Anyeep TQ9100 三重四极杆液质联用仪测定乳粉中氯酸盐和高氯酸盐含量的方法研究
乳粉作为大众日常膳食中重要的营养补给品，其安全质量始终是社会关注的焦点。氯酸盐与高氯酸盐作为乳粉中潜在的有害污染物，来源广泛 —— 氯酸盐多源于乳制品加工环节中消毒剂（如次氯酸钠）的残留，高氯酸盐则可能通过受污染的水源、饲料等途径进入乳粉生产链。这两种物质不仅会影响乳粉的营养品质，还可能对人体健康造成潜在威胁，如高氯酸盐会干扰甲状腺功能，氯酸盐会破坏乳粉中的维生素成分。因此，建立一套高效、精准的乳粉中氯酸盐与高氯酸盐检测方法，对保障乳粉质量安全具有重要意义。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、强抗干扰能力及精准的定性定量特性，成为解决这一检测需求的理想工具。本文将系统介绍基于该仪器建立的乳粉中氯酸盐与高氯酸盐检测方法，为相关检测工作提供技术参考。
一、实验基础：试剂、材料与仪器原理
（一）核心试剂与耗材准备
实验所用试剂与耗材的纯度和质量直接影响检测结果的准确性，需严格筛选：
- 标准品与内标：氯酸盐标准品（纯度≥99.0%）、高氯酸盐标准品（纯度≥99.0%），用于配制标准溶液；稳定同位素标记内标（^18O₃- 氯酸盐、^18O₄- 高氯酸盐，纯度≥98.0%），用于校正基质效应与仪器漂移，提高定量准确性。
- 溶剂与试剂：乙腈（色谱纯，用于蛋白沉淀）、甲醇（色谱纯，用于固相萃取柱活化）、氢氧化钾（优级纯，用于配制流动相）、超纯水（电阻率≥18.2 MΩ・cm，经超纯水机制备，用于样品溶解与试剂配制）。
- 耗材：石墨化炭黑固相萃取柱（RP 柱，规格 500 mg/6 mL，用于吸附乳粉基质中的杂质）、0.22 μm 尼龙滤膜（用于过滤样品中的微小颗粒）、50 mL 离心管（带刻度，用于样品处理）、移液器（量程 10 μL-10 mL，确保移液精准）。
（二）仪器检测原理
Anyeep TQ9100 三重四极杆液质联用仪采用 “液相色谱分离 + 串联质谱检测” 的技术路径，实现对乳粉中氯酸盐与高氯酸盐的精准检测：
- 液相色谱分离：借助阴离子交换色谱柱（如 Dionex IonPac AS19 柱）的特异性保留作用，利用流动相（氢氧化钾溶液 - 超纯水体系）的梯度洗脱，将乳粉样品中氯酸盐、高氯酸盐与蛋白质、脂肪、糖类等复杂基质杂质分离，避免基质成分对后续质谱检测的干扰。
- 串联质谱检测：经色谱分离后的目标物进入电喷雾电离源（ESI），在负离子模式下电离生成特征母离子；一级四极杆（Q1）精准筛选出目标母离子，排除其他杂质离子；筛选后的母离子进入碰撞室（Q2），与氩气发生碰撞解离，生成特异性子离子；二级四极杆（Q3）进一步捕获特征子离子，通过多反应监测（MRM）模式记录离子信号强度，实现对目标物的定性与定量分析。这种 “双重筛选” 机制大幅提升了检测的特异性与灵敏度，有效避免假阳性结果。
二、实验流程：从样品前处理到仪器分析
（一）样品前处理：去除基质干扰，富集目标物
乳粉基质复杂，含有大量蛋白质、脂肪等成分，若直接上机检测，会严重干扰目标物信号，因此需通过科学的前处理步骤实现 “去杂质、保目标”：
- 样品溶解与蛋白沉淀：精确称取 1.000 g 乳粉样品置于 50 mL 离心管中，加入 4 mL 超纯水，涡旋振荡 2 min，确保乳粉完全溶解（避免结块导致目标物包裹）；随后加入 20 μL 内标混合溶液（^18O₃- 氯酸盐与 ^18O₄- 高氯酸盐浓度均为 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；将离心管置于 4℃冰箱中静置 10 min，再以 10000 r/min 的转速、4℃的温度条件离心 10 min，分离上清液与沉淀。
- 稀释与初步过滤：吸取离心后的上清液 1 mL，加入 9 mL 超纯水（稀释 10 倍，降低乙腈浓度，避免影响固相萃取柱对目标物的吸附效果），混匀后通过 0.22 μm 尼龙滤膜过滤，去除溶液中残留的微小蛋白颗粒与脂肪杂质，收集滤液备用。
- 固相萃取净化：
- 柱活化：将石墨化炭黑 RP 柱安装于固相萃取装置上，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激活吸附位点，弃去淋洗液；
- 样品加载与收集：将初步过滤后的滤液以 1 mL/min 的流速缓慢通过活化后的 RP 柱，使氯酸盐、高氯酸盐充分穿透柱子（杂质被柱填料吸附），弃去前 2 mL 初滤液（避免柱体积影响），收集后续流出液；
