到澄清的上機(jī)樣品溶液，待儀器檢測。
（二）儀器條件優(yōu)化：適配目標(biāo)物檢測需求
為實(shí)現(xiàn)氯酸鹽與高氯酸鹽的高效分離與精準(zhǔn)檢測，需對液相色譜與質(zhì)譜條件進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化：
1. 液相色譜條件
- 色譜柱：Dionex IonPac AS19 陰離子交換柱（250 mm×4 mm，5 μm），該柱對含氧陰離子（氯酸鹽、高氯酸鹽）具有優(yōu)異的保留與分離性能，可有效避免峰重疊；
- 流動相：A 相為超純水，B 相為 0.1 mol/L 氫氧化鉀溶液（經(jīng) 0.22 μm 濾膜過濾并超聲脫氣 15 min，去除氣泡）；梯度洗脫程序：0-5 min，B 相由 5% 線性升至 10%；5-15 min，B 相由 10% 線性升至 30%；15-20 min，B 相由 30% 線性升至 50%；20-22 min，B 相快速降至 5%；22-25 min，B 相保持 5% 平衡柱子；
- 流速：1.0 mL/min（恒定流速確保保留時(shí)間穩(wěn)定）；
- 柱溫：30℃（通過柱溫箱控制，減少溫度波動對分離效果的影響）；
- 進(jìn)樣量：10 μL（兼顧靈敏度與樣品消耗量）。
2. 質(zhì)譜條件
- 離子源：電噴霧電離源（ESI），負(fù)離子模式（氯酸鹽與高氯酸鹽易形成負(fù)離子）；
- 離子源溫度：350℃（確保目標(biāo)物充分電離）；
- 噴霧電壓：-4500 V（優(yōu)化電離效率）；
- 鞘氣流量：10 L/min（氮?dú)猓兌取?9.999%，保護(hù)離子源并輔助霧化）；
- 輔助氣流量：5 L/min（氮?dú)猓鰪?qiáng)離子傳輸效率）；
- 碰撞氣：氬氣（純度≥99.999%），碰撞氣壓力 0.2 Pa；
（三）標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制與定量計(jì)算
- 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制：分別稱取適量氯酸鹽、高氯酸鹽標(biāo)準(zhǔn)品，用超純水配制成 1000 μg/mL 的單標(biāo)儲備液（置于 4℃冰箱中避光保存，有效期 3 個(gè)月）；取單標(biāo)儲備液，用超純水稀釋成濃度為 0.1 μg/L、0.5 μg/L、1 μg/L、5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液，同時(shí)加入內(nèi)標(biāo)溶液，使內(nèi)標(biāo)濃度恒定為 0.5 μg/L。
- 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：將混合標(biāo)準(zhǔn)工作液按上述儀器條件依次進(jìn)樣分析，以 “目標(biāo)物濃度” 為橫坐標(biāo)（x），“目標(biāo)物與內(nèi)標(biāo)物的峰面積比” 為縱坐標(biāo)（y），采用最小二乘法擬合線性回歸方程，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。要求氯酸鹽與高氯酸鹽的線性相關(guān)系數(shù)（R2）均≥0.999，確保定量準(zhǔn)確性。
三、方法驗(yàn)證：保障檢測結(jié)果可靠
為驗(yàn)證建立的檢測方法是否滿足實(shí)際應(yīng)用需求，需對方法的線性范圍、檢出限（LOD）、定量限（LOQ）、精密度與準(zhǔn)確度進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證：
- 線性范圍與相關(guān)性：氯酸鹽與高氯酸鹽在 0.1-20 μg/L 濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，線性回歸方程的 R2 分別為 0.9996（氯酸鹽）、0.9998（高氯酸鹽），表明該方法在該濃度區(qū)間內(nèi)定量準(zhǔn)確。
- 檢出限與定量限：通過測定低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的信噪比（S/N）確定，當(dāng) S/N=3 時(shí)，氯酸鹽與高氯酸鹽的 LOD 均為 0.04 μg/kg；當(dāng) S/N=10 時(shí)，LOQ 均為 0.12 μg/kg，遠(yuǎn)低于《GB 5009.248-2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氯酸鹽和高氯酸鹽的測定》規(guī)定的限量要求，可滿足乳粉中痕量氯酸鹽與高氯酸鹽的檢測需求。
- 精密度：選取空白乳粉樣品，分別添加低（0.2 μg/kg）、中（1 μg/kg）、高（5 μg/kg）三個(gè)水平的氯酸鹽與高氯酸鹽標(biāo)準(zhǔn)品，每個(gè)水平進(jìn)行 6 次平行測定，計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。結(jié)果顯示，氯酸鹽的 RSD 為 2.3%-4.5%，高氯酸鹽的 RSD 為 2.1%-4.2%，均≤5%，表明方法精密度優(yōu)異，檢測結(jié)果重復(fù)性好。
- 準(zhǔn)確度：采用加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，上述三個(gè)加標(biāo)水平的回收率在 89%-104% 之間（氯酸鹽）、90%-103% 之間（高氯酸鹽），符合食品安全檢測方法對準(zhǔn)確度的要求（回收率通常需在 80%-120% 范圍內(nèi)），證明方法可靠。
結(jié)語
Anyeep TQ9100 三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀憑借其卓越的檢測性能，結(jié)合優(yōu)化的樣品前處理與儀器條件，成功建立了乳粉中氯酸鹽與高氯酸鹽的高效、精準(zhǔn)檢測方法。該方法不僅滿足相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)對檢測靈敏度、準(zhǔn)確度的要求，還具備抗干擾能力強(qiáng)、檢測效率高的特點(diǎn)，為乳粉質(zhì)量安全管控提供了可靠的技術(shù)支撐。同時(shí)，該方法的建立也為其他復(fù)雜基質(zhì)（如液態(tài)奶、奶酪、嬰幼兒配方乳粉）中氯酸鹽與高氯酸鹽的檢測提供了可借鑒的技術(shù)思路，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。
