基质固相分散气相色谱-质谱法测定
                        食品中丙烯酰胺方法的研究
                                 贾斌 刘继红 冯书惠 王会峰
             （农业部农产品质量监督检验测试中心（郑州） 河南省郑州市 450002）

摘要：建立了食品中丙烯酰胺的基质固相分散法样品前处理，溴衍生化后气相色谱-质谱(GC-MS)测定的检测方法。样品采用活性炭基质固相分散技术进行样品前处理、用溴衍生化，最后用GC-MS选择离子对其中的丙烯酰胺进行定性定量。该方法的检出限为3µg／kg，回收率为91.2％～103％，变异系数为5.9％。利用本方法测定了炸薯条、油条中丙烯酰胺的含量分别在398～1194µg／kg和114～235µg／kg。
关键词：丙烯酰胺 基质固相分散 气相色谱-质谱

    丙烯酰胺（图1），CAS号为79-06-1，一种已知的神经毒素，是国际肿瘤研究机构认定的2A类致癌物。2002年瑞典科学家的研究发现食品中的氨基酸和糖一起加热后发生Maillard反应可生成丙烯酰胺，因而在高温加热的植物源性食品中普遍含有30～2000μg/kg的丙烯酰胺，远远大于水中的残留。

    丙烯酰胺的问题凸现后，各国都在加紧研究建立食品中丙烯酰胺的分析方法。目前国际上分析丙烯酰胺的方法主要有气相色谱-质谱法（GC-MS）和液相色谱-质谱/质谱法(LC-MS/MS)[1-3]。本研究建立了活性炭基质固相分散法净化样品，溴衍生化，气相色谱-质谱法测定食品中丙烯酰胺的方法，本方法中基质固相分散技术净化样品操作简便、快速，气相色谱-质谱法测定检出限低、定性准确，适合于食品市场上大量样品的快速检测。本文利用该方法对市场上某些食品中丙烯酰胺的含量进行了分析测定。
一 实验部分
1.1 　仪器与试剂
    日本岛津 GC-QP 5000 气相色谱-质谱仪（配毛DB-5毛细管气相色谱柱，30m×0.25mm×0.25μm），活性炭（用前活化），环己烷（色谱纯），溴水，氢溴酸，硫代硫酸钠。
    所用试剂未经说明，均为分析纯，试剂空白应没有杂质干扰。
　丙烯酰胺标准溶液：精确称取适量的丙烯酰胺标准品，用水溶解，配制成质量浓度为1mg/mL的标准储备溶液。根据需要用水稀释成适宜浓度的标准工作溶液。
1.2 实验步骤
1.2.1 样品提取和净化
    准确称取已粉碎的样品2g于250ml烧杯中，加环己烷0.5mL充分混匀，再加入2g活性炭，用玻棒将活性炭与样品液充分搅拌混合均匀为基质，取一5ml注射器，于注射器底部垫一圆滤纸片，将基质填入后在注射器顶部再加一圆滤纸片以防基质流出。然后用注射器塞加压至最后体积为4ml，得到基质柱。首先用15ml环己烷淋洗基质柱，柱内剩余的环己烷用加压法从柱上除去，然后用15ml水洗脱丙烯酰胺，收集洗脱液留作衍生用。
1.2.2 溴衍生化
    在样品溶液中加入溴化钾7.5g，用氢溴酸调PH值为1～3，再加溴水8 mL衍生，在4℃下过夜。 滴加硫代硫酸钠溶液（0.2mol/L）至黄色消失。将溶液转移到分液漏斗中，加乙酸乙酯40mL，振荡，静置分层，弃去水层。乙酸乙酯层过无水硫酸钠后，浓缩至1m L，待测。吸取适量标准储备溶液与样品处理液同时进行溴衍生化。
1.2.3 GC-MS测定条件
载气：高纯氦气，流速1.0mL/min；进样口温度：250 ℃；进样方式：无分流进样；柱温：初温65℃,保持1min,以15℃/min升温至280℃，保持5min；离子源温度：230℃；电子能量：70eV。选择离子：丙烯酰胺衍生物的特征碎片离子：m/z152，150，108，以m/z150定量。
二 结果与讨论
2.1 净化条件选择
基质固相分散(MSPD) 是一种基于固相萃取(SPE) 的样品前处理技术, 与SPE 技术一样可以避免液液分配中出现的乳化现象, 减小有机溶剂用量, 缩短分析时间, 而且在操作上比SPE更简便。近年来已广泛应用于食品中有害物质残留分析中[4]。活性炭吸附剂对强极性丙烯酰胺有很好的保留特性，常被用于富集水中的痕量丙烯酰胺[5,6]。样品采用上述活性炭基质固相分散法净化处理，环己烷淋洗除去样品中的脂肪等杂质，水淋洗选择性的洗脱丙烯酰胺。此方法简化了许多复杂的样品残留物的前处理步骤，操作比其它净化方法简单[7]，样品处理迅速，有效地除去样品中的杂质的干扰，还最大限度地避免了丙烯酰胺残留的流失。
2.2 全扫描模式与选择离子模式的比较
    全扫描（SCAN）模式下得到的总离子流图如图4所示。选择离子（ＳＩＭ）模式得到的谱图如图5所示。从两种模式的谱图可以看出，选择离子模式得到的谱图基本无杂质干扰，被测组分峰的强度也得到了提高，从而使定性和定量更准确可靠（见图5）。因而在样品测定时选用选择离子模式。

