基于安益譜 TQ8100 三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀的食品中氯丙醇酯檢測方法
一、檢測背景與意義
氯丙醇酯是食品加工過程中（如油脂精煉、烘焙、油炸）氯丙醇與脂肪酸反應(yīng)生成的酯類化合物，主要包括 3 - 氯 - 1,2 - 丙二醇酯（3-MCPD 酯）、2 - 氯 - 1,3 - 丙二醇酯（2-MCPD 酯）及縮水甘油酯（GE，可在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為氯丙醇）。這類物質(zhì)具有潛在毒性，長期攝入可能損害腎臟、生殖系統(tǒng)，并存在致癌風(fēng)險(xiǎn)，已成為全球食品安全領(lǐng)域的重點(diǎn)管控對(duì)象。
目前，食品中氯丙醇酯的檢測面臨基質(zhì)復(fù)雜（如油脂、烘焙食品中高含量脂肪易干擾檢測）、目標(biāo)物含量低（通常為 μg/kg 級(jí)別）、易受前處理過程影響等挑戰(zhàn)。安益譜 TQ8100 三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀憑借 “氣相色譜高效分離 + 三重四極桿精準(zhǔn)控離子” 的技術(shù)優(yōu)勢，可有效解決復(fù)雜食品基質(zhì)中的干擾問題，搭配多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）模式，能實(shí)現(xiàn)氯丙醇酯的痕量精準(zhǔn)定量，為食品生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量控制、監(jiān)管部門監(jiān)督檢測提供可靠技術(shù)支撐，助力保障消費(fèi)者飲食安全。
安益譜TQ8100三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀
二、實(shí)驗(yàn)部分
（一）儀器與試劑
- 核心儀器：安益譜 TQ8100 三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀（配備電子轟擊離子源 EI，支持 MRM、SIM 等檢測模式）；高效氣相色譜系統(tǒng)（含分流 / 不分流進(jìn)樣口、程序升溫柱箱、自動(dòng)進(jìn)樣器）；渦旋振蕩器；高速離心機(jī)（轉(zhuǎn)速≥15000r/min）；氮吹儀（控溫范圍 30-80℃，精度 ±1℃）；固相萃取裝置（含 NH?固相萃取柱，500mg/6mL）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；0.22μm 有機(jī)相濾膜（尼龍材質(zhì)）。
- 試劑與材料：
- 標(biāo)準(zhǔn)品：3-MCPD 酯混合標(biāo)準(zhǔn)品（含 3-MCPD 棕櫚酸酯、3-MCPD 硬脂酸酯，純度≥98%）；2-MCPD 酯混合標(biāo)準(zhǔn)品（含 2-MCPD 棕櫚酸酯、2-MCPD 硬脂酸酯，純度≥98%）；縮水甘油酯標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥98%）；內(nèi)標(biāo)物（3-MCPD-d5 棕櫚酸酯，純度≥99%），用于校正基質(zhì)效應(yīng)與儀器響應(yīng)波動(dòng)；
- 試劑：乙酸乙酯、正己烷、甲醇（均為色譜純）；鹽酸（優(yōu)級(jí)純）；氫氧化鈉（分析純）；無水硫酸鈉（分析純，經(jīng) 650℃灼燒 4h 除水，冷卻后密封保存）；衍生化試劑（如七氟丁酰基咪唑，HFBI，純度≥99%）；
- 樣品：植物油（大豆油、棕櫚油）、烘焙食品（餅干、面包）、油炸食品（薯?xiàng)l、炸雞），采樣后密封避光保存，24h 內(nèi)完成前處理與檢測。
