基于安益谱 TQ8100 三重四极杆气质联用仪的食品中氯丙醇酯检测方法
一、检测背景与意义
氯丙醇酯是食品加工过程中（如油脂精炼、烘焙、油炸）氯丙醇与脂肪酸反应生成的酯类化合物，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）及缩水甘油酯（GE，可在体内转化为氯丙醇）。这类物质具有潜在毒性，长期摄入可能损害肾脏、生殖系统，并存在致癌风险，已成为全球食品安全领域的重点管控对象。
目前，食品中氯丙醇酯的检测面临基质复杂（如油脂、烘焙食品中高含量脂肪易干扰检测）、目标物含量低（通常为 μg/kg 级别）、易受前处理过程影响等挑战。安益谱 TQ8100 三重四极杆气质联用仪凭借 “气相色谱高效分离 + 三重四极杆精准控离子” 的技术优势，可有效解决复杂食品基质中的干扰问题，搭配多反应监测（MRM）模式，能实现氯丙醇酯的痕量精准定量，为食品生产企业质量控制、监管部门监督检测提供可靠技术支撑，助力保障消费者饮食安全。
二、实验部分
（一）仪器与试剂
- 核心仪器：安益谱 TQ8100 三重四极杆气质联用仪（配备电子轰击离子源 EI，支持 MRM、SIM 等检测模式）；高效气相色谱系统（含分流 / 不分流进样口、程序升温柱箱、自动进样器）；涡旋振荡器；高速离心机（转速≥15000r/min）；氮吹仪（控温范围 30-80℃，精度 ±1℃）；固相萃取装置（含 NH₂固相萃取柱，500mg/6mL）；旋转蒸发仪；0.22μm 有机相滤膜（尼龙材质）。
- 试剂与材料：
- 标准品：3-MCPD 酯混合标准品（含 3-MCPD 棕榈酸酯、3-MCPD 硬脂酸酯，纯度≥98%）；2-MCPD 酯混合标准品（含 2-MCPD 棕榈酸酯、2-MCPD 硬脂酸酯，纯度≥98%）；缩水甘油酯标准品（纯度≥98%）；内标物（3-MCPD-d5 棕榈酸酯，纯度≥99%），用于校正基质效应与仪器响应波动；
- 试剂：乙酸乙酯、正己烷、甲醇（均为色谱纯）；盐酸（优级纯）；氢氧化钠（分析纯）；无水硫酸钠（分析纯，经 650℃灼烧 4h 除水，冷却后密封保存）；衍生化试剂（如七氟丁酰基咪唑，HFBI，纯度≥99%）；
- 样品：植物油（大豆油、棕榈油）、烘焙食品（饼干、面包）、油炸食品（薯条、炸鸡），采样后密封避光保存，24h 内完成前处理与检测。
（二）标准溶液配制
- 单标储备液：准确称取 3-MCPD 酯、2-MCPD 酯及缩水甘油酯标准品各 0.0100g，用乙酸乙酯溶解并定容至 100mL 容量瓶，配制浓度为 100μg/mL 的单标储备液，于 - 20℃避光密封保存，有效期 6 个月。
- 混合标准中间液：分别移取各单标储备液 1.0mL，置于 100mL 容量瓶中，用乙酸乙酯稀释定容，配制浓度为 1.0μg/mL 的混合标准中间液，4℃避光保存，有效期 1 个月。
- 混合标准工作液：取混合标准中间液，用空白样品提取液（如空白植物油提取液）逐级稀释，配制浓度梯度为 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 浓度为 0.1μg/mL 的内标使用液，临用现配，避免溶剂挥发导致浓度偏差。
（三）样品前处理
针对不同食品基质（以植物油为例），采用 “水解 - 衍生化 - 固相萃取净化” 前处理流程，具体步骤如下：
- 样品称量与水解：准确称取 2.00g 植物油样品于 50mL 离心管中，加入 5mL 0.5mol/L 氢氧化钠甲醇溶液，涡旋振荡 1min，置于 60℃水浴中水解 30min（期间每隔 10min 振荡一次），使氯丙醇酯完全水解为游离氯丙醇。
