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食品中氯酸鹽和高氯酸鹽的測(cè)定
BJS 201706
1 范圍
本方法規(guī)定了食品中氯酸鹽和高氯酸鹽含量的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定方法。
本方法適用于包裝飲用水、液體乳、大米、胡蘿卜、哈密瓜、豬肉、魚肉、茶葉、嬰幼兒配方乳粉（不包括特殊醫(yī)學(xué)用途的嬰幼兒配方乳粉）中氯酸鹽和高氯酸鹽的測(cè)定。
2 原理
試樣經(jīng)提取、離心后，上清液經(jīng)固相萃取柱凈化，用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定，內(nèi)標(biāo)法定量。
3 試劑和材料
3.1 試劑
3.1.1 乙腈（CH3CN）：色譜純。
3.1.2 甲醇（CH3OH）：色譜純。
3.1.3 甲酸（HCOOH）：色譜純。
3.1.4 甲酸銨（HCOONH4）：液質(zhì)聯(lián)用級(jí)。
3.1.5 超純水（H2O）：電阻率為 18.2MΩ·cm。
注：以上試劑在使用前均應(yīng)做本底測(cè)試。
3.2 試劑配制
3.2.1 含 0.1%甲酸的水溶液：量取 1.0mL 甲酸（3.1.3）至 1000mL 容量瓶，用超純水（3.1.5）稀釋至刻度，混勻。
3.2.2 20mmol/L 甲酸銨溶液：稱取 0.63g 甲酸銨（3.1.4），用超純水（3.1.5）溶解并稀釋至 500mL，混勻。
3.2.3 甲酸銨甲醇溶液：取 100mL 甲酸銨溶液（3.2.2），加入 200mL 甲醇（3.1.2），混勻。
3.3 標(biāo)準(zhǔn)品
3.3.1 氯酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品：采用具有證書的標(biāo)準(zhǔn)品或高純?cè)噭?，純度?/span>99%。中文名稱、英文名稱、
CAS 登錄號(hào)、分子式、相對(duì)分子量詳見表 1。
3.3.2 高氯鈉鹽標(biāo)準(zhǔn)品：采用具有證書的標(biāo)準(zhǔn)品或高純?cè)噭?，純度?/span>99%。中文名稱、英文名稱、
CAS 登錄號(hào)、分子式、相對(duì)分子量詳見表 1。
表 1 氯酸鹽和高氯酸鹽的中文名稱、英文名稱、CAS 登錄號(hào)、分子式、相對(duì)分子量
中文名稱 | 英文名稱 | CAS 登錄號(hào) | 分子式 | 相對(duì)分子量 |
氯酸鈉 | Sodiumchlorate | 7775-09-9 | NaClO3 | 106.44 |
高氯酸鈉 | Sodiumperchlorate | 7601-89-0 | NaClO4 | 122.45 |
3.4 同位素內(nèi)標(biāo)
3.4.1 氯酸鹽同位素內(nèi)標(biāo)：氯酸鹽-18O3（200μg/mL，以氯酸根-18O3 離子計(jì)，北京振祥提供，
EURL-SRMLotNo:024），4℃保存。
3.4.2 高氯酸鹽同位素內(nèi)標(biāo)：高氯酸鹽-18O（4 100μg/mL，以高氯酸根-18O4離子計(jì)，美國劍橋提供，
CILOLM-7310-1.2），4℃保存。
3.5 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
3.5.1 氯酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（1mg/mL，以氯酸根計(jì)）：精密稱取氯酸鈉 0.128g（至 0.0001g），置于 100mL 容量瓶中，用超純水（3.1.5）溶解并稀釋至刻度，搖勻，制成濃度為 1mg/mL 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，4℃保存。
3.5.2 高氯酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（1mg/mL，以高氯酸根計(jì)）：精密稱取高氯酸鈉 0.123g（至 0.0001g），置于 100mL 容量瓶中，用超純水（3.1.5）溶解并稀釋至刻度，搖勻，制成濃度為 1mg/mL 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，4℃保存。
