《母乳、血液和尿液中氯酸盐和高氯酸盐的测定》编制说明

《母乳、血液和尿液中氯酸盐和高氯酸盐的测定》

编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

根据2023年北京预防医学会团体标准编制工作要求，北京市疾病预防控制

中心、北京市延庆区疾病预防控制中心、北京市大兴区疾病预防控制中心三家单

位承担了《母乳、血液和尿液中氯酸盐和高氯酸盐的测定离子色谱-质谱/质谱法》

的的研制任务。

1.2主要工作过程

1.2.1标准立项

2023年1月，北京预防医学会发布了《关于开展2023年团体标准编制工作

的通知》。2023年2月，北京市疾病预防控制中心、北京市延庆区疾病预防控制

中心和北京市大兴区疾病预防控制中心三家单位对食品和生物样品中氯酸盐和

高氯酸盐的测定技术进行汇总整理，编写团体标准立项申请书和标准研制方案，

开展标准提案工作。2023年3月，北京预防医学会召开团体标准专家评审会，

专家组经讨论，建议将立项申请拆分成《韭菜中氯酸盐和高氯酸盐的测定离子

色谱-质谱/质谱法》和《母乳、血液和尿液中氯酸盐和高氯酸盐的测定离子色谱

-质谱/质谱法》，两个方法分别立项。

1.2.2成立标准编制小组

2023年2月，北京市疾病预防控制中心、北京市延庆区疾病预防控制中

心、北京市大兴区疾病预防控制中心三家起草单位成立了标准编制小组，确定了

标准制定计划。标准编制组成员及其所做主要工作见表1。

表1标准编制组成员及其所做主要工作

编号姓名工作单位主要工作内容

北京市疾病预防建立韭菜中氯酸盐和高氯酸盐的检测方法，并对方法

1张晶

控制中心进行优化，评估方法的准确性、精密度，完成方法标

准文本和编制说明初稿。负责方法验证征求意见和汇

总。

协助撰写标准文本、编制说明、简要编制说明、验证

北京市疾病预防

2郭巧珍方案、验证报告等；协助开展不同样本的实验及验证、

控制中心

评估工作；协助开展方法验证、征求意见等工作。

协助撰写标准文本、编制说明、简要编制说明、验证

北京市疾病预防

3陈东方案、验证报告等；协助开展不同样本的实验及验证、

控制中心

评估工作；协助开展方法验证、征求意见等工作。

协助撰写标准文本、编制说明、简要编制说明、验证

北京市疾病预防

4姚凯方案、验证报告等；协助开展不同样本的实验及验证、

控制中心

评估工作；协助开展方法验证、征求意见等工作。

北京市延庆区疾协助撰写标准文本和编制说明；开展实验室间验证工

5林强

病预防控制中心作。

北京市大兴区疾协助撰写标准文本和编制说明；开展实验室间验证工

6李倩

病预防控制中心作。

北京市大兴区疾

7巩俐彤协助开展不同样本的实验及验证工作。

病预防控制中心

北京市疾病预防

8王泽林协助开展不同样本的实验及验证工作。

控制中心

1.2.3查询国内外相关标准和资料调研

2023年3月，本标准编制组成员查询和搜集国内外相关标准和文献资料，

确立建立团体标准的指导思想，对现有各种方法和监测工作需求开展广泛而深入

的调查研究，对比、筛选后初步提出工作方案和标准研究技术路线，并详细制定

了前处理条件的实验优化方案。

1.2.4开展实验研究工作、组织方法验证

2023年4月到2023年8月标准编制组按照项目拟定的实验方案，对方法的

前处理条件、仪器分析条件、样品保存条件进行了优化试验工作，确定实验室内

方法线性范围、准确度、精密度及检出限。

2023年9月组织了2家实验室对该方法进行了方法验证，确定检出限、实

验室内和实验室间的精密度等方法特性指标。

1.2.5编写标准征求意见稿和编制说明

2023年9月，标准编制组编制完成标准征求意见稿和编制说明。

二、编制的必要性和预期效果

2.1必要性

人群生物监测（humanbiomonitoring，HBM）是环境与健康风险评估体系的

重要组成部分，可以直接反映通过饮食摄入等途径进入人体的化学污染物剂量，

