封麗娟，張 昊，劉曉華，霍宗利，朱 醇?

(1.連云港市質(zhì)量技術(shù)綜合檢驗(yàn)檢測中心，連云港 222000；2.江蘇省疾病預(yù)防控制中心，南京 210009；3.克孜勒蘇柯爾克孜自治州疾病預(yù)防控制中心，克孜勒蘇柯爾克孜自治州845350)

溴酸鹽是一種2B 級致癌物，但因?yàn)槠涑杀镜土?，在我國曾被廣泛作為面粉改良劑使用，我國從2005年開始全面禁止溴酸鹽在面粉中作為添加劑使用。氯酸鹽和高氯酸鹽都是重要的工業(yè)原料，且都是在自然環(huán)境中廣泛存在的污染物[1-2]，會通過食物鏈富集或者環(huán)境暴露污染，給人類的健康帶來了威脅，尤其是高氯酸鹽在自然界中極其難降解，屬于持久性污染物。我國現(xiàn)行有效的食品中溴酸鹽的測定方法為國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20188－2006《小麥粉中溴酸鹽的測定離子色譜法》中的離子色譜法，該方法采用的電導(dǎo)檢測器對溴酸鹽沒有特異性響應(yīng)，因?yàn)殇逅猁}的色譜保留比較差，所以極易出現(xiàn)假陽性結(jié)果，尤其是氯化物含量較高時，必須在前處理過程中增加除氯的步驟，這些缺點(diǎn)嚴(yán)重制約了該方法的推廣應(yīng)用。目前，測定溴酸鹽、氯酸鹽和高氯酸鹽的方法主要有離子色譜法[3]、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[4-6]、離子色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[7-8]和離子色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法[9]等。其中，效果最好的是離子色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，但離子色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀不屬于常規(guī)設(shè)備，在基層單位很難推廣應(yīng)用。

本工作所用流動相中含有甲胺溶液，甲胺為易揮發(fā)性物質(zhì)，因此可以在高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀上應(yīng)用。基于此，建立了測定面制品中溴酸鹽、氯酸鹽和高氯酸鹽含量的離子色譜-質(zhì)譜法。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

AB Sciex 5500 型超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；Sigma 2-16KJ型高速離心機(jī)；SI VORTEX-GENIE 2型渦旋混合儀；0.22μm 水相針頭式濾器。

溴酸鹽、氯酸鹽和高氯酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:1 000 mg·L－1。

氯酸鹽-18O3(溴酸鹽、氯酸鹽的同位素內(nèi)標(biāo))標(biāo)準(zhǔn)溶液:100 mg·L－1。

高氯酸鹽-18O4(高氯酸鹽的同位素內(nèi)標(biāo))標(biāo)準(zhǔn)溶液:100 mg·L－1。

甲胺為分析純；乙腈為色譜純；試驗(yàn)用水為自制的超純水。

1.2 儀器工作條件

1)色譜條件 Dionex AS16 離子交換色譜柱(250 mm×2.1 mm，9μm)；柱溫25℃，樣品室溫度5 ℃；進(jìn)樣量5μL；流量0.3 mL·min－1。流動相:A 為0.7 mol·L－1甲胺溶液，B 為乙腈。梯度洗脫程序:0～4 min 時，A 為65%；4～5 min 時，A 由65%降至10%，保持2 min；7～8 min時，A 由10%升至65%，保持4 min。

2)質(zhì)譜條件 電噴霧離子源，負(fù)離子掃描；離子源溫度550 ℃；噴霧電壓4.5 k V；氣簾氣壓力2.76×105Pa；多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式。其余質(zhì)譜參數(shù)見表1，其中，“?”為定量離子。

1.3 試驗(yàn)方法

面制品樣品粉碎后過篩，稱取粉碎后樣品1.50 g于50 mL 離心管中，加入100 μL 的100 mg·L－1同位素內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加入20 mL水渦旋30 s混勻，超聲提取15 min，以5 000 r·min－1轉(zhuǎn)速離心10 min。上清液轉(zhuǎn)移至另一個50 mL離心管中，加入10 mL 石油醚除脂[8](若樣品為面粉，因其油脂含量不高，可省略此步驟)，取10 mL下層清液通過活化后的DionexTMOn-GuardTMⅡRP 反相小柱(依次用5 mL 甲醇和10 mL水沖洗活化)，棄去前2 mL 流出液，收集隨后流出液，使用0.22μm 水相針頭式濾器過濾后按儀器工作條件進(jìn)行測定。