3.5.3 混合標(biāo)準(zhǔn)中間液：分別準(zhǔn)確量取 0.2mL 氯酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（3.5.1）、0.1mL 高氯酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（3.5.2），置于同一 100mL 容量瓶中，用超純水（3.1.5）稀釋至刻度，搖勻，制成氯酸鹽、高氯酸鹽濃度分別為 2.0µg/mL、1.0µg/mL 的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液，4℃保存。
3.5.4 混合同位素內(nèi)標(biāo)液：分別準(zhǔn)確量取 75µL 氯酸鹽同位素內(nèi)標(biāo)（3.4.1）、20µL 高氯酸鹽同位素內(nèi)標(biāo)（3.4.2）置于同一 10.0mL 容量瓶中，用超純水（3.1.5）稀釋至刻度，搖勻，制成氯酸鹽-18O3、高氯酸鹽-18O4濃度分別為 1500ng/mL、200ng/mL 的混合同位素內(nèi)標(biāo)液，4℃保存。
3.5.5 混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：分別準(zhǔn)確量取混合標(biāo)準(zhǔn)中間液（3.5.3）0μL、10μL、25μL、50μL、75μL、
100μL、250μL、500μL、750μL、1000μL，及混合同位素內(nèi)標(biāo)液（3.5.4）100μL，用甲酸銨甲醇溶液（3.2.3）稀釋并定容至 10mL，作為混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液 S0、S1—S9。氯酸鹽濃度依次為：0.00ng/mL、
2.00ng/mL、5.00ng/mL、10.0ng/mL、15.0ng/mL、20.0ng/mL、50.0ng/mL、100ng/mL、150ng/mL、 200ng/mL，高氯酸鹽濃度依次為：0.00ng/mL、1.00ng/mL、2.50ng/mL、5.00ng/mL、7.50ng/mL、
10.0ng/mL、25.0ng/mL、50.0ng/mL、75.0ng/mL、100ng/mL，混合標(biāo)準(zhǔn)工作液中氯酸鹽-18O3、高氯酸鹽-18O4 濃度分別為 15.0ng/mL、2.0ng/mL，或依需要配制適當(dāng)濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。臨用新制。
4 儀器和設(shè)備
4.1 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀，配有電噴霧離子源（ESI 源）。
4.2 渦旋振蕩器。
4.3 組織搗碎機(jī)。
4.4 均質(zhì)器。
4.5 離心機(jī)：轉(zhuǎn)速≥10000r/min。
4.6 電子天平：感量分別為 0.0001g 和 0.001g。
4.7 超聲波恒溫水浴振蕩器。
4.8 具塞離心管：50mL。
4.9 PRiMEHLB 固相萃取柱：3cc，150mm，或性能相當(dāng)者。
注：4.8、4.9 的耗材在使用前均應(yīng)做本底測(cè)試。
5 試樣制備與保存
5.1 包裝飲用水
充分混勻，直接取用。
5.2 液體乳：
充分搖勻，取適量有代表性的試樣，均分成兩份，作為試樣和留樣，分別裝入潔凈容器中，密封并標(biāo)記，于4℃避光保存。
5.3 豬肉、魚肉：
取適量有代表性的可食部分試樣，切成小塊，組織搗碎機(jī)搗碎，均分成兩份，作為試樣和留樣，分別裝入潔凈容器中，密封并標(biāo)記，于-18℃避光保存。
5.4 胡蘿卜、哈密瓜：
取適量有代表性的試樣，去皮去籽，切成小塊，組織搗碎機(jī)搗碎，均分成兩份，作為試樣和留樣，分別裝入潔凈容器中，密封并標(biāo)記，于-18℃避光保存。
5.5 嬰兒配方乳粉：
充分混勻，取適量有代表性的試樣，均分成兩份，作為試樣和留樣，分別裝入潔凈容器中，密封并標(biāo)記，于常溫避光保存。
5.6 大米、茶葉：