在化学污染物的早期预警、暴露削减策略制定及重点人群保护等方面具有重要意

义。近年来，欧美发达国家均启动了人群生物监测调查计划，已经获得了大量的

生物监测数据，并提供了多达400种化学物的人群暴露信息，为确定普通人群污

染物内暴露基线水平、制定国家和地区的重点污染物管控清单提供了数据基础。

目前，我国和北京市虽然开展了一些人群生物监测工作，但是尚未形成系统化、

标准化、持续性的生物监测工作体系。人群生物监测的样本主要包括血液、尿液

和母乳等，目前，很多生物样本的污染物检测技术标准尚不完善。

氯酸盐和高氯酸盐是一类含氯阴离子型无机化合物。这类物质会通过污染水

源、土壤等途径影响农产品和相关食品的安全。高氯酸盐对人体的主要危害是影

响机体甲状腺的正常功能，抑制其对碘离子的吸收，降低甲状腺激素和三碘甲状

腺原氨酸的合成量,从而干扰甲状腺的正常代谢和发育,导致甲状腺癌的发生]。

氯酸盐会损害血红细胞,从而引起高铁血红蛋白症,并会干扰碘的吸收代谢,危

害人体健康。

考虑健康风险，美国科学院（NAS）建议包括婴幼儿及孕妇等敏感人群在内

的高氯酸盐摄入的参考量为0.7g/kgbw/day。欧洲食品安全局（EuropeanFood

SafetyAuthority，EFSA）对食品中高氯酸盐、氯酸盐的健康危害进行了再评估，

根据收集的水果、蔬菜及其制品中高氯酸盐的污染资料及文献中果汁、酒精饮料、

牛奶、婴儿配方食品及母乳中的量评估了高氯酸盐的毒性和暴露量，并根据对健

康成年人甲状腺碘的抑制作用，设定高氯酸盐和氯酸盐每日耐受摄入量为0.3

μg/kgbw/day和3μg/kgbw/day。CommissionRegulation(EU)2020/685规定了食

品中高氯酸盐的残留限量：婴幼儿食品为0.02mg/kg；蔬菜和水果为0.1mg/kg；

腌制水果和蔬菜干、茶为0.75mg/kg。CommissionRegulation(EU)2020/749规定

了果蔬等多类食品中的氯酸盐限量为0.05-0.70mg/kg。CommissionRegulation

(EU)2020/749规定了果蔬等多类食品中的氯酸盐的限量为0.05-0.70mg/kg。

婴幼儿是高氯酸盐暴露的敏感人群，母乳作为婴儿的主要食物来源，高氯酸

盐污染对婴儿的生长发育可能会带来潜在影响。研究表明，母乳中普遍存在高氯

酸盐。Kirk等对美国18个州的36份母乳样品检测后发现所有样品均有检出，浓

度范围为1.492.2μg/L，平均浓度为10.5μg/L。NRC对10名妇女的进行每日三

次采样，共采集147份母乳样品，检出高氯酸盐的含量在0.539.5μg/L，平均浓

度为5.8μg/L。母乳中高氯酸盐和氯酸盐的污染水平对评估污染物易感性更高的

婴儿的机体负荷水平十分重要。因此，为了解我国的更好地开展人体生物监测母

乳中的含量水平，有必要开发简单可靠、灵敏度高的氯酸盐和高氯酸盐分析方法。

2.2预期效果

拟建立可同时测定母乳、尿液和血液汇中氯酸盐和高氯酸盐的标准检测方法，

填补目前人体生物样本中氯酸盐和高氯酸盐检测方法标准的空白，该方法可用于

人体样本的相关污染物检测，为化学品内暴露监测和评估提供技术支持。

三、标准编制的原则和依据

方法涉及的主要参数、公式、性能要求等主要依据《食品安全国家标准工作

程序手册》进行编写。并且按照GB/T27404-2008《实验室质量控制规范、食品

理化检测》、GB/T27417-2017《合格评定化学分析方法确认和验证指南》对方

法学进行了考察。标准修订符合我国国情，方法满足产品标准中生物样品中对于

氯酸盐和高氯酸盐的检验要求，具有普遍适用性，易于推广。

在充分调研国内外检测标准、检测方法和科技文献的基础上，选择液相色谱

串联质谱法为检测手段，对前处理过程和仪器测定参数进行优化。

本标准制订的基本原则如下：

（1）方法的检出限和测定范围满足食品安全及相关专业领域的要求。

