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丙烯酰胺的氣相色譜分析
閱讀：1326 發(fā)布時間：2019-5-13自從2002年四月份瑞典國家食品管理局發(fā)表有關丙烯酰胺是一種有毒的和潛在至癌的化學物的報告以來，人們就要問及油炸土豆條中含有多少丙烯酰胺? 這種炸土豆片能安全食用嗎？雖然丙烯酰胺對人體的毒理作用仍在研究之中，但是它在食品中，特別是在油炸和烘烤食品中的含量在2002年以來引起很大的研究興趣。英國的食品標準局與公眾利益科學中心（CSPI）和美國的食品與藥物管理局（FDA）等都在開始測試食品中的丙烯酰胺。
研究表明，諸如土豆，大米和谷物富含碳水化合物的食品在高溫下烹調(diào)會形成相對濃度高的丙烯酰胺，這點在油炸食品中確實是真的。生的或水煮的淀粉類食品似乎不會形成可檢測量的丙烯酰胺。食品檢測到高濃度的丙烯酰胺是在油炸土豆片和土豆條中，含量在400 ~ 1200 ppb。作為比較，世界衛(wèi)生組織（WHO）規(guī)定在飲用水中其大濃度僅為0.5 mg/l（0.5 ppb）。
美國FDA發(fā)表了一個用LC/MS/MS分析食品中丙烯酰胺方法的草案稿。該分析過程要求一根C18反相色譜柱和高度含水的流動相（0.5%醋酸，0.5%甲醇）。因為許多樣品基體會十分復雜，在進色譜柱分析前，先要用固相萃取去除干擾物。使用正離子電噴霧作為質(zhì)譜的接口，用13C同位素標記的內(nèi)標物相比較來定量。該法僅對有限數(shù)目的基體，諸如：炸土豆片、油炸土豆條等食品進行了方法認證。一些公有和私有的研究機構正在對其他食品在進行LC/MS/MS的認證。
氣相色譜法（GC）已經(jīng)應用在各種工業(yè)和環(huán)境方面定量分析丙烯酰胺。隨著對丙烯酰胺分析興趣的增加，我們研究了使用GC來篩選食品中的丙烯酰胺的可行性。GC是一種低成本來檢測半揮發(fā)化合物有效的途徑，并是許多食品研究室廣泛使用的分析工具。在本文中，我們介紹GC來分析丙烯酰胺和討論用固相萃取對樣品進行預處理。
實驗部分
任何PerkinElmer毛細柱氣相色譜儀（Clarus 500，AutoSystem XL， AutoSystem等）均能使用。對丙烯酰胺的標樣和食物樣品的分析均使用如下條件：
色譜柱： Elite – Wax ETR；15m，0.53m.m. I.D., 0.50mm膜厚
進樣量： 1.0ml，維持0.5min.
內(nèi)襯管： 2m.m. 不分流，填充玻璃毛
進樣口溫度：260°C
載氣： 氦氣，恒壓操作
線速： 在100°C時為62cm/sec
柱箱溫度：100°C（維持0.5min.），以15°C/min程序升溫到200°C
檢測器： FID，在260°C
樣品制備過程
分析炸土豆片采用如下的過程：
- 分析天平稱取1g碾碎的炸土豆片
- 將土豆片碎樣與10ml的0.1%甲酸溶液混合，并振搖20min鐘
- 冷凍提取，使上層油相較易移走
- 清液層通過0.45mm尼龍微孔濾膜，澄清儲存和備用
- 活化CarboPrepTM 200 SPE管子，規(guī)格：500mg/6ml
a. 2ml丙酮 b. 2ml 0.1%甲醇
- 將經(jīng)過過濾的土豆片萃取2ml注入SPE管。僅靠重力讓樣品液體流過管子
- 洗滌SPE管子：
a. 0.5 ~1.0 ml 水, 快速流過管子 b. 使用真空抽達1分鐘，以干燥管子中過量水份
- 用2 ml丙酮僅靠重力洗提管子，洗脫液準備來進行GC-FID分析。
結果
進樣1ml濃度為25mg/ml（25ppm）的丙烯酰胺標樣的色譜圖如圖1所示。圖2為標樣濃度范圍從20~5000ppb的線性關系圖。樣品制備方法是參照美國FDA 2002年6月20日起草的“食品中丙烯酰胺的檢測和定量方法”進行的。
結論
氣相色譜法提供了一個低成本而快速篩選食品，例如炸土豆片中丙烯酰胺的分析方法。Elite – Wax ETR毛細柱顯示出對分析復雜基體，象食品類中的丙烯酰胺有出色的選擇性。溶液中的檢測限可達0.01mg/ml（10ppb）。石墨化碳黑SPE制備管提供了既可用真空負壓或重力來快速凈化樣品的洗提性質(zhì)。色譜級的填充料證明了有重現(xiàn)性的回收率。這種強吸附劑選擇范圍寬，吸附容量大，即便對于反相C18吸附劑通常沒有很好保留的被分析物也能應用。若要增加分析靈敏度，可將提取的丙烯酰胺溴化處理后，用電子捕獲檢測器（ECD）來定量。