GCMS法测定食品中的丙烯酰胺精讲

GC-MS法测定食品中的丙烯酰胺含量HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.生物危害神经毒性遗传毒性致癌性1994年，国际癌症研究机构（IARC）对其致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为2类致癌物（2A），即人类可能致癌物丙烯酰胺还原糖游离天冬酰胺＋→美拉德反应120℃HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.目前国际上对食品中丙烯酰胺检测主要GC-MS法、LC-MS法为主，GC-MS法检测限为5～10μg/kg，LC-MS法检测限为20～50μg/kg。相对而言，GC-MS法灵敏度高、专一性好，但操作较烦琐；LC-MS法操作相对简便，但仪器设备要求更高，不适合推广GC-MS气相色谱：选择性高灵敏度高分离效能高分析速度快质谱：1.准确测定物质的分子量2.确定化合物的分子式3.根据碎片特征进行化合物的结构分析高分离性高鉴别性高分离性高鉴别性HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.样品提取净化衍生化丙烯酰胺为极性水溶性小分子化合物，易溶于水、甲醇和乙酸乙酯等极性溶剂§固相萃取层析柱净化§将待测物过0.22μm有机膜以滤去杂质相对分子质量：71.09分子式：CH2CHCONH3熔点：87.5℃沸点：125℃预处理：碾碎充分混匀HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.（1）衍生化产物2，3-二溴丙烯酰胺的极性要比丙烯酰胺的极性弱得多，更适合GC分析，出峰较早;（2）2，3-二溴丙烯酰胺的相对分子质量比丙烯酰胺大得多，能改善质谱性能。因为丙烯酰胺的相对分子质量仅为71，在该质量数附近常用的毛细管气相色谱柱柱流失产物的碎片离子很多，因此存在着严重的干扰现象，而通过衍生化反应使丙烯酰胺加成了溴元素后，增加了相对分子质量，增强了检测的特异性，较好地避免了柱流失物带来的干扰HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.推荐使用仪器条件:色谱柱：DB-5石英毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm）色谱柱温度(程序升温)：65℃（1min）→15℃/min→280℃（15min）进样口温度：280℃离子源温度：230℃接口温度：260℃电离方式：EI源，电离能量：70eV测定方式：选择离子监测(SIM)，选择监测离子(m/z)：106、108、150、152；载气：高纯氦气(99.999%)，流速1.0ml/min进样方式：不分流进样进样量：1μlSIM：选择性离子检测(SelectedIonMonitor)，又称单离子监测(SingleIonMonitor)，针对一级质谱而言，即只扫一个离子。对于已知的化合物，为了提高某个离子的灵敏度，并排除其它离子的干扰，就可以只扫描一个离子。SIM技术使质谱仪将更多的时间用于检测选定质荷比离子的离子流，因而提高了分析灵敏度。HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.定性分析：丙烯酰胺的溴化衍生物２，３－二溴丙烯酰胺在70eV的EI源下裂解，主要产生两对含溴特征碎片离子:m/z152与150（[C3H5NO81Br]+与[C3H5NO79Br]+）m/z108与106([C2H381Br]+与[C2H379Br]+)采用选择监测离子扫描方式(SIM)监测在8.26min附近有峰出现，选定的主要特征定性离子碎片(m/z):150，152，106，108都出现，且各碎片离子的相对丰度比为:150:152=1106:108=1106:150=0.6108:152=0.6各丰度比与标准品相比最大相差≤20%，即可确定样品中含有丙烯酰胺HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.1.外标法以添加的丙烯酰胺量为横坐标，以定量离子(m/z150)的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线进行定量分析，其线性回归方程为:S=k*c+b(其中S为峰面积，k为斜率，c为浓度，b为截距)求出当S=0时c的绝对值，即为试样测定液中丙烯酰胺的浓度式中:X——样品中丙烯酸胺的含量，单位为毫克每千克(mg/kg)c——测定液中丙烯酞胺的浓度，单位为微克每毫升(pg/mL)V——测定液体积，单位为毫升(mL)R——稀释倍数;m——试样的质量，单位为克(g)定量分析：HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.79Br和81Br的天然丰度比为１∶１，特征性很强。使得m/z152、150、108与106均可作为SIM定量离子，根据测定中干扰的不同，可分别选择其中一个或几个进行定量，同时根据４个离子的丰度比进行定量。这样比单独依靠保留时间定性的气相色谱分析可靠。HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.2.同位素内标法：13C标记的丙烯酰胺丙烯酰胺和13C标记的丙烯酰胺的相对校正因子按照（1）进行计算---------------（1）R一丙烯酰胺和其同位素内标的相对校正因子;An一丙烯酸胺标样的峰面积(峰高);A1一同位素内标（13C）的峰面积(峰高);cn—丙烯酸胺标样的浓度，单位为纳克每毫升(ng/ml)c1—同位素内标（13C）的浓度，单位为纳克每毫升(ng/ml)HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.试样中丙烯酰胺的含量，按式(2)计算（计算结果需将空白值扣除）式中：----------（2）式中：X——试样中丙烯酰胺含量，单位为纳克每克（ng/g）R——丙烯酰胺和其同位素内标的相对校正因子Asn——实际样品丙烯酰胺衍生物的峰面积（峰高）Asl——实际测定时同位素内标的峰面积（峰高）msl——实际测定时同位素内标的量，单位为纳克（ng）m——样品的质量，单位为克（g）HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.同位素内标法可消除操作条件变化引起的误差，测量较为准确，检出限可达到5ng/g。但是13C标记的丙烯酰胺价格昂贵且不易买到，限制了方法的实用性HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.参考文献：[1]蒋俊树，程静，卢业举，赵成仕.气相色谱-质谱(GC-MS)法测定食品中丙烯酰胺研究[J].食品科学，2006，11:430-434.[2]廖燕芝，黄辉，杨代明，张继红.GC-MS测定食品中丙烯酰胺含量的定量方法比较[J].食品与机械，2013，05:91-94.[3]杨斯超，张慧，汪俊涵，陈芳.柱前衍生化-气相色谱-质谱法定量测定食品中丙烯酰胺的含量[J].色谱，2011，05:404-408.[4]仲维科，陈冬东，雍炜，刘志明，邱月明，唐英章.气相色谱-质谱法测定油炸淀粉类食品中的丙烯酰胺[J].色谱，2005，03:312-314.[5]张根义.热加工食品中丙烯酰胺的形成机理和风险分析[J].无锡轻工大学学报，2003，04:91-99.[6]GBT5009.204-2005食品中丙烯酞胺含量的测定方法气相色谱-质谱(GC-MS)法[7]SNT2096-2008食品中丙烯酰胺的检测方法同位素内标法HONGXINCOMMUNICATIONTECHNOLOGIESCO.，LTD.谢谢！