取適量有代表性的試樣，粉碎機(jī)粉碎后過40目篩，均分成兩份，作為試樣和留樣，分別裝入潔凈容器中，密封并標(biāo)記，于常溫避光保存。
6 測(cè)定步驟
6.1 提取
6.1.1 包裝飲用水：
準(zhǔn)確移取1.0mL試樣，加入10.0µL混合同位素內(nèi)標(biāo)液（3.5.4），渦旋震蕩10s，經(jīng)0.22µm再生纖維素濾膜過濾后，取續(xù)濾液供液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀測(cè)定。
6.1.2 胡蘿卜、哈密瓜、茶葉：
準(zhǔn)確稱取1g（至0.001g）試樣置于50mL具塞離心管（4.8）中，加入200μL混合同位素內(nèi)標(biāo)液（3.5.4），準(zhǔn)確加入7.0mL超純水（3.1.5），渦旋振蕩5min，再準(zhǔn)確加入13.0mL甲醇（3.1.2），混勻，振蕩超聲提取30min，10000r/min常溫離心10min，取上清液待凈化。
6.1.3 大米：
準(zhǔn)確稱取2g（至0.001g）試樣置于50mL具塞離心管（4.8）中，加入200μL混合同位素內(nèi)標(biāo)液（3.5.4），準(zhǔn)確加入7.0mL超純水（3.1.5），渦旋振蕩5min，再準(zhǔn)確加入13.0mL甲醇（3.1.2），混勻，振蕩超聲提取30min，10000r/min常溫離心10min，取上清液待凈化。
6.1.4 嬰兒配方乳粉：
準(zhǔn)確稱取2g（至0.001g）試樣置于50mL具塞離心管（4.8）中，加入150μL混合同位素內(nèi)標(biāo)液（3.5.4），準(zhǔn)確加入5.0mL0.1%甲酸水溶液（3.2.1），迅速混勻，置于45℃水浴超聲20min，渦旋振蕩5min，再準(zhǔn)確加入10.0mL甲醇（3.1.2），混勻，10000r/min常溫離心10min，取上清液待凈化。
6.1.5 液體乳：
準(zhǔn)確稱取5g（至0.001g）試樣置于50mL具塞離心管（4.8）中，加入150μL混合同位素內(nèi)標(biāo)液（3.5.4），加入1.0mL0.1%甲酸水溶液（3.2.1），9.0mL甲醇（3.1.2），渦旋振蕩5min，10000r/min 常溫離心10min，取上清液待凈化。
6.1.6 豬肉、魚肉：
準(zhǔn)確稱取2g（至0.001g）試樣置于50mL具塞離心管（4.8）中，加入200μL混合同位素內(nèi)標(biāo)液（3.5.4），準(zhǔn)確加入7.0mL超純水（3.1.5），13.0mL甲醇（3.1.2），10000r/min均質(zhì)30s，10000r/min 常溫離心10min，取上清液待凈化。
6.2 凈化
吸取約3.0mL上述上清液（6.1.2~6.1.6），按附錄A中的圖A.1方式過固相萃取柱（4.9）及0.22µm 再生纖維素濾膜，棄去約1mL流出液，收集續(xù)濾液，供液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀測(cè)定。
6.3 色譜測(cè)定
6.3.1 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)
6.3.1.1 參考液相色譜條件
a)色譜柱：AcclaimTRINITYP1 復(fù)合離子交換柱（50mm×2.1mm，3μm；100mm×2.1mm，3μm），或性能相當(dāng)者。
b)流動(dòng)相：A 為乙腈，B 為 20mmol/L 甲酸銨溶液。梯度洗脫程序見表 2。 c)樣品系列運(yùn)行完后，按表 3 的色譜柱清洗梯度程序?qū)ιV柱進(jìn)行清洗。
d)流速：0.5mL/min
e)柱溫：35℃。
f)進(jìn)樣量：3μL。
表 2 梯度洗脫程序
50mm×2.1mm，3μm 規(guī)格色譜柱 | 100mm×2.1mm，3μm 規(guī)格色譜柱 | ||||
時(shí)間(min) | 流動(dòng)相 A(%) | 流動(dòng)相 B(%) | 時(shí)間(min) | 流動(dòng)相 A(%) | 流動(dòng)相 B(%) |
Initial | 35 | 65 | Initial | 70 | 30 |
0.5 | 35 | 65 | 0.2 | 70 | 30 |
