氯酸盐和高氯酸盐是水体中常见的2 种氯化消毒副产物。高氯酸盐的离子半径和碘离子的离子半径接近，同时两者电荷价态相同，因此两者在甲状腺吸收中存在竞争关系，体内高浓度的高氯酸盐会抑制碘离子的吸收进而抑制甲状腺素的分泌，从而影响人体的正常代谢，影响身体机能。氯酸盐在人体内可以诱发呼吸困难、高铁血红蛋白症等。这两种氯氧化物具有极好的水溶性，可以通过环境水体迁移至土壤中，并被植物根部吸收在果实、茎、叶等部位富集，动物通过饮水和食用植物将氯氧化合物摄入体内在生物体内进一步富集。
婴儿配方奶粉与普通动物源性产品在样品基质上的区别在于除主要的蛋白质、碳水化合物等营养成分外，还会在原有基础上添加一定量的低聚糖、不饱和脂肪酸（亚麻酸、二十二碳六烯酸）等营养成分。这些营养成分中维生素、脂肪和不饱和脂肪酸等脂质会对检测产生干扰，目前对于婴儿配方奶粉中脂质的净化主要采取液液萃取和固相萃取小柱净化两种净化方式。其中液液萃取需要使用具有高挥发性、低毒的正己烷，操作更为繁琐、耗时。江苏省疾病预防控制中心的张 昊、霍宗利*等人针对去除脂质操作采用了增强基质脂质去除固相萃取小柱产品（Captiva EMR-Lipid固相萃取柱式净化产品）。这类产品与传统净化方式相比，通过空间位阻和亲水性的协同作用，对于C5及以上碳链化合物具有极强的选择性吸附，可以在去除干扰脂质的同时不吸附目标物，同时该产品无需活化和洗脱，操作简便。目前，EMR-Lipid脂质去除技术已广泛用于动物源性食品中兽药残留和环境污染物的检测，但是尚无采用EMR-Lipid技术对动物源性食品样品中氯酸盐和高氯酸盐等无机盐进行净化处理的报道。本实验旨在建立了一种基于IC-MS/MS，使用Captiva EMRLipid选择性脂质净化技术，测定婴儿配方奶粉中氯酸盐和高氯酸盐的方法。本方法净化操作简单快速、稳定性好，满足日常样品的测定需要。
1、色谱条件的优化
随后比较氯酸盐和高氯酸盐在3 种离子色谱柱AS11（250 mm×2.1 mm，13 µm）、AS16（250 mm×2.1 mm，9 µm）、AS19（250 mm×2.1 mm，7.5 µm）上的色谱行为，流动相0.7 mol/L甲胺-乙腈（3∶7，V/V），流速0.3 mL/min，3 种色谱柱的填料粒径不同（AS11为13 µm，AS16为9 µm，AS19为7.5 µm），色谱填料的比表面积随着粒径的减小而增大，填料的吸附能力逐渐增大，在洗脱液洗脱能力相同的情况下导致目标物在这3 种色谱柱上的保留时间逐渐变长，色谱峰变宽。综合考虑后使用AS16作为本实验的分析柱。氯酸盐和高氯酸盐及其对应同位素内标在标准溶液中的提取离子流图见图1。
2、前处理方法的优化
溶解样品纯水用量的选择
目前市售的婴儿配方奶粉由于品牌、原料奶奶源、段位的不同，配方中碳水化合物、蛋白质、矿物质等营养元素均存在差异，因此不同品牌、不同段位的配方奶粉在冲调时推荐的用水量也不同，统计后得出目前常见的品牌婴儿配方奶粉推荐1 g奶粉冲调时水的用量为5～7 mL。考虑到适用性，选择最高用水量7 mL作为溶解奶粉样品的纯水用量。
沉淀剂的选择
表2显示，3 种沉淀剂在提取率均高于80%，但是乙腈的使用量较少，说明样品被溶剂稀释的倍数较少，方法会具有较低的检出限和定量限，因此选择乙腈作为沉淀剂进行进一步优化。
水和沉淀剂使用量的优化
比较沉淀蛋白时乙腈加入量对模拟加标样品（加标量：氯酸盐400 μg/kg、高氯酸盐100 μg/kg）提取率的影响，结果显示沉淀剂用量为9 mL时两个化合物的提取率最高，因此选择9 mL作为沉淀剂的使用量，具体结果见表3。
固相萃取小柱的选择
