食品中氯酸盐和高氯酸盐同步检测方法的开发与多基质验证研究

本研究针对食品中消毒副产物氯酸盐(Chlorate)和高氯酸盐(Perchlorate)的检测难题，开发了基于QuPPe前处理结合LC-MS/MS的快速分析方法。研究人员通过优化色谱条件、提取纯化步骤，在10类代表性食品基质中实现0.01 mg/kg的检测限，回收率达70.9-115.4%，为食品安全监管提供了高效可靠的技术支撑。

　　

在当代食品安全领域，消毒副产物带来的隐形威胁正引发全球关注。氯酸盐(Chlorate)和高氯酸盐(Perchlorate)这两类看似陌生的化学物质，实则是饮用水消毒、农业灌溉过程中产生的"副产品"。它们能通过食物链进入人体，干扰甲状腺激素合成，对孕妇、婴幼儿等敏感人群造成不可逆的伤害。更棘手的是，这些物质分子量小、极性极强，传统检测方法如同"大海捞针"，难以在复杂的食品基质中精准捕获。面对欧盟等地区日益严格的残留限值（如EFSA规定高氯酸盐每日耐受摄入量仅0.3 μg/kg体重），开发高效可靠的检测技术已成为当务之急。

针对这一技术瓶颈，韩国食品药品安全部的科研团队在《Journal of Food Composition and Analysis》发表重要研究成果。他们创新性地将快速极性农药提取法(QuPPe)与液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术结合，建立了适用于多种食品基质的同步检测方案。研究团队从色谱柱化学修饰、流动相纯度控制到冷冻沉淀除杂等环节进行系统优化，并采用同位素标记内标(Cl¹⁸
O₃
^-
/Cl¹⁸
O₄
^-
)校正基质效应。验证实验覆盖AOAC食品三角分类中的10类代表性样品，包括高蛋白、高脂等复杂基质。

关键实验技术
研究采用直接进样质谱全扫描确定特征母离子(m/z 83.0/85.0和99.0/101.0)，通过动态多反应监测(dMRM)提升灵敏度。前处理环节优化了甲醇提取时间(5-30 min对比)和dSPE净化组合(C18/PSA/GCB)，并创新性引入-20℃冷冻除蛋白步骤。方法验证严格遵循CODEX CAC/GL-71和EU SANTE/11312指南。

MS/MS条件优化
质谱参数优化显示，氯酸盐在碰撞能量20 eV时产生特征子离子ClO₂
^-
(m/z 67.0)，而高氯酸盐在25 eV下生成ClO₃
^-
(m/z 83.0)。同位素标记内标显著抑制了基质效应，使信号抑制率从45-60%降至<15%。

方法学验证结果
在0.001-0.5 mg/kg范围内呈现优异线性(R2≥0.99)。干燥样品因浓缩效应需采用0.02 mg/kg的较高定量限，而新鲜样品达到0.01 mg/kg。所有基质的加标回收率(70.9-115.4%)和精密度(RSD≤20%)均满足国际标准，其中高酸性样品需额外加入0.1%甲酸改善峰形。

结论与意义
该研究建立的"一站式"检测方案成功解决了极性无机阴离子分析中的三大难题：强基质干扰、低浓度定量和跨基质普适性。相较于传统方法，其通量提升3倍且溶剂消耗减少40%，特别适合大规模食品安全监测。研究不仅为EFSA等机构的风险评估提供了可靠数据工具，更为拓展应用至溴酸盐等类似污染物检测奠定了方法学基础。正如通讯作者Young-Soo Keum指出，这项技术将助力构建从农场到餐桌的全链条安全屏障，尤其对保护亚洲地区碘摄入不足人群的甲状腺健康具有重要实践价值。