2024年4月25日发(作者：华为nova5i有nfc功能吗)

高效液相色谱串联质谱法测定牛奶中的高氯酸盐

刘艳英;吴敏;林立毅;周昱

【摘 要】建立了高效液相色谱-串联质谱测定牛奶中高氯酸盐的方法.样品经1%乙

酸-乙腈(体积比1:4)混合溶液提取,于6 000 r/min离心20 min后,经0.2μ m的尼

龙滤膜、On-GuardⅡRP柱、On-GuardⅡAg柱和On-GuardⅡBa柱净化,最大

反相性能色谱柱C12(Synergi 4u MAX-RP 80A柱)分离,以1%甲酸溶液和甲醇为

流动相进行梯度洗脱,电喷雾串联四极杆质谱仪检测,外标法定量.结果表明,高氯酸盐

的质量浓度在0.1～1000 μg/L范围内与峰面积呈良好线性.对3种市售牛奶的加

标回收率为84%～94%,相对标准偏差(RSD)为1.2% - 1.7%,定量下限(S/N＞1O)

为0.1μg／L,检出限(S/N =3)为0.03 μg/L.该方法的灵敏度高、稳定性好,可满足

牛奶中高氯酸盐的检测与确证要求.

【期刊名称】《分析测试学报》

【年(卷),期】2011(030)007

【总页数】4页(P821-824)

【关键词】高效液相色谱-串联质谱法;高氯酸盐;牛奶;残留分析

【作 者】刘艳英;吴敏;林立毅;周昱

【作者单位】厦门出入境检验检疫局,福建厦门361026;厦门出入境检验检疫局,福

建厦门361026;厦门出入境检验检疫局,福建厦门361026;厦门出入境检验检疫局,

福建厦门361026

【正文语种】中 文

【中图分类】O657.63;0611.65

高氯酸盐具有极易溶于水和稳定性强等特点，自1997年作为环境污染物被公布以

来日益受到人们的关注［1－3］。高氯酸盐又称为“强力甲状腺毒素”，严重危

害人类的健康［2，4－5］。研究显示，美国18个州36件母乳样品中均发现了

高氯酸盐，平均质量浓度为10.5μg/L［6］。美国超市中销售的牛乳样品，高氯

酸盐的检出率为97.9%(46/47)，平均质量浓度为2.0μg/L［7－8］。牛奶作为人

们日常生活特别是婴幼儿必不可少的食品，建立其中高氯酸盐的快速、有效检测方

法非常必要。

目前，我国对牛奶中高氯酸盐的研究处于探索阶段，尚未建立相关的标准测定方法

及卫生标准。高氯酸盐的现有检测方法为离子色谱法［9－10］、分光光度法［11

－12］、离子色谱 － 质谱法［13－14］和高效液相色谱－质谱法［15－16］。

离子色谱法检测高氯酸盐，即便对于简单的基体，采用大体积(200μL)进样法，检

出限也只能达到50μg/L，无法达到EPA推荐的限量浓度(1μg/L)。分光光度法测

定高氯酸盐时需使用亚甲兰衍生，且检出限也无法达到1μg/L。离子色谱－质谱

联用法虽较离子色谱法有很大的优势，但离子色谱采用的流动相多为无机酸碱，不

适合直接进入API离子源，需经过抑制法转换成水，检测成本较高、操作较复杂。

采用高效液相色谱－质谱法测定高氯酸盐多为水质方面的研究，黄晓兰等［15］

用液相色谱－质谱法测定了奶粉中的高氯酸盐，检出限可达1μg/kg，但峰形不理

想。本文采用高效液相色谱－质谱联用技术检测牛奶中的高氯酸盐，方法稳定性好、

灵敏度高，峰形尖锐、无拖尾，同时可排除其他离子的干扰。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

API5000电喷雾串联四极杆质谱仪，配Agilent 1200 HPLC高效液相色谱仪、自

动进样器;GX-274/406 ASPEC四通道自动固相萃取仪(美国吉尔森公司);Anke

TDL-40B离心机;AB204-S/A分析天平(METTLER公司);TGL-16G离心机;XW-

80A旋涡混合器;On-GuardⅡ RP柱(美国Dionex)，On-GuardⅡAg柱，On-

GuardⅡBa柱(美国Dionex);SUPELCO固相萃取装置;0.45μm有机滤膜(Agilent

Technologies);Milli-Q型超纯水器(美国Millipore公司)。

甲醇、乙酸、乙腈均为HPLC级(Fisher公司)，甲酸(HPLC级，Fluka公司)，高

氯酸钠(含量大于99.9%，Fluka公司)，其余试剂均为分析纯，实验用水为18.2

MΩ超纯水。

市售牛奶A、B、C 3种品牌，生产批号分别为M31220081216、20090326CI、

Z20090326。

1.2 标准工作溶液的配制

准确称取高氯酸钠0.010 g(按产品标明的纯度折算成纯着色剂)，用水溶解，并移

入100 mL容量瓶中，用水定容，配制成质量浓度为100 mg/L的标准储备液。

并根据需要稀释成适当质量浓度的标准工作液，4℃下保存，有效期2个月。

1.3 样品的前处理

1.3.1 提 取 称取5.00 g牛奶于50 mL小瓶中，加入25 mL 1%乙酸－乙腈(体积

比1∶4)混合溶液，摇动2 min后，将混合液转移至离心管中，以6 000 r/min离

心20 min，取上清液过0.2μm的尼龙滤膜，待净化。

1.3.2 净 化 前处理柱活化:On-GuardⅡ RP前处理小柱依次用6 mL甲醇和6 mL

水活化，On-GuardⅡAg柱、On-GuardⅡBa柱分别用6 mL水活化。

将上清液依次通过RP前处理小柱、Ag柱和Ba柱，流速为2滴/s。收集洗脱液

于50 mL离心管中，待上清液完全通过小柱后，用6 mL去离子水清洗小柱，清

洗液并入50 mL离心管中，准确定容至40 mL。取1 mL上述溶液用0.2μm滤膜

过滤后待测。

1.4 液相色谱与质谱条件

1.4.1 色谱条件 色谱柱:Synergi 4u MAX-RP 80A柱(2.00 mm×150 mm，4μm);

