陳冰、秦玉榮

文末有彩蛋哦

事件回顧：距離3月31日某致癌刷屏事件已經(jīng)過去一個大半個月了，朋友圈消停了，網(wǎng)友們也似乎忘記這件事了。然而賽默飛對待食品安全問題向來嚴(yán)謹(jǐn)。追本溯源，事件的起因是一種叫做丙烯酰胺的物質(zhì)。

那么，丙烯酰胺到底是什么？

    丙烯酰胺是食物發(fā)生“美拉德反應(yīng)”時的一個副產(chǎn)物。

 咖啡里的丙烯酰胺是在烘焙的過程中產(chǎn)生的。美國癌癥學(xué)會（ACS）指出，只要一個食物里有淀粉，有氨基酸，經(jīng)過了高溫烹飪，那就會產(chǎn)生微量丙烯酰胺，在油炸和烘焙的食品里尤其容易產(chǎn)生。

癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）把丙烯酰胺列在了致癌名單里，但沒有把那些含丙烯酰胺的食物也一起列上。美國癌癥學(xué)會的原話是：“目前沒有任何一種癌癥類型的風(fēng)險增加，是明確和攝入丙烯酰胺相關(guān)的。”所以說，拋開劑量談毒性就是 不(shua) 靠(liu) 譜(mang)。

 可是，由于丙烯酰胺分子量較低，極性較高，且缺乏明顯的發(fā)色團(tuán)（共軛雙鍵、三鍵、苯環(huán)）等性質(zhì)，使得定量分析丙烯酰胺很困難。傳統(tǒng)上用于測定丙烯酰胺含量的方法有酶聯(lián)免疫法、溴化法、紫外分光光度法、氣相色譜法等。但這些方法檢測線高而且操作復(fù)雜。那么，有沒有一種方法既簡單又有很高的靈敏度及準(zhǔn)確性？且看賽默飛的液質(zhì)+氣質(zhì)解決方案：

LCMSMS篇：

TSQ Altis/Quantis 賽默飛一代三重四極桿液質(zhì)系統(tǒng)

1.檢測條件：

色譜柱：Syncronis C18 (100x2.1mm，3μm );

流動相：水 甲醇；梯度洗脫

流速：300 µL/min；進(jìn)樣量：20 µL

質(zhì)譜條件（ESI+）：

                    表1.離子源設(shè)置的參數(shù)

噴霧電壓/V	4000
氣化溫度/℃	350
鞘氣/arb	30
輔助氣/arb	5
反吹氣/arb	0
離子傳輸管溫度/℃	350
碰撞氣體(Ar)/mTorr	1.5
掃描模式	SRM

表2. SRM模式中的離子對信息

化合物	母離子(Parent)	子離子(Product )	碰撞能量(CE)	S-Lens 電壓
丙烯酰胺	72.2	55.3*	11	75
		44.5	54
		27.4	55

*標(biāo)記為定量離子  

2檢測結(jié)果

在所建立方法下，丙烯酰胺儀器檢出限為0.05ppb，線性范圍為：0.1ppb-1000ppb。分別如圖1、圖2所示：

圖1：0.05ppb丙烯酰胺提取離子質(zhì)譜圖

圖2：0.1-1000ppb濃度范圍內(nèi)丙烯酰胺線性關(guān)系圖

圖3：低濃度0.1-5ppb范圍放大圖（丙烯酰胺線性關(guān)系圖）

選擇高于5倍檢出限和20倍檢出限，即0.25ppb和1ppb重復(fù)進(jìn)樣6針計(jì)算RSD值，分別為3.5%和1.9%，重復(fù)性很好，結(jié)果如圖4和圖5所示。

圖4：丙烯酰胺0.25ppb進(jìn)樣6針重復(fù)性（3.5%）

圖5：丙烯酰胺1ppb進(jìn)樣6針重復(fù)性（1.9%）

接下來請看

GCMS篇：

Thermo Scientific ISQ 7000單四極桿GC-MS系統(tǒng)

1. 依據(jù)《GB 5009.204-2014》標(biāo)準(zhǔn)，前處理衍生化方法，GCMS采用EI SIM監(jiān)測模式，監(jiān)測離子見下表：

衍生后化合物	EI SIM監(jiān)測模式
2-bromo-propenamide	106，133， 150，152
2-bromo-13C3-propenamide	108，136， 153，155

色譜圖如下：

1. 拓展標(biāo)準(zhǔn)，前處理依然采用衍生化方法，由于食品樣品基質(zhì)復(fù)雜，干擾嚴(yán)重，采用CI源能消除干擾，提高靈敏度，因此GCMS采用PCI SIM監(jiān)測模式，監(jiān)測離子見下表，5ppb標(biāo)準(zhǔn)品提取色譜圖見下圖：

衍生后化合物	PCI SIM監(jiān)測模式
2-bromo-propenamide	167，169
2-bromo-13C3-propenamide	170，172

已經(jīng)頒布的食品中丙烯酰胺的檢測范圍為10-50ppb, 而在PCI SIM模式下，方法檢出限為2ppb,線性范圍為5-1000ppb,如figure 6：

1. 拓展標(biāo)準(zhǔn)，由于前處理采用衍生化方法，步驟繁瑣，引入誤差大，嘗試非衍生的前處理方法，GCMS采用EI SIM監(jiān)測模式，監(jiān)測離子見下表：

化合物	EI SIM監(jiān)測模式
Acrylamide	71，55， 44
3C3-acrylamide	74，58

 

方法檢出限為5ppb,線性范圍為5-500ppb,如figure 3：

 

