LC-MS/MS測(cè)定嬰幼兒配方乳粉中2種全氟化合物

陳雪

上海德諾產(chǎn)品檢測(cè)有限公司（上海 200436）

嬰幼兒配方乳粉是指以牛奶或羊奶為主要原料，加入適量的維生素、礦物質(zhì)等，經(jīng)加工制成的供嬰幼兒食用的產(chǎn)品。近年來(lái)，人們對(duì)嬰幼兒食品的關(guān)注度越來(lái)越高，其質(zhì)量的好壞關(guān)系億萬(wàn)家庭幸福和國(guó)家民族的未來(lái)。為進(jìn)一步提升國(guó)產(chǎn)嬰幼兒配方乳粉的品質(zhì)，2019年5月23日，國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等聯(lián)合印發(fā)《國(guó)產(chǎn)嬰幼兒配方乳粉提升行動(dòng)方案》。方案中強(qiáng)調(diào)，需嚴(yán)厲打擊非法添加非食用物質(zhì)、超范圍超限量使用食品添加劑等違法行為[1]。但是，嬰幼兒配方乳粉中可能還有一些具有毒性的化合物并非人為添加，容易被忽視。如全氟化合物（PFCs），該化合物是一類(lèi)氟取代有機(jī)物，氟具有很大的電負(fù)性，使得C—F鍵極性很強(qiáng)，因此PFCs具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，食用過(guò)量可引起疾病[2-3]。有研究表明，此類(lèi)化合物可由環(huán)境污染[4]或者食物鏈蓄積存在于食品中[5-6]。有學(xué)者通過(guò)給母牛喂養(yǎng)含有PFCs飼料的方法，研究PFCs在動(dòng)物體代謝中的含量變化。結(jié)果表明[7]，隨著喂養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，牛奶中PFCs濃度不斷增加，且在牛奶中檢測(cè)到的全氟化合物為PFOA和PFOS。

在我國(guó)，也有市售牛奶存在全氟化合物污染的情況[8]，以牛奶作為主要原料的嬰幼兒配方乳粉也必然會(huì)存在這些成分。嬰幼兒以配方乳粉為主要食物，且代謝、解毒能力弱，因此存在一定潛在風(fēng)險(xiǎn)。試驗(yàn)建立一種使用LC-MS/MS技術(shù)來(lái)測(cè)定嬰幼兒配方乳粉中全氟辛酸和全氟辛烷磺酸的方法。通過(guò)簡(jiǎn)單的樣品前處理，使用SCIEX QTRAP 5500系統(tǒng)負(fù)離子電噴霧離子化模式（ESI-）進(jìn)行分析，內(nèi)標(biāo)法定量，為嬰幼兒配方乳粉中全氟辛酸和全氟辛烷磺酸的測(cè)定提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與設(shè)備

電子分析天平（德國(guó)賽多利斯）；Milli-Q超純水制備裝置（德國(guó)默克密理博）；離心機(jī)（Thermo）；氮吹儀；渦旋混合器（美國(guó)Troemner）；液相色譜-Qtrap 5500三重四極桿質(zhì)譜儀，配ESI源（美國(guó)AB SCIEX公司）。

1.2 材料與試劑

全氟辛酸（PFOA，CF3(CF2)6COOH，CAS 335-67-1，純度≥97.8%，Dr.Ehrenstorfer）；全氟辛烷磺酸（PFOS，C8HF17O3S，CAS 1763-23-1，純度≥97.4%，Dr.Ehrenstorfer）；13C4-PFOA（質(zhì)量濃度100 μg/mL，F(xiàn)IRST STANDAND）；13C4-PFOS（質(zhì)量濃度100 μg/mL，F(xiàn)IRST STANDAND）；甲醇（HPLC）；甲酸（HPLC）；乙腈（HPLC）；鹽酸（分析純）；氯化鈉（分析純）；凈化管（含100 mg PSA、40 mg C18和20 mg GCB的15 mL聚丙烯離心管）；超純水（電阻率≥18.2 MΩ·cm）；0.22 μm尼龍微孔濾膜（上海安譜）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：分別稱(chēng)取適量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制成100 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別吸取適量體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用甲醇稀釋成質(zhì)量濃度為PFOA 10 ng/mL、PFOS 100 ng/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅰ和質(zhì)量濃度為PFOA 0.1 ng/mL、PFOS 1 ng/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅱ，于-20℃保存。

混合內(nèi)標(biāo)工作溶液：吸取同位內(nèi)標(biāo)溶液，用甲醇稀釋配制成50 ng/mL混合溶液，于-20 ℃保存。

1.3.2 樣品的處理

提取。稱(chēng)取樣品5.0 g于50 mL離心管中，加入100 μL的混合內(nèi)標(biāo)工作溶液和5 mL水，渦旋1 min后加入10 mL乙腈和30 μL鹽酸，振搖10 min。加入2 g氯化鈉，再次振蕩5 min，以5000 r/min離心5 min，待凈化。

凈化。將上層液體轉(zhuǎn)移至凈化管中，振搖5 min，移取上清液于另一支試管中，于45 ℃水浴氮?dú)獯蹈桑? mL甲醇溶解殘?jiān)?，過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜后待測(cè)。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的制作

準(zhǔn)確移取適量混合標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅱ于7支50 mL離心管中，除不加樣品外，按1.3.2。

1.3.4 儀器參數(shù)

儀器使用前將離子源、三重四極桿等清洗干凈，并對(duì)質(zhì)譜進(jìn)行自動(dòng)調(diào)諧，優(yōu)化儀器工作參數(shù)，待儀器的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)后，進(jìn)行檢測(cè)。具體儀器操作參考條件如下：