表1 質(zhì)譜參數(shù)Tab.1 MS parameters

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜行為

按儀器工作條件對20μg·L－1溴酸鹽、氯酸鹽和高氯酸鹽的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(含同位素內(nèi)標(biāo))進(jìn)行測定，其提取離子流色譜圖見圖1。

因溴酸鹽同位素內(nèi)標(biāo)不易獲得，試驗(yàn)用氯酸鹽同位素內(nèi)標(biāo)對溴酸鹽進(jìn)行校正，獲得滿意的結(jié)果。

圖1 溴酸鹽、氯酸鹽和高氯酸鹽混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的提取離子流色譜圖Fig.1 Extraction ion flow chromatograms of mixed standard solution of bromate，chlorate and perchlorate

2.2 色譜條件的選擇

試驗(yàn)參考EPA 方法331.0《液相色譜-電噴霧質(zhì)譜法測定飲用水中高氯酸鹽》，使用離子交換色譜柱作為分析柱，試驗(yàn)考察了Dionex AS11、Dionex AS16和Dionex AS19 等3 種離子交換色譜柱對3種目標(biāo)化合物分離效果的影響。結(jié)果表明:3種目標(biāo)化合物在Dionex AS11離子交換色譜柱上的保留均比較弱，不利于目標(biāo)化合物與面制品中雜質(zhì)的分離；雖然Dionex AS19 離子交換色譜柱保留比較強(qiáng)，但甲胺溶液的洗脫能力比常規(guī)的非揮發(fā)性的氫氧化鈉和碳酸銨弱，導(dǎo)致分析時間過長；Dionex AS16離子交換色譜柱保留時間適中。試驗(yàn)選用Dionex AS16離子交換色譜柱。

為提高方法的適用性，本方法采用揮發(fā)性的甲胺溶液作為流動相，不需要在柱后采用抑制器除鹽。

考慮到面制品中有機(jī)物含量比較高，容易污染色譜柱，試驗(yàn)采用甲胺溶液與乙腈進(jìn)行梯度洗脫，利用高比例的有機(jī)相在目標(biāo)化合物分離后能將可能殘留的有機(jī)物洗脫下來，延長色譜柱的使用壽命。采用0.4，0.7，1.0 mol·L－1的甲胺溶液作為流動相的水相進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明:不同濃度的甲胺溶液作為流動相的水相時，目標(biāo)化合物的檢出限沒有顯著性差異；0.7 mol·L－1甲胺溶液作為流動相的水相時，出峰時間適中，且面制品中基質(zhì)對目標(biāo)化合物無干擾。試驗(yàn)選擇流動相的水相為0.7 mol·L－1甲胺溶液。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限和測定下限

分別移取適量的1 000 mg·L－1溴酸鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，用水逐級稀釋成溴酸鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。其中氯酸鹽的質(zhì)量濃度依次為10，20，40，80，160μg·L－1，溴酸鹽和高氯酸鹽的質(zhì)量濃度依次為2.5，5.0，10，20，40μg·L－1，添加適量的100 mg·L－1同位素內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液使同位素內(nèi)標(biāo)的質(zhì)量濃度均為10μg·L－1。按儀器工作條件對上述含內(nèi)標(biāo)的溴酸鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測定，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。溴酸鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽的線性范圍、線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)見表2。

分別根據(jù)3倍信噪比和10倍信噪比計算方法的檢出限(3S/N)和測定下限(10S/N)，結(jié)果見表2。

表2 線性范圍、線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和測定下限Tab.2 Linearity ranges，linear regression equations，correlation coefficients，detection limits and lower limits of determination

2.4 精密度和回收試驗(yàn)

按試驗(yàn)方法對空白面制品樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，計算回收率和測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)，結(jié)果見表3。

表3 精密度和回收試驗(yàn)結(jié)果(n＝5)Tab.3 Results of tests for precision and recovery(n＝5)

2.5 樣品分析

分別在新疆地區(qū)和江蘇地區(qū)采集拉面樣品20份和囊樣品17份按試驗(yàn)方法進(jìn)行分析。結(jié)果表明:在37份樣品中溴酸鹽均未檢出，氯酸鹽的測定值為0.021～0.275 mg·kg－1，高氯酸鹽的測定值為0.002～0.009 mg·kg－1。