表4显示，除使用EMR-Lipid小柱净化外的基质溶液对高氯酸盐均产生了不可无视的基质效应，同时使用GCB小柱净化时高氯酸盐的提取率大于120%，值得注意的是，使用GCB/NH 2 复合小柱和EMR-Lipid小柱净化时样品基质对于氯酸盐产生了一定基质抑制。推测出现该情况的原因，EMR-Lipid填料的空间结构对脂质存在选择性去除，能够有效去除样品基质中的不饱和脂肪酸等脂质，从而有效降低了这类脂质对高氯酸盐的基质抑制，而PRiME HLB小柱和ENVI-18小柱的柱填料也具有一定的去除脂质效果，但去除效果有限，因此只是降低了部分基质抑制，而GCB小柱和GCB/NH 2 小柱的柱填料对脂质去除的效果较差因此产生了严重的基质抑制；而样品基质中除脂质外还有其他有机物，例如低聚糖等，这类化合物无法被EMR-Lipid吸附去除，因此产生了一部分的基质抑制。因此选择了其余4 种小柱中基质效应和提取率均相对较好（回收率＞80%，基质效应＞70%）的ENVI-18小柱与EMR-Lipid小柱协同净化，但是该协同净化手段对氯酸盐回收率和基质抑制改善效果不明显，考虑到使用两种小柱净化会增加净化操作的复杂性和实验成本，因此单独使用EMR-Lipid小柱作为本实验的样品净化手段。
3、方法学考察结果
线性方程和检出限
按照优化好的条件将标准溶液曲线上机测定，以被测组分离子峰面积与同位素内标离子峰面积之比为纵坐标，标准曲线中被测组分质量浓度为横坐标，作标准曲线。所得标准曲线的线性方程回归系数均大于0.999。同时根据氯酸盐和高氯酸盐的信噪比为3确定仪器检出限为0.3 μg/L和0.1 μg/L，计算得出方法检出限分别为4.8 μg/kg和1.6 μg/kg，定量限（RSN=10）分别为16 μg/kg和5.0 μg/kg，结果见表5。
回收率和相对标准偏差
分别对奶粉进行3 个加标水平的加标实验，表6显示，氯酸盐和高氯酸盐在阳性样品中3 个不同加标水平下的加标回收率分别为98.8%～101%和97.2%～112%，相对标准偏差分别为1.1%～2.6%和1.3%～6.8%，说明方法能够满足实际样品的检测需要。
4、实际样品测定结果
使用本方法对12 份购买于网店或超市的奶粉进行检测，结果显示12 份样品均为氯酸盐和高氯酸盐阳性样本，样品中氯酸盐含量为17.4～203.9 μg/kg，高氯酸盐含量为5.1～14.8 μg/kg。
结 论
本实验使用Captiva EMR-Lipid小柱与C18小柱协同净化，IC-MS/MS分离检测，建立了婴儿配方奶粉中的氯酸盐和高氯酸盐的同时测定的方法。与传统液液萃取除脂相比，Captiva EMR-Lipid小柱净化操作简单、无需活化，脂质去除选择性高，能够有效降低奶粉样品基质对于高氯酸盐的机制抑制。方法便捷、准确、可靠，适于婴儿配方奶粉中氯酸盐和高氯酸盐的检测。
本文《基于Captiva EMR-Lipid净化的婴儿配方乳粉中氯酸盐和高氯酸盐的离子色谱-串联质谱测定》来源于《食品科学》2021年42卷12期315-321页，作者：张昊，蒋晓宏，霍宗利。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20191112-149。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网
为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上，将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于2021年11月27-28日在河南郑州共同举办“2021年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。
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