LC-MS/MS测定婴幼儿配方乳粉中2种全氟化合物

陈雪

上海德诺产品检测有限公司（上海 200436）

婴幼儿配方乳粉是指以牛奶或羊奶为主要原料，加入适量的维生素、矿物质等，经加工制成的供婴幼儿食用的产品。近年来，人们对婴幼儿食品的关注度越来越高，其质量的好坏关系亿万家庭幸福和国家民族的未来。为进一步提升国产婴幼儿配方乳粉的品质，2019年5月23日，国家发展改革委、工业和信息化部等联合印发《国产婴幼儿配方乳粉提升行动方案》。方案中强调，需严厉打击非法添加非食用物质、超范围超限量使用食品添加剂等违法行为[1]。但是，婴幼儿配方乳粉中可能还有一些具有毒性的化合物并非人为添加，容易被忽视。如全氟化合物（PFCs），该化合物是一类氟取代有机物，氟具有很大的电负性，使得C—F键极性很强，因此PFCs具有很好的化学稳定性和热稳定性，食用过量可引起疾病[2-3]。有研究表明，此类化合物可由环境污染[4]或者食物链蓄积存在于食品中[5-6]。有学者通过给母牛喂养含有PFCs饲料的方法，研究PFCs在动物体代谢中的含量变化。结果表明[7]，随着喂养时间的延长，牛奶中PFCs浓度不断增加，且在牛奶中检测到的全氟化合物为PFOA和PFOS。

在我国，也有市售牛奶存在全氟化合物污染的情况[8]，以牛奶作为主要原料的婴幼儿配方乳粉也必然会存在这些成分。婴幼儿以配方乳粉为主要食物，且代谢、解毒能力弱，因此存在一定潜在风险。试验建立一种使用LC-MS/MS技术来测定婴幼儿配方乳粉中全氟辛酸和全氟辛烷磺酸的方法。通过简单的样品前处理，使用SCIEX QTRAP 5500系统负离子电喷雾离子化模式（ESI-）进行分析，内标法定量，为婴幼儿配方乳粉中全氟辛酸和全氟辛烷磺酸的测定提供参考。

1 材料与方法

1.1 仪器与设备

电子分析天平（德国赛多利斯）；Milli-Q超纯水制备装置（德国默克密理博）；离心机（Thermo）；氮吹仪；涡旋混合器（美国Troemner）；液相色谱-Qtrap 5500三重四极杆质谱仪，配ESI源（美国AB SCIEX公司）。

1.2 材料与试剂

全氟辛酸（PFOA，CF3(CF2)6COOH，CAS 335-67-1，纯度≥97.8%，Dr.Ehrenstorfer）；全氟辛烷磺酸（PFOS，C8HF17O3S，CAS 1763-23-1，纯度≥97.4%，Dr.Ehrenstorfer）；13C4-PFOA（质量浓度100 μg/mL，FIRST STANDAND）；13C4-PFOS（质量浓度100 μg/mL，FIRST STANDAND）；甲醇（HPLC）；甲酸（HPLC）；乙腈（HPLC）；盐酸（分析纯）；氯化钠（分析纯）；净化管（含100 mg PSA、40 mg C18和20 mg GCB的15 mL聚丙烯离心管）；超纯水（电阻率≥18.2 MΩ·cm）；0.22 μm尼龙微孔滤膜（上海安谱）。

1.3 试验方法

1.3.1 标准溶液的配制

混合标准工作溶液：分别称取适量的标准物质配制成100 μg/mL的标准溶液，分别吸取适量体积的标准溶液，用甲醇稀释成质量浓度为PFOA 10 ng/mL、PFOS 100 ng/mL的混合标准溶液Ⅰ和质量浓度为PFOA 0.1 ng/mL、PFOS 1 ng/mL的混合标准溶液Ⅱ，于-20℃保存。

混合内标工作溶液：吸取同位内标溶液，用甲醇稀释配制成50 ng/mL混合溶液，于-20 ℃保存。

1.3.2 样品的处理

提取。称取样品5.0 g于50 mL离心管中，加入100 μL的混合内标工作溶液和5 mL水，涡旋1 min后加入10 mL乙腈和30 μL盐酸，振摇10 min。加入2 g氯化钠，再次振荡5 min，以5000 r/min离心5 min，待净化。