- 二次过滤：将收集的流出液再次通过 0.22 μm 尼龙滤膜，去除可能脱落的柱填料颗粒，得到澄清的上机样品溶液，待仪器检测。
（二）仪器条件优化：适配目标物检测需求
为实现氯酸盐与高氯酸盐的高效分离与精准检测，需对液相色谱与质谱条件进行系统优化：
1. 液相色谱条件
- 色谱柱：Dionex IonPac AS19 阴离子交换柱（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，可有效避免峰重叠；
- 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 滤膜过滤并超声脱气 15 min，去除气泡）；梯度洗脱程序：0-5 min，B 相由 5% 线性升至 10%；5-15 min，B 相由 10% 线性升至 30%；15-20 min，B 相由 30% 线性升至 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（恒定流速确保保留时间稳定）；
- 柱温：30℃（通过柱温箱控制，减少温度波动对分离效果的影响）；
- 进样量：10 μL（兼顾灵敏度与样品消耗量）。
2. 质谱条件
- 离子源：电喷雾电离源（ESI），负离子模式（氯酸盐与高氯酸盐易形成负离子）；
- 离子源温度：350℃（确保目标物充分电离）；
- 喷雾电压：-4500 V（优化电离效率）；
- 鞘气流量：10 L/min（氮气，纯度≥99.999%，保护离子源并辅助雾化）；
- 辅助气流量：5 L/min（氮气，增强离子传输效率）；
- 碰撞气：氩气（纯度≥99.999%），碰撞气压力 0.2 Pa；
（三）标准曲线绘制与定量计算
- 标准溶液配制：分别称取适量氯酸盐、高氯酸盐标准品，用超纯水配制成 1000 μg/mL 的单标储备液（置于 4℃冰箱中避光保存，有效期 3 个月）；取单标储备液，用超纯水稀释成浓度为 0.1 μg/L、0.5 μg/L、1 μg/L、5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L 的混合标准工作液，同时加入内标溶液，使内标浓度恒定为 0.5 μg/L。
- 标准曲线绘制：将混合标准工作液按上述仪器条件依次进样分析，以 “目标物浓度” 为横坐标（x），“目标物与内标物的峰面积比” 为纵坐标（y），采用最小二乘法拟合线性回归方程，得到标准曲线。要求氯酸盐与高氯酸盐的线性相关系数（R²）均≥0.999，确保定量准确性。
三、方法验证：保障检测结果可靠
为验证建立的检测方法是否满足实际应用需求，需对方法的线性范围、检出限（LOD）、定量限（LOQ）、精密度与准确度进行系统验证：
- 线性范围与相关性：氯酸盐与高氯酸盐在 0.1-20 μg/L 浓度范围内线性关系良好，线性回归方程的 R² 分别为 0.9996（氯酸盐）、0.9998（高氯酸盐），表明该方法在该浓度区间内定量准确。
- 检出限与定量限：通过测定低浓度标准溶液的信噪比（S/N）确定，当 S/N=3 时，氯酸盐与高氯酸盐的 LOD 均为 0.04 μg/kg；当 S/N=10 时，LOQ 均为 0.12 μg/kg，远低于《GB 5009.248-2016 食品安全国家标准 食品中氯酸盐和高氯酸盐的测定》规定的限量要求，可满足乳粉中痕量氯酸盐与高氯酸盐的检测需求。
- 精密度：选取空白乳粉样品，分别添加低（0.2 μg/kg）、中（1 μg/kg）、高（5 μg/kg）三个水平的氯酸盐与高氯酸盐标准品，每个水平进行 6 次平行测定，计算相对标准偏差（RSD）。结果显示，氯酸盐的 RSD 为 2.3%-4.5%，高氯酸盐的 RSD 为 2.1%-4.2%，均≤5%，表明方法精密度优异，检测结果重复性好。
- 准确度：采用加标回收实验验证，上述三个加标水平的回收率在 89%-104% 之间（氯酸盐）、90%-103% 之间（高氯酸盐），符合食品安全检测方法对准确度的要求（回收率通常需在 80%-120% 范围内），证明方法可靠。
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高效、精准检测方法。该方法不仅满足相关国家标准对检测灵敏度、准确度的要求，还具备抗干扰能力强、检测效率高的特点，为乳粉质量安全管控提供了可靠的技术支撑。同时，该方法的建立也为其他复杂基质（如液态奶、奶酪、婴幼儿配方乳粉）中氯酸盐与高氯酸盐的检测提供了可借鉴的技术思路，具有广泛的推广应用价值。