（2）方法准确可靠，满足各项方法特性指标的要求。

（3）方法具有较好适用性，易于推广使用。

四、主要技术内容的论据

本标准适用于母乳、血液和尿液中氯酸盐和高氯酸盐的离子色谱-串联质谱

方法和液相色谱-串联质谱方法测定。

本标准是新制订标准，根据氯酸盐、高氯酸盐的化学结构，结合母乳、血液

和尿液样品的基质特点，考虑目前检测机构仪器设备现状和标准要求，研究采用

乙腈溶液提取、复合固相萃取小柱对提取液中的氯酸盐和高氯酸盐进行前处理，

采用离子色谱-三重四极杆串联质谱法或离子色谱-三重四极杆串联质谱法进行

检测，同位素稀释内标法定量。

本标准的主要技术内容包括样品的前处理条件优化和离子/液相色谱-串联质

谱测定的仪器条件优化，以及对方法的检出限、精密度和准确度的验证。优化后

的参数如下：（1）样品前处理：母乳、血清、尿液称取0.5g（精确至0.01g），置

于2mL离心管中，加入20.0μL氯酸盐和高氯酸盐同位素内标混合标准中间液，

涡旋混合后静置30min。加入1mL乙腈，具塞后震摇混匀，涡旋混匀30s，超声

提取15min，10000r/min离心5min，吸取1.0mL上清液过复合固相萃取净化小

柱，收集流出液，10000r/min离心5min，取上清液，离子色谱-串联质谱仪或液

相色谱--串联质谱仪测定。（2）色谱条件：强阴离子交换色谱柱，KOH作为淋洗

液梯度淋洗，进样量5L；或者表面带正电荷的五氟苯基柱，乙腈和甲酸水梯度

洗脱，进样量5L（3）质谱条件：ESI源负离子模式，热块温度：450℃；离子

源温度：350℃；干燥气流速：10.0L/min，接口电压：3.0KV；扫描模式：多反

应监测（MRM）。

五、主要试验（或验证）的分析、综述报告

5.1方法研究目标

建立适用于母乳、血液和尿液中氯酸盐和高氯酸盐的离子色谱-三重四极杆

串联质谱测定方法，实现人体生物样本中痕量阴离子污染物的定量分析。

5.2方法原理

母乳、血液和尿液中的氯酸盐和高氯酸盐用酸化的乙腈水混合溶液提取，复

合固相萃取小柱净化，采用离子色谱或液相色谱分离，串联质谱检测，同位素内

标法定量。

5.3实验条件的优化

5.3.1前处理方法的优化

5.3.1.1提取液的选择

已有方法通常采用甲醇水溶液或乙腈水溶液对食品样品进行提取，有的报

道中还加入少量甲酸以提高提取效率。我们针对母乳、血液和尿液样品分别进行

了提取液的考察，发现乙腈溶液的提取效果优于水和同等比例的甲醇水溶液。为

达到沉淀蛋白的目的，样品和乙腈的体积比为1:2，即是0.5g样品加入1mL乙

腈，尿液样品同样使用该比例。

5.3.1.2净化条件优化

固相萃取净化是高氯酸盐和氯酸盐测定时普遍采用的净化方式，QuEChERS

分散固相萃取填料和商品化的固相萃取小柱均有很多应用（表1），考虑到固相

萃取小柱的商品化程度更高，商品的一致性更好，且操作更为方便，本研究选取

了固相萃取小柱净化法。

采用尿液的提取液，分别对比了分别对比了C18（6mL/200mg）固相萃取

柱、PRiMEHLB（6mL/200mg）固相萃取柱、OasisHLB（6mL/200mg）固相

萃取柱、WCX固相萃取柱（6mL/200mg）、MCX（6mL/200mg）固相萃取柱

和EnviCarb石墨化炭黑（GCB）固相萃取柱的净化效果。从表观上来看，GCB

小柱的净化效果最好，其色度去除能力优于其他小柱。但是该样品用于液相色谱

串联质谱检测时呈现出明显的基质抑制，其中高氯酸盐内标的基质抑制在80%

以上，氯酸盐内标基质抑制>90%，且峰形明显展宽和前移。推测是氯离子干扰

的结果。根据文献报道，离子色谱测定氯酸盐时其色谱峰信号易受样品中共存的

Cl-干扰。由于尿液、血液等生物样本中含有大量的阴离子，包括Cl-，尽管提取

液可对其进行3倍稀释，但依然有高浓度的氯离子，上述固相萃取小柱对这类强

阴离子的去除效果不明显，使得上样液中大量共存的氯离子影响了目标化合物的

