超高效液相色谱-串联质谱同位素内标法测定茶汤中高氯酸盐

2022-01-13姚清华刘文静陈美珍黄敏敏

分析科学学报 2021年6期

姚清华，刘文静，陈美珍，黄敏敏，林虬

(农业农村部农产品质量安全风险评估实验室(福州)，福建省农产品质量安全重点实验室，福建省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，福建福州 350003)

茶叶与可可、咖啡并称世界三大无酒精饮料。茶叶因特殊的香气、口感和降血脂、降胆固醇、抗癌等功效，深受消费者青睐，全球约2/3的人具有饮茶习惯[1,2]。随着社会发展和人民生活水平提高，茶叶中的农药残留、污染物含量等影响其饮用安全的问题日益受到关注。高氯酸盐是一类化学结构稳定、极易溶于水、流动性强的全球环境污染物[3]。高氯酸盐因与碘化学结构相似，会干扰甲状腺素的合成与分泌，阻碍人体生长发育，对儿童影响尤为严重[4,5]。2016年，中国出口欧盟的茶叶检出较高含量的高氯酸盐，使其成为公众对茶叶质量安全新的关注热点[6]。欧盟拟将茶叶中高氯酸盐限量设定为0.75 mg/kg[7]，因此如何应对并制订更加合理的高氯酸盐限量标准成为亟待解决的科学问题。

1 实验部分

1.1 主要仪器及试剂

ACQUITY液相色谱-Xevo TQ-S三重四极杆质谱仪(美国，Waters公司)。N-丙基乙二胺(PSA)固相萃取吸附剂(Welch公司)、石墨化炭黑(GCB)固相萃取吸附剂(Stanquik公司)，经甲醇、水活化后备用。

1.2 实验方法

1.2.1 标准溶液制备标准储备溶液(100 μg/mL)：准确吸取1 mL NaClO4标准溶液(1 000 μg/mL)，置于10 mL容量瓶中，用水定容，4 ℃保存备用。标准工作溶液：吸取适量标准储备溶液，用水配制成质量浓度依次为0、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 μg/L的系列标准工作溶液。

1.2.2 溶液的配制含0.2%甲酸和20 mmol/L NH4Ac的水溶液：称取1.26 g NH4Ac，用水溶解，加入2 mL甲酸，移入1 L容量瓶中，加水至刻度，摇匀备用。

1.2.3 茶汤制备及净化称取茶叶样品7 g(精确至0.001 g)，加入沸水150 mL，摇匀，浸泡10 min，过滤，制得茶汤样品。准确移取20 mL茶汤样品加入到鸡心瓶中，旋转浓缩后，加入1 mL超纯水，超声复溶。以5 000 r/min离心5 min，准确移取0.5 mL上清液，加入10 mg GCB固相萃取填料，涡旋振荡30 s，以10 000 r/min离心5 min，上清液经0.22 μm尼龙滤膜过滤后，待进样分析。

1.2.4 液相色谱-三重四极杆质谱条件色谱条件：Waters DEA色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm)；流动相：A为含0.2%甲酸和20 mmol/L NH4Ac的水溶液，B为甲醇。梯度洗脱程序：初始为10%的A，保持0.5 min；在1 min内，A线性变换为20%；在1.5 min内，A线性变换为30%；在2 min内，A线性变换为10%，保持2 min；全程共7 min。流速始终保持0.4 mL/min。柱温：40 ℃；进样量：4 μL。质谱条件：电喷雾电离、负离子模式(ESI-)扫描；多反应监测模式(MRM)检测；毛细管电压：3 kV；脱溶剂气：N2，流速：1 000 L/h，脱溶剂温度：500 ℃；锥孔气流：N2，流速：150 L/h；离子源温度：150 ℃；碰撞气：Ar。监测离子对、碰撞能量、去簇电压、采集时间和保留时间见表1。

表1 高氯酸盐的质谱分析参数

2 结果与讨论

2.1 样品前处理方法的优化

2.2 色谱-质谱条件的优化

根据高氯酸盐的结构特征，选用常用于分析阴离子型极性目标物的Waters DEA色谱柱，在电喷雾质谱负离子全扫描模式下，发现母离子m/z98.9及其同位素离子m/z100.9。对锥孔电压等质谱参数进行优化后，发现强度最大的子离子为丢失1个O原子的m/z83.0和m/z85.0，并选择信号最强的m/z98.9/83.0作为定量离子对。

2.3 方法学评价

2.3.1 线性方程及检测限、定量限配制1.0～20.0 μg/L的基质标准溶液，按优化后的条件分析，以峰面积(y)对高氯酸盐质量浓度(x，μg/L)作图，回归方程为：y=0.21481x，相关系数(R2)=0.9990。分别按信噪比(S/N)>10和S/N=3计算，茶汤中高氯酸盐的定量限为1 μg/L，检测限为0.3 μg/L。

2.3.2 方法准确度和精密度在红茶、绿茶、乌龙茶3种茶汤样品中，分别添加1 μg/L、2 μg/L、5 μg/L的高氯酸盐标准溶液，按优化后方法重复测定6次，进行加标回收率试验，加标回收率及精密度(RSD)见表2。3种茶类添加不同水平高氯酸盐的回收率为84.1%～92.6%，RSD低于9%，可见方法的回收率和精密度良好，可用于茶汤中高氯酸盐含量的测定。