王海波 賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司
牛奶在加工包裝過(guò)程中涉及各種器皿的清洗和消毒,亞氯酸鹽和氯酸鹽作為對(duì)人身體健康有害的物質(zhì),很可能趁機(jī)潛入并存在于成品牛奶產(chǎn)品中,因此有必要對(duì)牛奶中的亞氯酸鹽和氯酸鹽進(jìn)行檢測(cè)。消毒劑副產(chǎn)物(disinfection by-products,DBPs)是指消毒劑與水中天然有機(jī)物反應(yīng)后生成的物質(zhì)。目前市售飲用水消毒劑主要有液氯、二氧化氯和臭氧。亞氯酸鹽是二氧化氯消毒副產(chǎn)物,氯酸鹽為二氧化氯原料帶入,這兩種物質(zhì)均對(duì)人體有害。亞氯酸鹽可導(dǎo)致高鐵血紅蛋白和溶血性貧血,且具有較強(qiáng)的致突變性,國(guó)際癌癥研究中心(IARC)已將亞氯酸鹽列為致癌物,氯酸鹽為中等毒性化合物。GB/T 5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定,亞氯酸鹽和氯酸鹽的限量均為0.7mg/L。本文采用IC-MS/MS方法,建立了同時(shí)測(cè)定亞氯酸鹽和氯酸鹽的離子色譜方法。此方法極大地降低了基體干擾,提高了分析方法的信噪比和靈敏度,該方法應(yīng)用于牛奶樣品中亞氯酸鹽和氯酸鹽的同時(shí)測(cè)定,并得到了良好的結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)
儀器與試劑
離子色譜系統(tǒng)
ICS-2000離子色譜儀(Thermo),離子色譜系統(tǒng)配有EGC淋洗液自動(dòng)發(fā)生器和Chromeleon6.8色譜工作站;
色譜柱:IonPac AS19,7.5μm,250×2mm(P/N:062886);IonPac AG19,11μm,250×2mm(P/N: 062888);
柱溫:30℃;
檢測(cè)器:抑制型電導(dǎo)檢測(cè)器;
抑制器:ASRS 300 2mm陰離子,外接水模式,16mA電流。
質(zhì)譜檢測(cè)器
API-3200三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜系統(tǒng)(MS/MS)(美國(guó)ABI公司),配有電噴霧離子化源(ESI)和Analyst1.4.1工作軟件。
試劑
氯酸鈉、亞氯酸鈉均為分析純;
所用溶液均用電阻率為18.2MΩcm的超純水配制。
分析條件
色譜條件
EGC淋洗液自動(dòng)發(fā)生器在線自動(dòng)產(chǎn)生KOH淋洗液,采用淋洗液發(fā)生器產(chǎn)生的高純KOH溶液,濃度梯度洗脫,濃度梯度程序:0~10min,25mmol/L;10.1~20 min,60mmol/L;20.1min,25mmol/L,平衡4min;
流速:0.25mL/min;
進(jìn)樣量:200μL;
質(zhì)譜條件
API-3200串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀;
負(fù)離子模式;源溫度700℃;
離子源GS1:0.21MPa;離子源GS2:0.14MPa;氣簾氣壓0.14MPa;碰撞氣壓0.034MPa;
離子噴霧電壓-4500V;入口電壓-10V;多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)模式。
樣品制備
樣品前處理方法:不同品牌鮮牛奶購(gòu)自本地超市,取4mL牛奶于50mL小瓶中,加入5mL乙腈沉淀蛋白,渦旋振搖2min后,將混合液轉(zhuǎn)移至離心管中,以6000r/min轉(zhuǎn)速離心20min,取上清液用去離子水稀釋10倍過(guò)0.22μm的尼龍濾膜,最后將清液過(guò)OnGuard II RP前處理小柱(美國(guó)Dionex公司)后直接進(jìn)樣分析。樣品加標(biāo)處理方法相同。Dionex OnGuard II RP柱填料是具有大孔結(jié)構(gòu)的聚二乙烯基苯反相聚合物,可以除去樣品基體中的芳香染料、表面活性劑和一些大分子有機(jī)物,以此來(lái)保護(hù)分析柱。
結(jié)果和討論
實(shí)驗(yàn)條件的選擇與優(yōu)化
IonPac AS19分析柱的柱容量大、親水性強(qiáng),背景低。本文以IonPac AS19為分析柱,EGC在線產(chǎn)生KOH為淋洗液,串聯(lián)質(zhì)譜為檢測(cè)器,采用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM)檢測(cè)。MRM具有極高的選擇性。采用KOH作為淋洗液,淋洗液經(jīng)抑制器16mA電抑制后進(jìn)入質(zhì)譜檢測(cè)器,從而消除無(wú)機(jī)酸和堿對(duì)質(zhì)譜檢測(cè)器的影響。質(zhì)譜分析條件優(yōu)化:首先針泵連續(xù)直接進(jìn)樣,亞氯酸和氯酸Q1全掃描,分別確定了亞氯酸根(m/z 66.9)和氯酸根(m/z 83.8)的母離子;進(jìn)而對(duì)母離子進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜碎片離子掃描,選擇信號(hào)響應(yīng)較高的確定為各母離子的子離子,各得到兩對(duì)離子對(duì)。然后分別優(yōu)化Gas1、離子噴霧電壓IS、氣簾氣Curtain Gas、解簇電壓DP等參數(shù),選擇最優(yōu)參數(shù)使得信號(hào)穩(wěn)定、靈敏度達(dá)到最佳。經(jīng)過(guò)條件優(yōu)化,亞氯酸鹽和氯酸鹽能達(dá)到很好的分離和檢測(cè)。
標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限
在選定的最佳條件下,考察了該方法的檢出限、精密度和線性范圍。分別以66.9/51.0和83.8/67.0為亞氯酸鹽和氯酸鹽的定量離子對(duì),對(duì)峰面積進(jìn)行定量,兩種離子的線性范圍及檢出限等參數(shù)列于表1。
實(shí)際樣品分析
本文實(shí)際測(cè)定了3種品牌的牛奶樣品。樣品經(jīng)前處理后進(jìn)樣分析,并做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。實(shí)際測(cè)定的3種牛奶樣品中都沒有檢出亞氯酸鹽,而氯酸鹽均檢出,但其含量均小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于飲用水中氯酸鹽含量的要求(見圖1)。
其分析結(jié)果及其加標(biāo)回收結(jié)果列于表2。所測(cè)亞氯酸鹽和氯酸鹽的回收率分別在80%~110%和83%~91%之間。