质谱信号。

表1不同样品中中氯酸盐和高氯酸盐测定主要检测方法总结

序

文献或标准信息基质检测技术仪器型号前处理条件色谱柱检出限/定量限

号

1%甲酸-甲醇；

Determinationofchlorateand涡旋；

液相色谱-串联质谱WatersXevoTorusDEA（2.1×50

1perchlorateusinganovelhilic食品QuPPe提取定量限均为0.001mg/kg

法TQ-XSmm）

columnchemistrybyLC-MS/MS（0.25μmPVDF针

式过滤器）

Ahighly-efficientandcost-effectiveDionex

pretreatmentmethodforselectiveUltimatePoroshell120分析柱检出限和定量限：茶中分别为0.019和

37.5%乙腈；

extractionanddetectionof液相色谱-串联质谱3000RSLC和（50×2.1mm），填充0.056μg/kg，

2茶和乳制品超声；

perchlorateinteaanddairy法ThermoQ五氟苯基（PFP）(1.9牛奶中分别为0.003和0.007μg/L，

离心

products.FoodChem.2020OctOrbitrap高分µm)奶粉中分别为0.025和0.075μg/kg。

30;328:127113.辨率质谱仪

Amodifiedquick,easy,cheap,

effective,rugged,andsafecleanup

methodfollowedbyliquid50%乙腈；

chromatography-tandemmass涡旋+超声；PhenomenexLuna

液相色谱-串联质谱WatersXevo仪器定量限：0.1μg/L

3spectrometryfortherapidanalysis面粉QuEChERS净化Silica(2)色谱柱

法TQ方法定量限：2.0μg/kg

ofperchlorate,bromateand（100mgC18+50(150mm×2.0mm,5µm)

hypophosphiteinflour.JmgGCB）

ChromatogrA.2017Dec

1;1526:31-38.

Anovelapproachforsimultaneous

analysisofperchlorate(ClO4−)and

bromate(BrO3−)infruitsand1%甲酸-乙腈；

vegetablesusingmodified水果、蔬菜：超声；DiamonsilC18(2)色

液相色谱-串联质谱WatersXevo检出限：0.1μg/L

4QuEChERScombinedwith樱桃番茄，草莓，番茄，QuEChERS净化谱柱(250mm×4.6

法TQ方法定量限：3.0μg/kg

ultrahighperformanceliquid马铃薯，生菜和小白菜（100mgC18+40mm,5µm)

chromatography-tandemmassmgGCB）

spectrometry.FoodChem.2019Jan

1;270:196-203.

Accurate,sensitiveandrapid

50%乙腈水；

determinationofperchlorateintea

涡旋；定量限为0.005mg/kg

byhydrophilicinteraction液相色谱-串联质谱MDSSciex

5茶叶QuEChERS净化zwitterionHILIC柱检出限：绿茶0.0011mg/kg、红茶

chromatography-tandemmass法API3200

（200mg石漠化炭0.0013mg/kg

spectrometry.AnalMethods.2020

黑GCB）

Jul28;12(28):3592-3599.

