离子色谱―串联质谱法测定牛奶中氯酸盐和亚氯酸盐

牛奶在加工包装过程中涉及各种器皿的清洗和消毒，亚氯酸盐和氯酸盐作为对人身体健康有害的物质，很可能趁机潜入并存在于成品牛奶产品中，因此有必要对牛奶中的亚氯酸盐和氯酸盐进行检测。消毒剂副产物（disinfection by-products，DBPs）是指消毒剂与水中天然有机物反应后生成的物质。目前市售饮用水消毒剂主要有液氯、二氧化氯和臭氧。亚氯酸盐是二氧化氯消毒副产物，氯酸盐为二氧化氯原料带入，这两种物质均对人体有害。亚氯酸盐可导致高铁血红蛋白和溶血性贫血，且具有较强的致突变性，国际癌症研究中心（IARC）已将亚氯酸盐列为致癌物，氯酸盐为中等毒性化合物。GB/T 5749-2006《生活饮用水卫生标准》中规定，亚氯酸盐和氯酸盐的限量均为0.7mg/L。本文采用IC-MS/MS方法，建立了同时测定亚氯酸盐和氯酸盐的离子色谱方法。此方法极大地降低了基体干扰，提高了分析方法的信噪比和灵敏度，该方法应用于牛奶样品中亚氯酸盐和氯酸盐的同时测定，并得到了良好的结果。

实验

仪器与试剂

离子色谱系统

ICS-2000离子色谱仪（Thermo），离子色谱系统配有EGC淋洗液自动发生器和Chromeleon6.8色谱工作站；

色谱柱：IonPac AS19，7.5μm，250×2mm（P/N：062886）；IonPac AG19，11μm，250×2mm（P/N： 062888）；

柱温：30℃；

检测器：抑制型电导检测器；

抑制器：ASRS 300 2mm阴离子，外接水模式，16mA电流。

质谱检测器

API-3200三重四极杆串联质谱系统（MS/MS）（美国ABI公司），配有电喷雾离子化源（ESI）和Analyst1.4.1工作软件。

试剂

氯酸钠、亚氯酸钠均为分析纯；

所用溶液均用电阻率为18.2MΩcm的超纯水配制。

分析条件

色谱条件

EGC淋洗液自动发生器在线自动产生KOH淋洗液，采用淋洗液发生器产生的高纯KOH溶液，浓度梯度洗脱，浓度梯度程序：0～10min，25mmol/L；10.1～20 min，60mmol/L；20.1min，25mmol/L，平衡4min；

流速：0.25mL/min；

进样量：200μL；

质谱条件

API-3200串联质谱联用仪；

负离子模式；源温度700℃；

离子源GS1：0.21MPa；离子源GS2：0.14MPa；气帘气压0.14MPa；碰撞气压0.034MPa；

离子喷雾电压-4500V；入口电压-10V；多反应监测（MRM）模式。

样品制备

样品前处理方法：不同品牌鲜牛奶购自本地超市，取4mL牛奶于50mL小瓶中，加入5mL乙腈沉淀蛋白，涡旋振摇2min后，将混合液转移至离心管中，以6000r/min转速离心20min，取上清液用去离子水稀释10倍过0.22μm的尼龙滤膜，最后将清液过OnGuard II RP前处理小柱（美国Dionex公司）后直接进样分析。样品加标处理方法相同。Dionex OnGuard II RP柱填料是具有大孔结构的聚二乙烯基苯反相聚合物，可以除去样品基体中的芳香染料、表面活性剂和一些大分子有机物，以此来保护分析柱。

结果和讨论

实验条件的选择与优化

IonPac AS19分析柱的柱容量大、亲水性强，背景低。本文以IonPac AS19为分析柱，EGC在线产生KOH为淋洗液，串联质谱为检测器，采用多反应监测模式（MRM）检测。MRM具有极高的选择性。采用KOH作为淋洗液，淋洗液经抑制器16mA电抑制后进入质谱检测器，从而消除无机酸和碱对质谱检测器的影响。质谱分析条件优化：首先针泵连续直接进样，亚氯酸和氯酸Q1全扫描，分别确定了亚氯酸根（m/z 66.9）和氯酸根（m/z 83.8）的母离子；进而对母离子进行二级质谱碎片离子扫描，选择信号响应较高的确定为各母离子的子离子，各得到两对离子对。然后分别优化Gas1、离子喷雾电压IS、气帘气Curtain Gas、解簇电压DP等参数，选择最优参数使得信号稳定、灵敏度达到最佳。经过条件优化，亚氯酸盐和氯酸盐能达到很好的分离和检测。

标准曲线与检出限

在选定的最佳条件下，考察了该方法的检出限、精密度和线性范围。分别以66.9/51.0和83.8/67.0为亚氯酸盐和氯酸盐的定量离子对，对峰面积进行定量，两种离子的线性范围及检出限等参数列于表1。

实际样品分析

本文实际测定了3种品牌的牛奶样品。样品经前处理后进样分析，并做加标回收实验。实际测定的3种牛奶样品中都没有检出亚氯酸盐，而氯酸盐均检出，但其含量均小于国家标准中对于饮用水中氯酸盐含量的要求（见图1）。

其分析结果及其加标回收结果列于表2。所测亚氯酸盐和氯酸盐的回收率分别在80%～110%和83%～91%之间。