流动相:A为0.1%甲酸溶液，B为甲醇;梯度洗脱程序:0～2 min，95%A，2～6

min，由95%A线性降至20%A，保持2 min，8.1 min时升至95%A并保持5

min;流速为0.3 mL/min;色谱柱温度:35℃;进样量:10 μL。

1.4.2 质谱条件 电喷雾负离子扫描模式(ESI－);多重反应监测(MRM)，检测离子对

m/z:98.9→82.8;采集时间:200 ms，电喷雾电压:4 500 V，离子源温度:500℃，入

口电压:－10 V，出口电压:－15 V，去簇电压:－110 V，碰撞能量:－36 eV。

2 结果与讨论

2.1 样品的净化

对于样品中含有的多种有机成分，如蛋白质、脂肪、糖类等可用乙腈沉淀并通过

RP柱除去。同时，牛奶样品中含有很多无机盐，其中硫酸盐、氯化物会对高氯酸

根的检测造成干扰。样品净化过程的关键在于将含量小于0.5μg/kg的高氯酸盐类

从中等含量(mg/kg水平)的硫酸盐、氯化物中分离。本文通过阴离子交换树脂法

采用On-GuardⅡAg柱和On-GuardⅡBa柱去除样品中高含量的干扰性阴离子。

银型阴离子交换树脂可除去样品中的过量氯离子或其它卤素阴离子，而钡型阴离子

交换树脂则可除去过量的硫酸根离子。

2.2 色谱与质谱条件的优化

比较了C18和C12柱对高氯酸盐分离效果的影响，结果显示，以甲酸－甲醇体系

为流动相时，高氯酸盐在C18柱上几乎无保留;而在C12柱上与其它离子的分离效

果良好，峰形尖锐，无拖尾现象。其原因主要是由于C12的碳链远远短于C18，

可用于极性化合物的分析，且短链烷基键合相具有较高的覆盖度，因此在分离极性

化合物高氯酸盐时可得到对称性较好的色谱峰。

实验还对比了甲醇－0.1%甲酸、甲醇－水两种流动相的分离效果。结果表明，以

甲醇－水为流动相时会造成峰形拖尾，而以甲醇－0.1%甲酸作为流动相时，分离

效果较好且目标离子的信号响应值较高。

图1 0.1μg/L高氯酸盐标准溶液(A)及牛奶样品(B)的HPLC－MS/MS总离子流图

Fig.1 Total ion chromatograms of 0.1μg/L perchlorate standard(A)and milk

sample(B)

根据高氯酸盐的结构特征，选择电喷雾(ESI)离子源，在负离子模式下高氯酸丢失1

个氧，故以m/z 98.9/82.8作为高氯酸盐的定量离子对。本研究同时对喷雾电压、

离子源温度、入口电压、出口电压、去簇电压及能量等参数进行了优化，以获得分

子离子m/z 98.9与特征碎片离子m/z82.8的最大灵敏度。优化的色谱及质谱条

件见“1.4”。

2.3 检出限与线性范围

牛奶样品中加入高氯酸盐标准溶液，在优化实验条件下，分别按信噪比S/N＞10

和信噪比S/N=3计算，高氯酸盐的定量下限为0.1 μg/L，检出限为0.03μg/L。

图1为0.1μg/L高氯酸盐标准溶液及牛奶样品的总离子流图。

取 0.1、0.2、0.5、1、5、10、50、100、500、1 000μg/L系列质量浓度的高氯

酸盐标准工作液，以峰面积A与对应的质量浓度ρ(μg/L)绘制标准曲线。结果表明，

在0.1～1 000μg/L范围内，其质量浓度与峰面积呈良好的线性关系，相关系数

r=0.999 8。

表1 牛奶样品中的高氯酸盐含量、加标回收率及相对标准偏差(n=10)Table1

Detection content，spiked recoveries and RSDs of perchlorate in

milk(n=10)?

2.4 样品回收率与相对标准偏差

取3个不同品牌的牛奶样品，分别向样品中添加1.0、5.0、10μg/L 3个不同质量

浓度的高氯酸盐标准溶液，每个样品按优化方法重复测定10次。样品中高氯酸盐

的含量、加标回收率及相对标准偏差见表1。从表1可见，高氯酸盐的回收率为

84%～94%，相对标准偏差(RSD)为1.2%～1.7%，表明该方法具有良好的回收率

和精密度。

3 结论

本研究建立了高效液相色谱－质谱法测定牛奶中高氯酸盐的检测方法，考察了实际

牛奶样品中高氯酸盐的提取净化效果，并优化了色谱条件及质谱参数，方法的定量

下限(S/N＞10)可达0.1μg/L，检出限(S/N=3)可达0.03μg/L。该方法具有稳定性

好、灵敏度高、无拖尾峰、可排除其他离子的干扰等优点，满足牛奶中高氯酸盐的

检测与确证要求。

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