AnalysisofPerchlorateinMilk

PowderandMilkbyHydrophilic

1％乙酸+乙腈；InertsilHILIC色谱柱

InteractionChromatography液相色谱-串联质谱SciexAPI检出限：

6奶粉和牛奶StrataX固相萃取（150mm×3.0mm，

CombinedwithTandemMass法4000奶粉4.00μg/kg，牛奶0.08μg/L

柱3.5μm）

Spectrometry.JAgricFoodChem.

2010Mar24;58(6):3736-40.

离子色谱：番茄漂洗水中氯酸盐和高

氯酸盐的检出限分别为1和1.3ng/

离子色谱：AG19保护mL，哈密瓜储罐冲洗水中氯酸盐和高

离子色谱：EPA方

ChloroxyanionResiduesin离子色谱：柱（4mm×50mm），氯酸盐的检出限分别为3.3和1.7ng/

法314.0。

CantaloupeandTomatoesafter离子色谱法，Thermo-FisherDionexAS19色谱柱mL。

液质：1％乙酸；涡

7ChlorineDioxideGasSanitation.J哈密瓜和番茄液相色谱-串联质谱ICS-2100离（4mm×250mm）。液质：番茄氯酸盐定量限60ng/g，检

旋；ENVI-Carb（500

AgricFoodChem.2015Nov法子色谱仪。液质：WatersIon-Pak出限为36ng/g；高氯酸盐定量限1.5

mg，6cc）固相萃

4;63(43):9640-9.液质：WatersAnionHR色谱柱（4.6ng/g；哈密​​瓜氯酸盐的检出限为

取柱。

mm×75mm）。15ng/g，定量限为30ng/g；哈密​​

瓜中高氯酸盐的检出限为0.3ng/g，

定量限为1.5ng/g。

Determinationofperchloratefrom

tealeavesusingquaternary

ammoniummodifiedmagnetic1.0%甲酸水溶液；

ABSCIEXIC-PakAnionHR色

carboxyl-carbonnanotubes液相色谱-串联质谱涡旋离心；

8茶叶TRIPLE谱柱(75mm×2.1检出限2.49ng/kg，定量限8.21ng/kg

followedbyliquid法磁性分散固相萃取

QUAD5500mm,4.6µm)

chromatography-tandemquadrupole（Mag-dSPE）

massspectrometry.Talanta.2018

Aug1;185:411-418.

DionexIonPacAG16

Determinationoftracelevelof

perchlorateinAntarcticsnowandIC-ESI-MS/（50mm×2mm)保护

icebyionchromatographycoupledICS2000离子柱，IonPacAS16

withtandemmassspectrometry

9南极冰雪离子色谱-串联质谱色谱（IC）系/（250mm×2mm）分析检出限0.2ng/L，定量限0.5ng/L

usinganautomatedsampleon-line

preconcentrationmethod.Chinese统和API3200柱，IonPacTACULP1

Chemical串联质谱仪柱(23mm×5mm）捕集

Letters,2013,24(04):311-314.柱

Dietaryexposureassessmentto

perchlorateintheTaiwanese台湾人群饮食中高氯1%乙酸；

ICPakAnionHR色

populationAriskassessmentbased酸盐的暴露评估（加工液相色谱-串联质谱涡旋；检出限为0.038mg/kg，定量限为0.07~

10Agilent6410谱柱(6mm,

ontheprobabilistic食品、乳制品、饮料、法SupelcleanEnvicarb2.8mg/kg

4.6mm×75mm)

approach.EnvironPollut.2020茶和瓶装水）小柱

Dec;267:115486.

