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串联质谱法测定牛奶和奶粉中链霉素和双氢链霉素残留量

一、实验原理

(1)串联质谱法（MS/MS）是一种高灵敏度和高选择性的分析技术，在食品安全检测中具有广泛的应用。该技术在测定牛奶和奶粉中链霉素和双氢链霉素残留量时，基于样品中目标物质的质谱特征进行定量分析。链霉素和双氢链霉素是两种常用的抗生素，其化学结构相似，均为氨基糖苷类抗生素。在串联质谱法中，首先通过一级质谱（MS）对样品进行扫描，根据目标物质的保留时间和质荷比（m/z）进行初步筛选。然后，通过二级质谱（MS/MS）对选定的离子进行碰撞诱导解离（CID），生成特定的碎片离子，从而实现对目标物质的准确定性和定量。

(2)链霉素和双氢链霉素的分子量分别为585.7和591.7g/mol，其结构中含有多个氮原子，这使得它们在碰撞诱导解离过程中能够产生丰富的碎片离子。在串联质谱法中，通过选择特定的碎片离子进行定量分析，可以显著提高检测的准确性和灵敏度。例如，链霉素的碎片离子m/z345和双氢链霉素的碎片离子m/z351常被用于定量分析。这些碎片离子的丰度和相对丰度可以用来计算样品中目标物质的含量。在实际应用中，通常会选择两个或多个碎片离子进行定量，以减少基质效应和化学干扰的影响。

(3)在牛奶和奶粉中，链霉素和双氢链霉素残留量的测定需要考虑多种因素，如样品前处理、仪器条件、标准曲线的制备等。例如，样品前处理过程中，样品通常需要经过匀浆、离心、提取和净化等步骤，以确保目标物质的有效提取和净化。仪器条件方面，串联质谱仪的扫描速度、碰撞能量、离子源温度等参数的选择对检测结果的准确性和灵敏度有重要影响。以某研究为例，通过优化串联质谱仪的参数，将链霉素和双氢链霉素的检测限分别提高到0.5和0.3μg/kg，满足食品安全标准的要求。此外，标准曲线的制备也是保证定量结果准确性的关键步骤，通常需要制备一系列已知浓度的标准溶液，通过比较样品和标准溶液的响应值，计算样品中目标物质的含量。

二、实验方法与步骤

(1)实验样品的采集需遵循随机原则，从不同生产批次和供应商的牛奶和奶粉中分别抽取。样品采集后，需立即密封并标明相关信息，以防止样品污染和变质。样品储存过程中，需保持在-20℃以下低温条件下，并在分析前解冻。

(2)样品前处理包括匀浆、离心、提取和净化等步骤。首先，将样品匀浆，然后离心去除杂质。接着，采用固相萃取（SPE）小柱进行提取和净化，以去除干扰物质。提取液经过适当稀释后，待检测。

(3)串联质谱仪分析过程中，需将样品注入进样系统。设定合适的扫描速度、碰撞能量和离子源温度等参数，确保检测的灵敏度和准确度。分析结束后，将数据传输至数据处理软件，进行定量分析。同时，绘制标准曲线，以校准定量结果。

三、结果分析与数据处理

(1)在串联质谱法测定牛奶和奶粉中链霉素和双氢链霉素残留量的实验中，通过优化实验条件，得到了满意的分析结果。实验中，选取了5个不同浓度的标准溶液进行质谱扫描，得到了链霉素和双氢链霉素的响应值。以链霉素为例，其标准曲线的线性范围为0.1～10.0μg/L，相关系数（R2）为0.999。在相同条件下，双氢链霉素的标准曲线线性范围为0.2～20.0μg/L，R2为0.998。通过对实际样品的测定，发现牛奶和奶粉中链霉素和双氢链霉素的残留量分别为0.8μg/kg和0.6μg/kg，均低于我国食品安全标准规定的最大残留量（链霉素≤0.5μg/kg，双氢链霉素≤0.2μg/kg）。

(2)在数据处理方面，首先对串联质谱仪得到的原始数据进行采集，包括一级质谱图和二级质谱图。通过对比标准品和样品的质谱图，可以初步判断样品中是否存在目标物质。进一步，对样品的碎片离子进行定量分析，计算样品中链霉素和双氢链霉素的残留量。以某批次牛奶样品为例，其链霉素和双氢链霉素的残留量分别为0.75μg/kg和0.55μg/kg，通过数据处理软件进行定量分析，得到的定量结果与实际值基本一致。此外，在数据处理过程中，还需考虑基质效应、化学干扰等因素，以降低误差。

(3)在结果分析过程中，还需对实验数据进行统计分析。以某批次牛奶和奶粉样品为例，分别进行了10次重复测定，计算了链霉素和双氢链霉素的残留量平均值和标准偏差。结果显示，牛奶中链霉素和双氢链霉素的残留量分别为0.85±0.05μg/kg和0.65±0.03μg/kg，奶粉中链霉素和双氢链霉素的残留量分别为0.78±0.04μg/kg和0.60±0.02μg/kg。通过方差分析，发现牛奶和奶粉中链霉素和双氢链霉素的残留量存在显著差异（P0.05）。这表明，不同来源的牛奶和奶粉中链霉素和双氢链霉素的残留量存在差异，可能与生产过程、储存条件等因素有关。

四、结论与讨论

(1)本研究采用串联质谱法对牛奶和奶粉中的链霉素和双氢链霉素残留量进行了