净化。将上层液体转移至净化管中，振摇5 min，移取上清液于另一支试管中，于45 ℃水浴氮气吹干，用1 mL甲醇溶解残渣，过0.22 μm有机滤膜后待测。

1.3.3 标准工作曲线的制作

准确移取适量混合标准溶液Ⅱ于7支50 mL离心管中，除不加样品外，按1.3.2。

1.3.4 仪器参数

仪器使用前将离子源、三重四极杆等清洗干净，并对质谱进行自动调谐，优化仪器工作参数，待仪器的各项指标达到最优状态后，进行检测。具体仪器操作参考条件如下：

1.3.4.1 液相色谱操作参考条件

液相色谱仪UPLC H-Class；色谱柱C18，2.1 mm×100 mm，1.8 μm；流动相A 0.01%甲酸水，流动相B 0.01%甲酸甲醇；流速0.3 mL/min，柱温40 ℃；进样量2 μL。

1.3.4.2 液相色谱洗脱程序

液相色谱洗脱程序见表1。

表1 液相色谱梯度洗脱程序

1.3.4.3 质谱操作参考条件

扫描方式MRM；离子源ESI-；IS电压-4500 V；源温度400 ℃；气帘气30 psi；雾化气45 psi；辅助气45 psi。

1.3.5 定性测定

根据GB 5009.253—2016《动物源性食品中全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）的测定》规定，在上述测试条件下，阳性样品色谱峰保留时间与标准物质色谱峰保留时间一致，且相对标准偏差在±2.5%以内。定性离子对的相对丰度与浓度相当的标准物质一致，且离子丰度比应符合表2要求，则可判定样品中存在相应的目标物质。

表2 离子丰度比要求

1.3.6 定量测定与计算

在已优化好的仪器条件下，将混合标准工作液和样品制备液等体积进样测定，内标法定量。以浓度为横坐标，以信号响应值为纵坐标，通过仪器工作站，绘制工作曲线，得到回归方程，自动计算。按式（1）计算试样中硝基呋喃类代谢物含量。

式中：X为试样中的目标物质的含量，μg/kg；Ci为样品制备液中目标物质的质量浓度，ng/mL；V为最终定容体积，mL；m为样品质量，g。

2 结果与讨论

2.1 方法的定性结果

样品测定中的特征离子与标准工作溶液中的特征离子一致，见表3。且保留时间相对标准偏差均在±2.5%以内，符合要求。同时，离子丰度比也符合GB 5009.253—2016《食品安全国家标准 动物源性食品中全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）的测定 》的要求，相对标准偏差为2.38%～5.50%，即测定样品中含有PFOA和PFOS。

表3 特征离子、保留时间和离子丰度比

2.2 方法的线性方程、相关系数、检出限和定量限

由表4可见，PFOA和PFOS的标准曲线均具有良好的线性关系，线性范围分别为0.05～1.0 ng/mL和0.5～10 ng/mL，相关系数均在0.999以上，可以满足检测和质控的需要。

表4 线性方程、检出限和定量限

添加混合标准溶液（质量浓度为PFOA 0.1 ng/mL和PFOS 1 ng/mL）100 μL于5 g空白样品中（即加标水平为PFOA 0.002 μg/kg和PFOS 0.02 μg/kg），经样品前处理，仪器测定后，被测物的色谱图信噪比均＞3，表明该方法的检出限可达PFOA 0.002 μg/kg和PFOS 0.02 μg/kg，以5倍检出限为定量限，即为PFOA 0.01 μg/kg和PFOS 0.1 μg/kg。

2.3 加标回收试验和方法精密度

准确称取多份5 g空白样品，做加标回收试验。向空白样品中分别加入3个梯度的混合标准溶液，经前处理及仪器测定，得加标回收测定值。表5显示，加标回收率在93.0%～101.1%，SRSD结果范围为1.5%～4.2%（n=6），符合GB/T 27404—2008《实验室质量控制规范食品理化检测》的要求（＜15%），表明该方法的准确性较高，可用于婴幼儿配方乳粉样品中PFOA和PFOS的同时测定。

表5 加标回收试验结果

2.4 实际样品的测定

按照该方法对100批次的婴幼儿配方乳粉进行检测。由表6可见，在部分样品中检测出微量的PFOA、PFOS残留，其他样品均未检出。

表6 样品测定结果

3 结论

试验采用SCIEX QTRAP 5500 LC-MSMS法建立测定婴幼儿配方乳粉中PFOA和PFOS的方法。该方法简单快速，具有较高的准确度和精密度，可用于同时测定大批量样品，为加强对婴幼儿配方乳粉中PFOA和PFOS的风险监测提供可靠的方法和科学依据。

试验对100批次样品进行检测，有32批次检测出PFOA，28批次检测出PFOS，可能与原材料或环境的污染有关。所以企业应重视原材料的选取，加强对环境的监测，及时评估相关的健康风险，践行《国产婴幼儿配方乳粉提升行动方案》，为食品安全保驾护航。