2.3 方法线性范围、检出限
    准确添加丙烯酰胺标准溶液至土豆泥（阴性样品）中，使其最终含量分别为5，10，100，500，1000μg/kg，按1.3进行样品处理和检测，结果表明，当丙烯酰胺含量为5～1000μg/kg时，有良好的线性关系，线性方程为y=139.41x-9972.1，相关系数r=0.9981。
    本方法以信噪比为3时作为最低检出限；最低检出限为3μg /kg。
2.4 方法的精密度和回收率
    在土豆泥中添加丙烯酰胺标准溶液至丙烯酰胺含量为50μg/kg，分成7份，按2.3进行测定，计算标准偏差。

2.5 样品的测定

参考文献：
1. Castle.L,M. J.Campos and J.Gilbert.J Sci Food Agric,1991,54(4):549～555
2. 仲维科，陈冬东，雍炜等.色谱，2005，23（3）:312～314
3. 刘红河，陈春晓，柳其芳等.分析化学，2006，34（9）：S235～S238.
4. Bakers A. J Chromatogr , A , 2000 , 885 : 115 ～127
5. 陈玲，陈皓.色谱，2003，21(5):234
6. 刘慧，闫树刚，高秀芝.中国农学通报，2003，19(6)：37～39
7. 张齐，蔡明招，朱志鑫.食品科技，2006，7：221～224

Determination of Acrylamide in Foodstuff by Matrix Solid-Phase Dispersion and Gas Chromatography—Mass Spectrometry
                   Jia bin Liu jihong Feng shuhui Wang huifeng
(The Supervision and Testing Centre For Quality Agricultural Products, Ministry of Agriculture, Zhengzhou 450002, China)

Abstract: In this paper, a new simple method was reported for the determination of acrylamide in foodstuff using GC-MS. The matrix solid-phase dispersion (MSPD) was used in the procedure of sample preparation. After this, acrylamide was derivatized through bromination and detected by GC-MS. The limit of quantitative detection was 2µg／kg. The Recovery ranged from 91.2％ to 103％. Relative standard deviation was 5.9%. The Level of acrylamide in some foodstuff was also surveyed.

Keywords: Acrylamide; Matrix solid-phase dispersion (MSPD); Gas Chromatography—Mass Spectrometry

第一作者简介：
贾斌（1972-），男，汉族，黑龙江人，助理研究员，主要从事农产品质量安全方面的研究工作。