食安无忧|新国标下的氯酸盐与高氯酸盐精确测定

2023-10-09 18:31:17, 飞飞赛默飞色谱与质谱分析

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彭倩孙银

近年来，食品中的氯酸盐和高氯酸盐作为一类新型污染物引起大家的普遍关注，其中婴幼儿配方乳粉氯酸盐超标的报道更是让人担忧。氯酸盐的急性毒性包括诱发高铁血红蛋白血症、溶解红细胞、溶血性贫血及肾功能损害（甚至衰竭）等，慢性毒性会抑制人体甲状腺对碘的吸收。人类主要通过饮用水和食品接触暴露氯酸盐，由于食品生产线上经常使用含氯消毒水进行食品加工设备的消毒，易导致氯酸盐迁移至食品中。

高氯酸盐（ClO₄^-）是一种易溶于水、难降解的环境污染物。环境中高氯酸盐的来源包括自然形成和人工合成两部分。自然形成的高氯酸盐主要是在大气中自然形成和天然存在于硝石矿。人工合成主要是由于高氯酸盐具有强氧化性，使其广泛应用于火箭推进剂、烟花、道路照明弹和炸药等生产中。高氯酸盐通过土壤和水源进入食品链，进入人机体后可以竞争性地抑制碘摄取，从而损害甲状腺功能，导致婴幼儿的生长发育出现问题。对于成年人来说，在持续摄入高氯酸盐的情况下，机体会发生骨髓造血细胞再生障碍。

欧洲食品安全局（European Food Safety Authority，EFSA）食物链污染物专家组发布了关于食物中高氯酸盐公共健康风险的科学意见案，制定了食品中高氯酸盐的残留限量：婴幼儿食品为0.02 mg/kg，蔬菜和水果为0.05mg/kg，茶、腌制水果和蔬菜干为0.75mg/kg。美国科学院（NAS）建议包括婴幼儿及孕妇等敏感人群在内的高氯酸盐摄入的参考量为0.7 μg/kg bw/day。EFSA检测发现冷冻食品中氯酸盐的含量较高，果蔬污染最严重。设定高氯酸盐耐受摄入量为0.3μg/kg bw/day，氯酸盐耐受摄入量为3 μg/kg bw/day^[1]。

目前国内标准关于食品中氯酸盐和高氯酸盐的检测方法大多为离子色谱法，集中在饮用水和出口食品中。2017年实施的检测标准BJS 201706 食品中氯酸盐和高氯酸盐的测定^[2]，采用Acclaim Trinity P1色谱柱，实现了三重四级杆液质平台的测定方案。食品安全国家标准审评委员会于2021年10月发布了《食品安全国家标准食品中氯酸盐和高氯酸盐的测定》（征求意见稿）^[3]，该标准采用五氟苯基柱（PFP），规定了食品中氯酸盐和高氯酸盐的液相色谱串联质谱测定方法。赛默飞应用中心依据新标准征求意见稿，基于Thermo Scientific三重四极杆串联质谱平台，采用Hypercarb固相萃取柱对奶粉进行前处理，高盐样品增加OnGuard II Ag/H小柱净化，选择Hypersil Gold PFP色谱柱进行分离。该方案简单快速高效，可重复性强。可为果蔬、谷物以及茶叶等多种食品基质中氯酸盐和高氯酸盐的检测提供借鉴。

仪器耗材

Thermo Scientific™ Vanquish™ Horizon超高效液相色谱仪

Thermo Scientific™ TSQ Altis™三重四极杆质谱仪

固相萃取柱：Hypercarb SPE小柱，500mg/6mL (P/N:60106-402)

高盐样品净化柱：Dionex OnGuard II Ag/H 小柱, 2.5mL（P/N: 057410 ）

微孔滤膜：Titan3, 17mm亲水PTFE过滤器，0.2 μm（P/N 42213-NPL）

样品瓶：9mm 1.5mL 透明 PP螺口样品瓶（P/N 6ESV9-1PP）

色谱柱：Hypersil Gold PFP 3 μm 2.1 x 150 mm （P/N 25403-152130）

线性范围

采用逐级稀释法配制氯酸盐和高氯酸盐标准工作溶液，线性范围分别为2.5-500 ng/mL和0.25-50 ng/mL，线性相关系数R²均大于0.999，线性关系良好。氯酸盐及高氯酸盐的线性关系图，见图1。

图1. 氯酸盐和高氯酸盐标准曲线线性范围

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方法精密度、定量限和回收率

选择奶粉样品，提取溶剂为20%乙腈，进样量2µL，在氯酸盐和高氯酸盐定量限和10倍定量限水平下进行了加标回收率的测试。结果表明，称样量为1.0g时，氯酸盐的检出限为20.0 μg/kg，定量限为50.0 μg/kg；高氯酸盐的检出限为2.00 μg/kg，定量限为5.00 μg/kg。定量限浓度和10倍定量限浓度加标均可取得80-120%的回收率。表1展示了加标回收率和精密度结果。具体谱图见图2。

表1 奶粉基质在定量限和10倍定量限水平下氯酸盐和高氯酸盐的加标回收率及精密度结果（n=2）

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图2. 提取溶剂为20%乙腈，进样量2µL不同样品进样谱图（点击查看大图）

总结

新国标方案与BJS 201706标准相比较，后者采用赛默飞特色三重混合模式色谱柱Acclaim Trinity P1，该方案对氯酸盐和高氯酸盐的保留更强，峰型优异，能有效的去除基质干扰。方案简便易用、重现性良好、线性范围宽，方法灵敏度佳。两套检测方案均能满足标准要求，用户在实际样品检测工作中，可根据自身需求选择相应的方案开展工作。