©2022 安益谱精密仪器. All Rights Reserved.

Anyeep TQ9100 三重四极杆液质联用仪:乳粉中氯酸盐与高氯酸盐精准检测的高效方法


乳粉作为婴幼儿、老年人及特殊人群的重要营养来源,其安全质量直接关系到公众健康。近年来,氯酸盐与高氯酸盐在乳粉中的残留问题逐渐引发关注 —— 氯酸盐可能源于乳制品加工过程中的消毒剂(如次氯酸钠)残留,高氯酸盐则可能通过环境迁移(如水源污染、饲料污染)进入乳粉中。这两种物质均具有潜在健康风险,氯酸盐可能破坏乳粉中的营养素(如维生素),高氯酸盐则可能干扰人体甲状腺功能,因此建立乳粉中氯酸盐与高氯酸盐的快速、精准检测方法,成为乳制品质量安全管控的关键环节。

Anyeep TQ9100 三重四极杆液相色谱 - 串联质谱(LC-MS/MS)系统凭借其高灵敏度、高特异性与抗基质干扰能力,为乳粉中氯酸盐与高氯酸盐的检测提供了理想解决方案。本文将详细介绍基于该仪器建立的检测方法,从样品前处理到仪器条件优化,再到方法验证,全面展现其在乳粉安全检测中的应用价值。

Anyeep TQ9100 三重四极杆液质联用仪:乳粉中氯酸盐与高氯酸盐精准检测的高效方法(图1)

安益谱TQ9100三重四极杆液质联用仪

一、方法原理:精准捕获目标离子,排除基质干扰
乳粉基质复杂,含有大量蛋白质、脂肪、糖类等成分,直接检测易产生严重基质干扰,导致目标物响应抑制或假阳性结果。Anyeep TQ9100 采用 “液相色谱分离 + 三重四极杆质谱检测” 的技术路线:首先通过液相色谱柱(如阴离子交换柱)实现氯酸盐、高氯酸盐与乳粉基质杂质的分离;随后进入电喷雾电离源(ESI),在负离子模式下电离为特征母离子;通过一级四极杆(Q1)筛选出目标母离子,送入碰撞室(Q2)与氩气碰撞解离为特异性子离子;最后由二级四极杆(Q3)精准捕获特征子离子,通过多反应监测(MRM)模式记录离子信号强度。该过程可有效屏蔽乳粉基质中的杂质离子干扰,确保目标物的精准定性与定量。
二、实验部分:从样品前处理到仪器条件优化
(一)试剂与材料准备
  1. 标准品:氯酸盐标准品(纯度≥99%)、高氯酸盐标准品(纯度≥99%)、^18O 标记的氯酸盐内标(^18O3-ClO3^-)、^18O 标记的高氯酸盐内标(^18O4-ClO4^-),用于校正基质效应与仪器漂移;
  1. 试剂:乙腈(色谱纯,用于蛋白沉淀)、甲醇(色谱纯,用于固相萃取活化)、氢氧化钾(优级纯,用于配制流动相)、超纯水(电阻率≥18.2 MΩ・cm,经 Milli-Q 系统制备);
  1. 耗材:石墨化炭黑固相萃取柱(RP 柱,500 mg/6 mL)、0.22 μm 尼龙滤膜、离心管(50 mL,带刻度)、移液器(10 μL-10 mL)。
(二)样品前处理:高效去除基质干扰,富集目标物
乳粉前处理的核心是 “去除蛋白质、脂肪等大分子杂质 + 保留目标物”,具体步骤如下:
  1. 样品溶解与蛋白沉淀:精确称取 1.000 g 乳粉样品于 50 mL 离心管中,加入 4 mL 超纯水,涡旋振荡 2 min 至乳粉完全溶解(避免结块);加入 20 μL 内标混合溶液(^18O3-ClO3^- 与 ^18O4-ClO4^- 浓度均为 10 μg/mL),混匀后加入 3.98 mL 乙腈(乙腈最终体积占比约 50%),涡旋振荡 3 min,使蛋白质充分变性沉淀;置于 4℃冰箱中静置 10 min,随后以 10000 r/min 转速离心 10 min(离心温度 4℃,避免温度过高导致杂质溶出)。
  1. 稀释与过滤:取上述离心后的上清液 1 mL,加入 9 mL 超纯水(稀释 10 倍,降低乙腈浓度,避免影响后续固相萃取吸附效果),混匀后通过 0.22 μm 尼龙滤膜过滤,去除微小蛋白颗粒与脂肪杂质,收集滤液备用。
  1. 固相萃取净化
  • 柱活化:将石墨化炭黑 RP 柱固定于固相萃取装置上,依次加入 10 mL 甲醇、5 mL 超纯水,以 1 mL/min 的流速淋洗柱子,确保柱填料充分湿润并处于活化状态,弃去淋洗液;
  • 样品加载与洗脱:将上述过滤后的滤液以 1 mL/min 的流速缓慢通过 RP 柱,使氯酸盐、高氯酸盐充分吸附于柱填料上,弃去初滤液(前 2 mL);待所有滤液过完后,直接收集流出液(无需额外洗脱剂,目标物可直接穿透,杂质被吸附);
  • 二次过滤:将收集的流出液再次通过 0.22 μm 尼龙滤膜,去除柱填料脱落的微小颗粒,得到澄清的上机样品溶液,待检测。
(三)仪器条件设置:适配目标物分离与检测
1. 液相色谱(LC)条件
  • 色谱柱:阴离子交换柱(如 Dionex IonPac AS19 柱,250 mm×4 mm,5 μm),该柱对含氧阴离子(氯酸盐、高氯酸盐)具有优异的保留与分离性能;
  • 流动相:A 相为超纯水,B 相为 0.1 mol/L 氢氧化钾溶液(经 0.22 μm 滤膜过滤并脱气),采用梯度洗脱程序:
0-5 min:B 相 5%→10%;5-15 min:B 相 10%→30%;15-20 min:B 相 30%→50%;20-22 min:B 相 50%→5%;22-25 min:B 相 5% 平衡;
  • 流速:1.0 mL/min;
  • 柱温:30℃(恒定温度可确保保留时间稳定);
  • 进样量:10 μL。
2. 质谱(MS/MS)条件
  • 离子源:电喷雾电离源(ESI),负离子模式;
  • 离子源温度:350℃;
  • 喷雾电压:-4500 V;
  • 鞘气流量:10 L/min(氮气,纯度≥99.999%);
  • 辅助气流量:5 L/min(氮气);
  • 碰撞气:氩气(纯度≥99.999%),碰撞气压力 0.2 Pa;
  • MRM 离子对与碰撞能量(经实验优化确定):
目标物
母离子(m/z)
定量子离子(m/z)
定性子离子(m/z)
碰撞能量(eV)
氯酸盐
83
67
51
15
^18O3 - 氯酸盐
86
70
54
15
高氯酸盐
99
83
67
20
^18O4 - 高氯酸盐
103
87
71
20
结语
Anyeep TQ9100 三重四极杆液质联用仪凭借其卓越的检测性能,结合优化的样品前处理与仪器条件,成功建立了乳粉中氯酸盐与高氯酸盐的精准检测方法。该方法不仅满足相关标准对灵敏度、准确度的要求,还具备高效、抗干扰的特点,为乳制品质量安全检测提供了可靠的技术解决方案,也为其他复杂基质(如液态奶、奶酪)中类似阴离子污染物的检测提供了参考范式。