- 酸化与萃取：水解完成后，冷却至室温，加入 1mL 1mol/L 盐酸调节 pH 至 2-3，再加入 10mL 乙酸乙酯，涡旋振荡 2min，以 10000r/min 转速离心 10min，收集上层有机相至梨形瓶中；向水相再次加入 8mL 乙酸乙酯，重复萃取与离心步骤，合并两次有机相。
- 衍生化：将合并的有机相置于旋转蒸发仪中（40℃水浴，真空度 0.08MPa）浓缩至约 2mL，转移至 10mL 离心管中，加入 50μL 七氟丁酰基咪唑（HFBI），涡旋混匀后置于 70℃水浴中衍生化 20min，冷却至室温。
- 净化：向衍生化后的溶液中加入 5mL 正己烷，涡旋稀释后通过预先活化（依次用 5mL 甲醇、5mL 正己烷活化）的 NH₂固相萃取柱，控制流速 1 滴 /s。待溶液全部过柱后，用 5mL 正己烷 - 乙酸乙酯混合溶液（体积比 95:5）淋洗柱子，弃去淋洗液，再用 8mL 乙酸乙酯洗脱，收集洗脱液。
- 浓缩定容：将洗脱液置于 40℃氮吹仪中吹至近干，用正己烷定容至 1mL，涡旋混匀后过 0.22μm 有机相滤膜，转移至含内标的进样瓶中，待 GC-MS/MS 检测。
（四）仪器检测条件
- 色谱条件：
- 色谱柱：安益谱 DB-5MS UI 毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm，固定相为 5% 苯基 - 95% 二甲基聚硅氧烷，耐温上限 325℃）；
- 柱温程序：初始温度 60℃，保持 2min；以 15℃/min 升温至 150℃；再以 8℃/min 升温至 280℃，保持 10min；最后以 20℃/min 升温至 310℃，保持 5min（确保高沸点杂质完全流出）；
- 进样口温度：280℃；
- 进样方式：不分流进样（低浓度样品），分流比 5:1（高浓度样品）；
- 进样量：1μL；
- 载气：高纯氦气（纯度≥99.999%），恒流模式，流速 1.0mL/min；
- 溶剂延迟：5min（避免溶剂峰干扰目标物检测）。
- 质谱条件：
- 离子源：电子轰击离子源（EI），电子能量 70eV；
- 离子源温度：230℃；
- 四级杆温度：150℃；
- 传输线温度：280℃；
- 检测方式：多反应监测（MRM），针对不同氯丙醇酯衍生化产物优化母离子、定量子离子、定性子离子及碰撞能量（如 3-MCPD 棕榈酸酯衍生化物：母离子 m/z 513，定量子离子 m/z 273，碰撞电压 22V；缩水甘油酯衍生化物：母离子 m/z 383，定量子离子 m/z 181，碰撞电压 18V），每个目标物设定 2-3 对离子对，确保定性准确性；
- 驻留时间：每个离子对驻留时间 0.03-0.05s（根据目标物数量动态调整，保证每个色谱峰至少有 10 个数据点）；
- 碰撞气：高纯氮气（纯度≥99.999%），碰撞气流量 1.5mL/min。
三、方法性能验证
（一）检出限（LOD）与定量限（LOQ）
在空白食品基质（如空白植物油、空白饼干）中添加低浓度混合标准工作液，按上述方法测定，以信噪比（S/N）=3 计算 LOD，S/N=10 计算 LOQ。结果显示，3-MCPD 酯、2-MCPD 酯及缩水甘油酯的 LOD 为 0.002-0.008μg/kg，LOQ 为 0.008-0.025μg/kg，远低于欧盟、中国等国家和地区对食品中氯丙醇酯的限量要求（如欧盟规定植物油中 3-MCPD 酯限量≤2μg/kg），满足痕量残留检测需求。
（二）线性范围与相关系数
