超高效液相色谱-串联质谱法测定膨化食品中溴酸盐的含量

潘项捷，张水锋，刘敏芳，盛华栋，施元旭，姜锦鹏

（浙江方圆检测集团股份有限公司，浙江杭州 310018）

溴酸盐作为面粉改良剂，在面团发酵和烘焙中起着一种慢性氧化剂的作用，影响面团的结构，可以增强面筋的弹性，改善面筋的烘焙效果[1]。由于成本低廉，自20世纪80年代起，我国就开始广泛在面粉中使用溴酸盐。溴酸盐现已被证明会损害人的肾脏、大脑和其他组织器官[2-3]，并被国际癌症研究机构（IARC） 列为2B级致癌物[4]。我国从2005年7月1日起全面禁止在小麦粉中使用溴酸盐。

膨化食品主要指以谷类、薯类、豆类、果蔬类或坚果籽类为主要原料，采用膨化工艺制成的组织松软或松脆的食品[5]，近年来深受消费者喜爱，发展迅速，市场巨大。溴酸盐在膨化食品加工中能显著改善膨化效果，有新闻报道称薯片中检出溴酸盐超标，目前国家监督抽查膨化食品中溴酸盐的测定方法采用国标《GB/T 20188—2006小麦粉中溴酸盐的测定离子色谱法》，该方法易出现假阳性结果，样品中低浓度的溴酸盐检测灵敏度不够，易受基质的干扰，影响定性定量结果。文献报道中检测溴酸盐的方法主要包括衍生-高效液相色谱法[6-7]、离子色谱法[8-11]、电感耦合等离子体质谱法[12-15]、离子色谱-质谱法[14-16]和液相色谱-质谱法[17-19]等。试验采用超高效液相色谱-串联质谱法分析膨化食品中的溴酸盐含量，采用MRM模式，灵敏度高、抗干扰能力强、检出限低、定性定量准确，且该方法易推广，为膨化食品中溴酸盐的监测提供技术支持。

1 试验部分

1.1 仪器设备

AB Sciex Triple Quad 5500型三重四极杆串联质谱仪，美国AB公司产品；Milli-Q型超纯水仪、ST16R型高速冷冻离心机，Thermos公司产品；HY-2A型调速振荡器，江苏金坛荣华产品；VG3 S025型涡旋混合器，IKA公司产品；DS-800DTH型超声波清洗器，上海生析超声仪器有限公司产品。

1.2 材料与试剂

BrO3-标准溶液（1 000 mg/L），中国计量科学研究院提供；试验用水，符合GB/T 6682—2008的实验室一级用水；正己烷（色谱纯），美国TEDIA公司提供；Oasis PRiME HLB固相萃取小柱。

1.3 标准溶液的配置

（1） BrO3-标准储备液（1 000 g/L） 的配制。准确移取1 000 mg/L的BrO3-标准溶液100 mL于容量瓶，超纯水定容。

（2）BrO3-工作液的配制。采用逐级稀释的方式将标准储备液配制成0.5，1.0，5.0，10.0，20.0，50.0，100.0 g/L的系列标准工作溶液。

1.4 样品前处理

称取处理好的样品 5 g（精确值 0.01 g） 于250 mL具塞锥形瓶中，加50 mL超纯水，超声提取30 min，取上清液20 mL于50 mL离心管中，加入10 mL正己烷，涡旋30 s，振荡15 min，离心机以转速8 000 r/min离心3 min。弃去上层正己烷，下层液体过Oasis PRiME HLB柱，弃去前段滤液约3 mL，取后段滤液，过0.22 m滤膜，上机测定。

1.5 LC-MS/MS仪器条件

液相色谱条件：色谱柱IC-Pak TMAnion HR，4.6×75 mm，6 m；柱温40℃，进样量5 L，流动相A为乙腈，B为80 mmol/L乙酸铵，等度洗脱程序为0～6 min，A 60%+B 40%，流速 0.7 mL/min。

质谱条件：ESI源，负离子模式，离子源温度450℃，雾化气60 psi，辅助气60 psi，气帘气35 psi，扫描模式为多反应监测（MRM）。

溴酸盐的质谱参数见表1。

表1 溴酸盐的质谱参数

2 结果与分析

2.1 提取与净化

溴酸盐易溶于水，直接用超纯水提取。膨化食品通常含有较多的油脂，因此先使用正己烷脱脂，再经Oasis PRiME HLB柱净化，能有效净化样品，降低基质效应。

2.2 质谱及色谱条件优化

（1） 质谱条件优化。首先配制50 g/L的溴酸盐溶液，使用针泵进样模式，进行Q1全扫，确定溴酸根母离子（m/z 126.9）；对母离子进行二级碎片扫描，选取2个响应较高的碎片作为子离子，建立MRM离子对，分别优化DP，EP，CE和CXP等质谱参数，具体参数见表1。

（2）液相色谱条件的优化。使用IC-Pak TMAnion HR色谱柱，为阴离子交换柱，需使用较高盐溶液作为流动相进行洗脱分离，用乙腈和80 mmol/L乙酸铵作为流动相，流速设为0.7 mL/min，可在7 min内完成分析。

溴酸盐提取离子色谱图见图1。

图1 溴酸盐提取离子色谱图

2.3 线性关系、回收率、精密度和定量限

2.3.1 线性范围、检出限和定量限测定结果

以超纯水为溶剂配置标准溶液，溴酸盐标准曲线的质量浓度为0.5～100.0 μg/L，经液相色谱-质谱上机测试，以目标化合物质量浓度X（μg/L） 为横坐标、目标化合物对应的峰面积Y纵坐标，绘制标准曲线Y=8 456.9X-3 718.2，R2=0.999。溴酸盐在0.5～100.0 μg/L范围内线性良好，定量限 （LOQ，S/N=10） 为 1.0 μg/kg。

2.3.2 方法的回收率和标准偏差

称取样品，添加1.0，5.0和50.0 μg/kg 3个水平的溴酸盐标准溶液，按1.4的试验方法进行前处理，计算回收率和标准偏差。

典型样品的加标回收率和相对标准偏差见表2。

表2 典型样品的加标回收率和相对标准偏差（n=6）

结果表明，膨化食品中溴酸盐的回收率为84.5%～110.2%，相对标准偏差（RSD）≤10%，满足日常检测需求。

实际样品和加标样品TIC图见图2。

图2 实际样品和加标样品TIC图

2.4 实际样品的检测

试验中随机抽取了市面上的50批次不同种类的膨化食品，按照研究的方法进行前处理和分析测定。结果表明，50批次膨化食品均未检出。实际样品检测和加标样品见图2。

3 结论

建立了膨化食品中溴酸盐的超高效液相色谱-串联质谱的分析方法，以IC-PakTMAnion HR色谱柱作为分析柱，以乙腈-乙酸铵为流动相，正己烷去除油脂，超声提取后，经Oasis PRiME HLB固相萃取柱净化后进行定量分析。该方法在1.0～50.0 g/kg添加水平内，平均回收率在84.5%～110.2%，变异系数≤10%，方法定量限为1.0 g/kg。同时对50种不同种类的膨化食品进行了检测，未有溴酸盐检出。该法简便、基质干扰少、回收率稳定，可为膨化食品中溴酸盐监测提供重要的技术支撑。（3）：120-136.