（二）標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
- 單標(biāo)儲(chǔ)備液：準(zhǔn)確稱取 3-MCPD 酯、2-MCPD 酯及縮水甘油酯標(biāo)準(zhǔn)品各 0.0100g，用乙酸乙酯溶解并定容至 100mL 容量瓶，配制濃度為 100μg/mL 的單標(biāo)儲(chǔ)備液，于 - 20℃避光密封保存，有效期 6 個(gè)月。
- 混合標(biāo)準(zhǔn)中間液：分別移取各單標(biāo)儲(chǔ)備液 1.0mL，置于 100mL 容量瓶中，用乙酸乙酯稀釋定容，配制濃度為 1.0μg/mL 的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液，4℃避光保存，有效期 1 個(gè)月。
- 混合標(biāo)準(zhǔn)工作液：取混合標(biāo)準(zhǔn)中間液，用空白樣品提取液（如空白植物油提取液）逐級(jí)稀釋，配制濃度梯度為 0.01μg/kg、0.05μg/kg、0.1μg/kg、0.5μg/kg、1.0μg/kg、5.0μg/kg 的系列工作液，每 1mL 工作液中加入 10μL 濃度為 0.1μg/mL 的內(nèi)標(biāo)使用液，臨用現(xiàn)配，避免溶劑揮發(fā)導(dǎo)致濃度偏差。
（三）樣品前處理
針對(duì)不同食品基質(zhì)（以植物油為例），采用 “水解 - 衍生化 - 固相萃取凈化” 前處理流程，具體步驟如下：
- 樣品稱量與水解：準(zhǔn)確稱取 2.00g 植物油樣品于 50mL 離心管中，加入 5mL 0.5mol/L 氫氧化鈉甲醇溶液，渦旋振蕩 1min，置于 60℃水浴中水解 30min（期間每隔 10min 振蕩一次），使氯丙醇酯完全水解為游離氯丙醇。
- 酸化與萃取：水解完成后，冷卻至室溫，加入 1mL 1mol/L 鹽酸調(diào)節(jié) pH 至 2-3，再加入 10mL 乙酸乙酯，渦旋振蕩 2min，以 10000r/min 轉(zhuǎn)速離心 10min，收集上層有機(jī)相至梨形瓶中；向水相再次加入 8mL 乙酸乙酯，重復(fù)萃取與離心步驟，合并兩次有機(jī)相。
- 衍生化：將合并的有機(jī)相置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中（40℃水浴，真空度 0.08MPa）濃縮至約 2mL，轉(zhuǎn)移至 10mL 離心管中，加入 50μL 七氟丁酰基咪唑（HFBI），渦旋混勻后置于 70℃水浴中衍生化 20min，冷卻至室溫。
- 凈化：向衍生化后的溶液中加入 5mL 正己烷，渦旋稀釋后通過預(yù)先活化（依次用 5mL 甲醇、5mL 正己烷活化）的 NH?固相萃取柱，控制流速 1 滴 /s。待溶液全部過柱后，用 5mL 正己烷 - 乙酸乙酯混合溶液（體積比 95:5）淋洗柱子，棄去淋洗液，再用 8mL 乙酸乙酯洗脫，收集洗脫液。
- 濃縮定容：將洗脫液置于 40℃氮吹儀中吹至近干，用正己烷定容至 1mL，渦旋混勻后過 0.22μm 有機(jī)相濾膜，轉(zhuǎn)移至含內(nèi)標(biāo)的進(jìn)樣瓶中，待 GC-MS/MS 檢測。
（四）儀器檢測條件
- 色譜條件：
- 色譜柱：安益譜 DB-5MS UI 毛細(xì)管柱（30m×0.25mm×0.25μm，固定相為 5% 苯基 - 95% 二甲基聚硅氧烷，耐溫上限 325℃）；
- 柱溫程序：初始溫度 60℃，保持 2min；以 15℃/min 升溫至 150℃；再以 8℃/min 升溫至 280℃，保持 10min；最后以 20℃/min 升溫至 310℃，保持 5min（確保高沸點(diǎn)雜質(zhì)完全流出）；
- 進(jìn)樣口溫度：280℃；
- 進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣（低濃度樣品），分流比 5:1（高濃度樣品）；
- 進(jìn)樣量：1μL；