1.3.4.1 液相色譜操作參考條件

液相色譜儀UPLC H-Class；色譜柱C18，2.1 mm×100 mm，1.8 μm；流動(dòng)相A 0.01%甲酸水，流動(dòng)相B 0.01%甲酸甲醇；流速0.3 mL/min，柱溫40 ℃；進(jìn)樣量2 μL。

1.3.4.2 液相色譜洗脫程序

液相色譜洗脫程序見(jiàn)表1。

表1 液相色譜梯度洗脫程序

1.3.4.3 質(zhì)譜操作參考條件

掃描方式MRM；離子源ESI-；IS電壓-4500 V；源溫度400 ℃；氣簾氣30 psi；霧化氣45 psi；輔助氣45 psi。

1.3.5 定性測(cè)定

根據(jù)GB 5009.253—2016《動(dòng)物源性食品中全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）的測(cè)定》規(guī)定，在上述測(cè)試條件下，陽(yáng)性樣品色譜峰保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)色譜峰保留時(shí)間一致，且相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在±2.5%以?xún)?nèi)。定性離子對(duì)的相對(duì)豐度與濃度相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)一致，且離子豐度比應(yīng)符合表2要求，則可判定樣品中存在相應(yīng)的目標(biāo)物質(zhì)。

表2 離子豐度比要求

1.3.6 定量測(cè)定與計(jì)算

在已優(yōu)化好的儀器條件下，將混合標(biāo)準(zhǔn)工作液和樣品制備液等體積進(jìn)樣測(cè)定，內(nèi)標(biāo)法定量。以濃度為橫坐標(biāo)，以信號(hào)響應(yīng)值為縱坐標(biāo)，通過(guò)儀器工作站，繪制工作曲線，得到回歸方程，自動(dòng)計(jì)算。按式（1）計(jì)算試樣中硝基呋喃類(lèi)代謝物含量。

式中：X為試樣中的目標(biāo)物質(zhì)的含量，μg/kg；Ci為樣品制備液中目標(biāo)物質(zhì)的質(zhì)量濃度，ng/mL；V為最終定容體積，mL；m為樣品質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 方法的定性結(jié)果

樣品測(cè)定中的特征離子與標(biāo)準(zhǔn)工作溶液中的特征離子一致，見(jiàn)表3。且保留時(shí)間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均在±2.5%以?xún)?nèi)，符合要求。同時(shí)，離子豐度比也符合GB 5009.253—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 動(dòng)物源性食品中全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）的測(cè)定 》的要求，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.38%～5.50%，即測(cè)定樣品中含有PFOA和PFOS。

表3 特征離子、保留時(shí)間和離子豐度比

2.2 方法的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限

由表4可見(jiàn)，PFOA和PFOS的標(biāo)準(zhǔn)曲線均具有良好的線性關(guān)系，線性范圍分別為0.05～1.0 ng/mL和0.5～10 ng/mL，相關(guān)系數(shù)均在0.999以上，可以滿足檢測(cè)和質(zhì)控的需要。

表4 線性方程、檢出限和定量限

添加混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（質(zhì)量濃度為PFOA 0.1 ng/mL和PFOS 1 ng/mL）100 μL于5 g空白樣品中（即加標(biāo)水平為PFOA 0.002 μg/kg和PFOS 0.02 μg/kg），經(jīng)樣品前處理，儀器測(cè)定后，被測(cè)物的色譜圖信噪比均＞3，表明該方法的檢出限可達(dá)PFOA 0.002 μg/kg和PFOS 0.02 μg/kg，以5倍檢出限為定量限，即為PFOA 0.01 μg/kg和PFOS 0.1 μg/kg。

2.3 加標(biāo)回收試驗(yàn)和方法精密度

準(zhǔn)確稱(chēng)取多份5 g空白樣品，做加標(biāo)回收試驗(yàn)。向空白樣品中分別加入3個(gè)梯度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)前處理及儀器測(cè)定，得加標(biāo)回收測(cè)定值。表5顯示，加標(biāo)回收率在93.0%～101.1%，SRSD結(jié)果范圍為1.5%～4.2%（n=6），符合GB/T 27404—2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)》的要求（＜15%），表明該方法的準(zhǔn)確性較高，可用于嬰幼兒配方乳粉樣品中PFOA和PFOS的同時(shí)測(cè)定。

表5 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果

2.4 實(shí)際樣品的測(cè)定

按照該方法對(duì)100批次的嬰幼兒配方乳粉進(jìn)行檢測(cè)。由表6可見(jiàn)，在部分樣品中檢測(cè)出微量的PFOA、PFOS殘留，其他樣品均未檢出。

表6 樣品測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)論

試驗(yàn)采用SCIEX QTRAP 5500 LC-MSMS法建立測(cè)定嬰幼兒配方乳粉中PFOA和PFOS的方法。該方法簡(jiǎn)單快速，具有較高的準(zhǔn)確度和精密度，可用于同時(shí)測(cè)定大批量樣品，為加強(qiáng)對(duì)嬰幼兒配方乳粉中PFOA和PFOS的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)提供可靠的方法和科學(xué)依據(jù)。

試驗(yàn)對(duì)100批次樣品進(jìn)行檢測(cè)，有32批次檢測(cè)出PFOA，28批次檢測(cè)出PFOS，可能與原材料或環(huán)境的污染有關(guān)。所以企業(yè)應(yīng)重視原材料的選取，加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)，及時(shí)評(píng)估相關(guān)的健康風(fēng)險(xiǎn)，踐行《國(guó)產(chǎn)嬰幼兒配方乳粉提升行動(dòng)方案》，為食品安全保駕護(hù)航。