4.0 | 65 | 35 | 3.0 | 90 | 10 |
5.0 | 90 | 10 | 7.0 | 90 | 10 |
7.0 | 90 | 10 | 8.0 | 70 | 30 |
8.0 | 35 | 65 | 10.0 | 70 | 30 |
表 3 色譜柱清洗梯度程序
| 50mm×2.1mm，3μm 規(guī)格色譜柱 |
| 100mm×2.1mm，3μm 規(guī)格色譜柱 | ||||
時(shí)間 (min) | 流速(mL/min) | 流動(dòng)相 A(%) | 流動(dòng)相 B(%) | 時(shí)間 (min) | 流速(mL/min) | 流動(dòng)相 A(%) | 流動(dòng)相 B(%) |
Initial | 0.5 | 35 | 65 | Initial | 0.5 | 70 | 30 |
10.0 | 0.15 | 90 | 10 | 15.0 | 0.15 | 90 | 10 |
100.0 | 0.15 | 90 | 10 | 150.0 | 0.15 | 90 | 10 |
注：色譜柱按該程序清洗后保存，有助于延長色譜柱壽命。
6.3.1.2 參考質(zhì)譜條件
a)離子源：電噴霧離子源（ESI 源）。 b)檢測(cè)方式：多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）。
c)掃描方式：負(fù)離子模式掃描。
d)毛細(xì)管電壓：200V。
e)錐孔電壓：60V。
f)脫溶劑溫度：500℃。
g)脫溶劑氣流量：1000L/h。
h)錐孔氣流量：150L/h。
i)采用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）模式采集數(shù)據(jù)，質(zhì)譜參數(shù)見表 4。
表 4 氯酸鹽和高氯酸鹽定性、定量離子對(duì)和質(zhì)譜分析參數(shù)
化合物 | 母離子（m/z） | 子離子（m/z） | 錐孔電壓（V） | 碰撞能量（eV） |
氯酸根 | 83.0 | 67.0* | 60 | 15 |
85.0 | 69.0 | 60 | 15 | |
高氯酸根 | 99.0 | 83.0* | 60 | 18 |
101.0 | 85.0 | 60 | 18 | |
氯酸根內(nèi)標(biāo) | 89.0 | 71.0* | 60 | 16 |
高氯酸根內(nèi)標(biāo) | 107.0 | 89.0* | 60 | 18 |
*定量離子對(duì)。
注：6.3.1.2 的質(zhì)譜條件僅供參考，當(dāng)采用不同質(zhì)譜儀器時(shí)，儀器參數(shù)可能存在差異，測(cè)定前應(yīng)將質(zhì)譜參數(shù)優(yōu)化到佳。
6.3.2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線制作
將混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液（3.5.5）按儀器參考條件（6.3.1）進(jìn)行測(cè)定。以混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的濃度為橫坐標(biāo)，以內(nèi)標(biāo)校正后的響應(yīng)值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。
6.3.3 定性測(cè)定
在相同試驗(yàn)條件下測(cè)定試樣和混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，記錄試樣和混合標(biāo)準(zhǔn)工作液中氯酸鹽、高氯酸鹽的色譜保留時(shí)間，以相對(duì)于強(qiáng)離子豐度的百分比作為定性離子的相對(duì)離子豐度。若試樣中檢出與混合標(biāo)準(zhǔn)工作液（3.5.5）中氯酸鹽、高氯酸鹽保留時(shí)間一致的色譜峰，且其定性離子與濃度相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)溶液中相應(yīng)的定性離子的相對(duì)豐度相比，偏差不超過表5規(guī)定的范圍，則可以確定試樣中檢出相應(yīng)的氯酸鹽、高氯酸鹽。