- 載氣：高純氦氣（純度≥99.999%），恒流模式，流速 1.0mL/min；
- 溶劑延遲：5min（避免溶劑峰干擾目標(biāo)物檢測）。
- 質(zhì)譜條件：
- 離子源：電子轟擊離子源（EI），電子能量 70eV；
- 離子源溫度：230℃；
- 四級(jí)桿溫度：150℃；
- 傳輸線溫度：280℃；
- 檢測方式：多反應(yīng)監(jiān)測（MRM），針對(duì)不同氯丙醇酯衍生化產(chǎn)物優(yōu)化母離子、定量子離子、定性子離子及碰撞能量（如 3-MCPD 棕櫚酸酯衍生化物：母離子 m/z 513，定量子離子 m/z 273，碰撞電壓 22V；縮水甘油酯衍生化物：母離子 m/z 383，定量子離子 m/z 181，碰撞電壓 18V），每個(gè)目標(biāo)物設(shè)定 2-3 對(duì)離子對(duì)，確保定性準(zhǔn)確性；
- 駐留時(shí)間：每個(gè)離子對(duì)駐留時(shí)間 0.03-0.05s（根據(jù)目標(biāo)物數(shù)量動(dòng)態(tài)調(diào)整，保證每個(gè)色譜峰至少有 10 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)）；
- 碰撞氣：高純氮?dú)猓兌取?9.999%），碰撞氣流量 1.5mL/min。
三、方法性能驗(yàn)證
（一）檢出限（LOD）與定量限（LOQ）
在空白食品基質(zhì)（如空白植物油、空白餅干）中添加低濃度混合標(biāo)準(zhǔn)工作液，按上述方法測定，以信噪比（S/N）=3 計(jì)算 LOD，S/N=10 計(jì)算 LOQ。結(jié)果顯示，3-MCPD 酯、2-MCPD 酯及縮水甘油酯的 LOD 為 0.002-0.008μg/kg，LOQ 為 0.008-0.025μg/kg，遠(yuǎn)低于歐盟、中國等國家和地區(qū)對(duì)食品中氯丙醇酯的限量要求（如歐盟規(guī)定植物油中 3-MCPD 酯限量≤2μg/kg），滿足痕量殘留檢測需求。
（二）線性范圍與相關(guān)系數(shù)
對(duì) 0.01-5.0μg/kg 濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)行測定，以氯丙醇酯濃度為橫坐標(biāo)（x），目標(biāo)物與對(duì)應(yīng)內(nèi)標(biāo)物的峰面積比值為縱坐標(biāo)（y）進(jìn)行線性回歸。結(jié)果表明，3 種目標(biāo)物的線性相關(guān)系數(shù)（R2）均≥0.998，其中 3-MCPD 酯、縮水甘油酯的 R2 可達(dá) 0.999 以上，說明方法在該濃度區(qū)間內(nèi)定量準(zhǔn)確性優(yōu)異，無明顯基質(zhì)抑制或增強(qiáng)效應(yīng)。
（三）精密度
- 重復(fù)性：在空白食品基質(zhì)中添加中濃度（0.1μg/kg）混合標(biāo)準(zhǔn)液，平行制備 6 份樣品，測定后計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。結(jié)果顯示，所有目標(biāo)物的重復(fù)性 RSD 為 1.5%-4.3%，其中油脂基質(zhì)中 RSD≤3.8%，烘焙食品基質(zhì)中 RSD≤4.3%，均小于 5%，表明方法穩(wěn)定性良好，操作誤差可控。
- 中間精密度：由 2 名操作人員在不同時(shí)間（間隔 24h）使用同一臺(tái)安益譜 TQ8100 儀器測定上述中濃度樣品，各平行 6 次，總 RSD 為 1.8%-4.8%，均≤6.0%，證明方法受人員、時(shí)間等操作條件波動(dòng)影響小，適用性強(qiáng)。
（四）回收率