对 0.01-5.0μg/kg 浓度梯度的标准工作液进行测定，以氯丙醇酯浓度为横坐标（x），目标物与对应内标物的峰面积比值为纵坐标（y）进行线性回归。结果表明，3 种目标物的线性相关系数（R²）均≥0.998，其中 3-MCPD 酯、缩水甘油酯的 R² 可达 0.999 以上，说明方法在该浓度区间内定量准确性优异，无明显基质抑制或增强效应。
（三）精密度
- 重复性：在空白食品基质中添加中浓度（0.1μg/kg）混合标准液，平行制备 6 份样品，测定后计算相对标准偏差（RSD）。结果显示，所有目标物的重复性 RSD 为 1.5%-4.3%，其中油脂基质中 RSD≤3.8%，烘焙食品基质中 RSD≤4.3%，均小于 5%，表明方法稳定性良好，操作误差可控。
- 中间精密度：由 2 名操作人员在不同时间（间隔 24h）使用同一台安益谱 TQ8100 仪器测定上述中浓度样品，各平行 6 次，总 RSD 为 1.8%-4.8%，均≤6.0%，证明方法受人员、时间等操作条件波动影响小，适用性强。
（四）回收率
在空白食品基质（植物油、饼干）中分别添加低（0.02μg/kg）、中（0.1μg/kg）、高（1.0μg/kg）三个浓度水平的混合标准液，按方法测定并计算回收率。结果显示，3 种氯丙醇酯的回收率为 82%-108%，其中植物油基质中回收率集中在 85%-105%，烘焙食品基质中回收率≥82%，符合食品安全检测中痕量污染物分析 80%-120% 的回收率要求，基质干扰得到有效控制。
四、实际样品检测与应用优势
（一）实际样品检测案例
选取市售的 10 批次植物油（大豆油、棕榈油、葵花籽油）、8 批次烘焙食品（饼干、面包、蛋糕）进行检测，结果显示：
- 植物油样品中，3-MCPD 酯检出率为 80%，浓度范围 0.05-1.2μg/kg，均低于限量标准；2-MCPD 酯检出率为 50%，浓度范围 0.03-0.8μg/kg；缩水甘油酯检出率为 60%，浓度范围 0.04-1.0μg/kg；
- 烘焙食品样品中，氯丙醇酯检出率相对较低，3-MCPD 酯仅在 2 批次饼干中检出，浓度为 0.03-0.08μg/kg，其余目标物未检出，表明烘焙食品中氯丙醇酯污染风险低于油脂类食品。
（二）核心应用优势
- 抗基质干扰能力强：安益谱 TQ8100 的三重四极杆结构可通过 MRM 模式精准筛选目标离子，有效排除食品中高含量脂肪、蛋白质等基质成分的干扰，相较于单四极杆气质联用仪，检测准确性提升 30% 以上。
- 前处理适配性好：针对不同食品基质优化的水解 - 衍生化 - 固相萃取流程，可有效提取各类氯丙醇酯，尤其适用于高油脂基质样品，提取效率≥90%，确保检测结果可靠。
- 检测效率高：气相色谱的快速升温程序与质谱的高效离子筛选结合，单样品检测时间仅需 35min，较传统检测方法（如气相色谱 - 质谱联用仪单四极杆模式）缩短 25%，支持批量样品连续检测，满足食品企业日常质量控制与监管部门抽检需求。
五、结论与展望
基于安益谱 TQ8100 三重四极杆气质联用仪建立的食品中氯丙醇酯检测方法，通过优化前处理流程与仪器参数，实现了 3-MCPD 酯、2-MCPD 酯及缩水甘油酯的痕量精准定量。该方法具有检出限低、线性范围宽、精密度高、抗基质干扰能力强的优势，可适配植物油、烘焙食品、油炸食品等多种食品基质，完全满足国内外食品安全标准对氯丙醇酯检测的技术要求。
未来，可进一步优化前处理自动化流程，如结合自动固相萃取系统减少人工操作误差；同时，拓展检测范围至其他氯丙醇酯同类物（如 1,3 - 二氯 - 2 - 丙醇酯），并开发专用数据处理软件实现目标物自动识别与浓度计算，为食品中氯丙醇酯的高效、精准检测提供更完善的技术解决方案，助力食品安全监管体系升级。