表 5 定性確證時(shí)相對(duì)離子豐度的大允許偏差
相對(duì)離子豐度（%） | >50 | >20~50 | >10~20 | ≤10 |
允許的相對(duì)偏差（%） | ±20 | ±25 | ±30 | ±50 |
6.3.4 定量測(cè)定
若試樣檢出與混合標(biāo)準(zhǔn)工作液（3.5.5）一致的氯酸鹽、高氯酸鹽，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線按內(nèi)標(biāo)法以內(nèi)標(biāo)校正后的響應(yīng)值計(jì)算得到其含量。
空白樣品加標(biāo)試樣參考色譜圖見附錄B中的圖B.1、B.2。
6.4 空白試驗(yàn)
除不加試樣外，均按試樣同法操作。
7 結(jié)果計(jì)算
結(jié)果按式（1）計(jì)算：
………………………………………….(1)
式中：
X—試樣中各待測(cè)組分的含量，包裝飲用水單位為微克每升（µg/L)，其他樣品單位為微克每千克（µg/kg)；
c—從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線中讀出的供試品溶液中各待測(cè)組分的濃度，單位為納克每毫升（ng/mL）；
V—試樣溶液終定容體積，單位為毫升（mL）； f—試樣制備過程中的稀釋倍數(shù)；
m—稱樣量，包裝飲用水單位為毫升（mL），其他樣品單位為克（g）。
計(jì)算結(jié)果以重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值表示，結(jié)果保留三位有效數(shù)字。
8 檢測(cè)方法的靈敏度、準(zhǔn)確度、精密度
8.1 靈敏度
當(dāng)試樣量為 1.0mL 時(shí)，包裝飲用水中氯酸鹽的檢出限為 0.6μg/L、定量限為 2.0μg/L；高氯酸鹽的檢出限為 0.4μg/L、定量限為 1.0μg/L。
當(dāng)試樣量為 1g（至 0.001g）、定容體積為 20.0mL 時(shí)，胡蘿卜、哈密瓜、茶葉中氯酸鹽
的檢出限為 12.0μg/kg、定量限為 40.0μg/kg；高氯酸鹽的檢出限為 8.0μg/kg、定量限為 20.0μg/kg。
當(dāng)試樣量為 2g（至 0.001g）、定容體積為 20.0mL 時(shí)，豬肉、魚肉、大米中氯酸鹽的檢
出限為 6.0μg/kg、定量限為 20.0μg/kg；高氯酸鹽的檢出限為 4.0μg/kg、定量限為 10.0μg/kg。
當(dāng)試樣量為5（至g 0.001g）、定容體積為15.0mL時(shí)，液體乳中氯酸鹽的檢出限為1.8μg/kg、定量限為 6.0μg/kg；高氯酸鹽的檢出限為 1.2μg/kg、定量限為 3.0μg/kg。
當(dāng)試樣量為 2g（至 0.001g）、定容體積為 15.0mL 時(shí)，嬰兒配方乳粉中氯酸鹽的檢出限為 4.5μg/kg、定量限為 15.0μg/kg；高氯酸鹽的檢出限為 3.0μg/kg、定量限為 7.5μg/kg。
8.2 準(zhǔn)確度
本方法在 5~800µg/kg 添加濃度范圍內(nèi)，回收率為 80%~110%。
8.3 精密度
在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的差值不得超過算術(shù)平均值的 20%。
A
附錄A
凈化方式示意圖
圖A.1 9 種基質(zhì)樣液凈化方式示意圖
A
附錄B
氯酸鹽、高氯酸鹽特征離子色譜圖
圖A.2 氯酸鹽、高氯酸鹽特征離子色譜圖（50mm×2.1mm，3μm 規(guī)格色譜柱）
注：氯酸鹽-18O3內(nèi)標(biāo)、氯酸鹽特征離子色譜圖中，3.05min處為高氯酸鹽-18O4內(nèi)標(biāo)、高氯酸鹽的碎片離子峰。
圖A.3 氯酸鹽、高氯酸鹽特征離子色譜圖（100mm×2.1mm，3μm 規(guī)格色譜柱）
注：氯酸鹽-18O3 內(nèi)標(biāo)、氯酸鹽特征離子色譜圖中，2.65、2.64min 處為高氯酸鹽-18O4 內(nèi)標(biāo)、高氯酸鹽的碎片離子峰。
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