高水分样品-1%乙

AS21柱(2mm×250

韩国人膳食中高氯酸酸，低水分样品及

Monitoringofperchlorateindiversemm,Dionex乳制品22.6μg/kg，水果蔬菜190μg/kg，

盐的暴露评估（乳制乳制品-1%乙酸+乙

foodsanditsestimateddietary液相色谱-串联质谱Technology)，AG21加工食品39μg/kg，酒和饮料

11品、水果、蔬菜、火腿、Agilent6460腈；SupelcleanTM

exposureforKoreapopulations.J法保护柱(2mm×50365.9μg/L，肉、蛋6.54μg/kg，鱼和贝

香肠、方便面、鱼、肉EnviTM-Carb小

HazardMater.2012Dec;243:52-8.mm,Dionex类21.5μg/kg

和饮料）柱。

Technology)

饮料、酒类：水。

Occurrenceofperchlorateinrice乙腈+1％乙酸；

DionexICS

12fromdifferentareasintheRepublic大米离子色谱-串联质谱涡旋；//

2100

ofKoreaC18固相萃取

One-stepsampleprocessingmethod

forthedeterminationofperchlorate

inurineandwholebloodandbreastAthenaC18-WP色谱尿液、母乳和血：检出限范围0.06µg/

液相色谱-串联质谱Agilent水；

13milkusingliquidchromatography人尿，血和母乳柱(4.6mm×150L-0.3µg/L，定量限范围0.2µg/L-

法G6410B涡旋离心

tandemmassmm,3μm)1µg/L

spectrometry.EcotoxicolEnviron

Saf.2019Jun15;174:175-180.

Quantitativedeterminationof

瓶装水：不前处理

perchlorateinbottledwaterandtea

直接在线固相萃

withonlinesolidphaseextractionGeminiC18色谱柱

液相色谱-串联质谱取；

14high-performanceliquid瓶装水和茶叶Agilent6410(2.0mm×150mm,5定量限：水0.05μg/L，茶1.5μg/L

法瓶装茶：1%乙酸乙

chromatographycoupledtotandemμm)

腈；涡旋离心；

massspectrometry.JChromatogrA.

ENVI-Carb小柱

2012Jul13;1246:40-7.

StabilityofSodiumChlorate

1％乙酸；DionexIonPacAS21

ResiduesinFrozenTomatoandWaters

液相色谱-串联质谱涡旋离心；保护柱（2×50mm），

15CantaloupeHomogenates.JAgric哈密瓜和番茄AcquityUltra定量限：哈密瓜30ng/g，番茄60ng/g

法ENVI-Carb（0.5g，分析（2×250mm）色

FoodChem.2017AugPerformance

6cc）固相萃取柱谱柱

2;65(30):6258-6263.

1%甲酸-甲醇；

DeterminationofChlorateand涡旋离心；WatersAnionicPolar

PerchlorateinInfantMilkUsing婴幼儿奶粉和其他乳液相色谱-串联质谱WatersXevo乙腈+100mgC18Pesticide(APP)柱

16/

WatersAnionicPolarPesticide制品法TQ-XS吸附剂；2.1×50mm,5μm

ColumnandUPLC-MS/MS涡旋离心，（QuPPe-(P/N:186009286)

AO方法提取）

0.2%乙酸水溶液；

ACQUITY80℃恒温振荡提取

超高效液相色谱_串联质谱法测定UPLC®-TQS30mim；AcclaimTRINITYP1

液相色谱-串联质谱

17茶叶中高氯酸盐.食品安全质量检茶叶超高效液相色石墨炭黑柱复合离子交换柱（50检出限2.0μg/kg

法

测学报,2018,9(04):925-929.谱-串联质谱（ProElutCARB,mm×2.1mm,3μm）

仪500mg/6mL）

水果、蔬菜：乙腈-

水（1-1），

牛奶、豆浆、含乳

水果、蔬菜，牛奶、豆饮料、肉、谷物：

超高效液相色谱_串联质谱法测定浆、含乳饮料，谷物和岛津8050高乙腈-水（2-1），SynergiTMMAX-RP

液相色谱-串联质谱牛奶的定量限2.0μg/kg，其他食品的

18食品中高氯酸盐.中国食品卫生杂动物源性食品，香辛料效液相色谱-香辛料调味品(桂色谱柱（4.6mm*250

法定量限10.0μg/kg

志,2017,29(04):438-444.调味品(桂皮、花椒、大质谱/质谱仪皮、花椒、大料、mm，4μm）

料、五香粉、咖喱粉等)五香粉、咖喱粉