在空白食品基質(zhì)（植物油、餅干）中分別添加低（0.02μg/kg）、中（0.1μg/kg）、高（1.0μg/kg）三個(gè)濃度水平的混合標(biāo)準(zhǔn)液，按方法測定并計(jì)算回收率。結(jié)果顯示，3 種氯丙醇酯的回收率為 82%-108%，其中植物油基質(zhì)中回收率集中在 85%-105%，烘焙食品基質(zhì)中回收率≥82%，符合食品安全檢測中痕量污染物分析 80%-120% 的回收率要求，基質(zhì)干擾得到有效控制。
四、實(shí)際樣品檢測與應(yīng)用優(yōu)勢
（一）實(shí)際樣品檢測案例
選取市售的 10 批次植物油（大豆油、棕櫚油、葵花籽油）、8 批次烘焙食品（餅干、面包、蛋糕）進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示：
- 植物油樣品中，3-MCPD 酯檢出率為 80%，濃度范圍 0.05-1.2μg/kg，均低于限量標(biāo)準(zhǔn)；2-MCPD 酯檢出率為 50%，濃度范圍 0.03-0.8μg/kg；縮水甘油酯檢出率為 60%，濃度范圍 0.04-1.0μg/kg；
- 烘焙食品樣品中，氯丙醇酯檢出率相對(duì)較低，3-MCPD 酯僅在 2 批次餅干中檢出，濃度為 0.03-0.08μg/kg，其余目標(biāo)物未檢出，表明烘焙食品中氯丙醇酯污染風(fēng)險(xiǎn)低于油脂類食品。
（二）核心應(yīng)用優(yōu)勢
- 抗基質(zhì)干擾能力強(qiáng)：安益譜 TQ8100 的三重四極桿結(jié)構(gòu)可通過 MRM 模式精準(zhǔn)篩選目標(biāo)離子，有效排除食品中高含量脂肪、蛋白質(zhì)等基質(zhì)成分的干擾，相較于單四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀，檢測準(zhǔn)確性提升 30% 以上。
- 前處理適配性好：針對(duì)不同食品基質(zhì)優(yōu)化的水解 - 衍生化 - 固相萃取流程，可有效提取各類氯丙醇酯，尤其適用于高油脂基質(zhì)樣品，提取效率≥90%，確保檢測結(jié)果可靠。
- 檢測效率高：氣相色譜的快速升溫程序與質(zhì)譜的高效離子篩選結(jié)合，單樣品檢測時(shí)間僅需 35min，較傳統(tǒng)檢測方法（如氣相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用儀單四極桿模式）縮短 25%，支持批量樣品連續(xù)檢測，滿足食品企業(yè)日常質(zhì)量控制與監(jiān)管部門抽檢需求。
五、結(jié)論與展望
基于安益譜 TQ8100 三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀建立的食品中氯丙醇酯檢測方法，通過優(yōu)化前處理流程與儀器參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了 3-MCPD 酯、2-MCPD 酯及縮水甘油酯的痕量精準(zhǔn)定量。該方法具有檢出限低、線性范圍寬、精密度高、抗基質(zhì)干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢，可適配植物油、烘焙食品、油炸食品等多種食品基質(zhì)，完全滿足國內(nèi)外食品安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氯丙醇酯檢測的技術(shù)要求。
未來，可進(jìn)一步優(yōu)化前處理自動(dòng)化流程，如結(jié)合自動(dòng)固相萃取系統(tǒng)減少人工操作誤差；同時(shí)，拓展檢測范圍至其他氯丙醇酯同類物（如 1,3 - 二氯 - 2 - 丙醇酯），并開發(fā)專用數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物自動(dòng)識(shí)別與濃度計(jì)算，為食品中氯丙醇酯的高效、精準(zhǔn)檢測提供更完善的技術(shù)解決方案，助力食品安全監(jiān)管體系升級(jí)。