1. 拓展標(biāo)準(zhǔn)，由于前處理采用衍生化方法，步驟繁瑣，引入誤差大，嘗試非衍生的前處理方法，GCMS采用NCI SIM監(jiān)測模式，監(jiān)測離子見下表：

化合物	NCI SIM監(jiān)測模式
Acrylamide	70
3C3-acrylamide	73

 

方法檢出限為2ppb,線性范圍為2-500ppb,如figure 4：

另外，由于CI源具有高度選擇性，可以降低基質(zhì)干擾提高靈敏度，下圖為未衍生化的薯?xiàng)l樣品EI SIM和NCI SIM的譜圖比對，圖中可見，NCI模式下，基線噪音很低，化合物的響應(yīng)很高，大大提高了靈敏度。

針對食品中丙烯酰胺分析，Thermo Scientific ISQ 7000單四極桿GC-MS系統(tǒng)提供各解決方案。

Thermo Scientific ISQ 7000 優(yōu)勢：

1. 具有NeverVent技術(shù)，真空鎖（VPI）和V-Lock技術(shù)可以同時實(shí)現(xiàn)不泄真空換離子源（以及EI/CI的切換）和不泄真空換色譜柱功能，業(yè)界技術(shù)
2. 的PPINICI技術(shù)，單次進(jìn)樣實(shí)現(xiàn)不同保留時間和不同掃描時間內(nèi)正負(fù)離子切換，業(yè)界技術(shù)
3. 電子流量同時控制 兩種 CI 反應(yīng)氣，分析過程中反應(yīng)氣流速可調(diào) ，業(yè)界技術(shù)
4. “S”型離子通道設(shè)計(jì)，有效消除中性噪音，提高信噪比和靈敏度，業(yè)界技術(shù)
5. 獨(dú)一無二的雙燈絲設(shè)計(jì)，燈絲朝向相同的方向以提高性能并受到電子透鏡的保護(hù)
6. ExtractaBrite 離子源和高性能AEI源具備的分析物電離能力和高聚焦的離子束，降低了儀器檢出限，并確保更高的穩(wěn)定性以防止可能的污染。

 

彩蛋彩蛋！！

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那么，丙烯酰胺到底是什么？

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癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）把丙烯酰胺列在了致癌名單里，但沒有把那些含丙烯酰胺的食物也一起列上。美國癌癥學(xué)會的原話是：“目前沒有任何一種癌癥類型的風(fēng)險增加，是明確和攝入丙烯酰胺相關(guān)的。”所以說，拋開劑量談毒性就是 不(shua) 靠(liu) 譜(mang)。

 可是，由于丙烯酰胺分子量較低，極性較高，且缺乏明顯的發(fā)色團(tuán)（共軛雙鍵、三鍵、苯環(huán)）等性質(zhì)，使得定量分析丙烯酰胺很困難。傳統(tǒng)上用于測定丙烯酰胺含量的方法有酶聯(lián)免疫法、溴化法、紫外分光光度法、氣相色譜法等。但這些方法檢測線高而且操作復(fù)雜。那么，有沒有一種方法既簡單又有很高的靈敏度及準(zhǔn)確性？且看賽默飛的液質(zhì)+氣質(zhì)解決方案：

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1.檢測條件：

色譜柱：Syncronis C18 (100x2.1mm，3μm );

流動相：水 甲醇；梯度洗脫

流速：300 µL/min；進(jìn)樣量：20 µL

質(zhì)譜條件（ESI+）：

                    表1.離子源設(shè)置的參數(shù)

噴霧電壓/V	4000
氣化溫度/℃	350
鞘氣/arb	30
輔助氣/arb	5
反吹氣/arb	0
離子傳輸管溫度/℃	350
碰撞氣體(Ar)/mTorr	1.5
掃描模式	SRM

表2. SRM模式中的離子對信息

化合物	母離子(Parent)	子離子(Product )	碰撞能量(CE)	S-Lens 電壓
丙烯酰胺	72.2	55.3*	11	75
		44.5	54
		27.4	55

*標(biāo)記為定量離子  

2檢測結(jié)果

在所建立方法下，丙烯酰胺儀器檢出限為0.05ppb，線性范圍為：0.1ppb-1000ppb。分別如圖1、圖2所示：

圖1：0.05ppb丙烯酰胺提取離子質(zhì)譜圖

圖2：0.1-1000ppb濃度范圍內(nèi)丙烯酰胺線性關(guān)系圖

圖3：低濃度0.1-5ppb范圍放大圖（丙烯酰胺線性關(guān)系圖）

選擇高于5倍檢出限和20倍檢出限，即0.25ppb和1ppb重復(fù)進(jìn)樣6針計(jì)算RSD值，分別為3.5%和1.9%，重復(fù)性很好，結(jié)果如圖4和圖5所示。

圖4：丙烯酰胺0.25ppb進(jìn)樣6針重復(fù)性（3.5%）

圖5：丙烯酰胺1ppb進(jìn)樣6針重復(fù)性（1.9%）

接下來請看

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Thermo Scientific ISQ 7000單四極桿GC-MS系統(tǒng)

1. 依據(jù)《GB 5009.204-2014》標(biāo)準(zhǔn)，前處理衍生化方法，GCMS采用EI SIM監(jiān)測模式，監(jiān)測離子見下表：

衍生后化合物	EI SIM監(jiān)測模式
2-bromo-propenamide	106，133， 150，152
2-bromo-13C3-propenamide	108，136， 153，155

色譜圖如下：

1. 拓展標(biāo)準(zhǔn)，前處理依然采用衍生化方法，由于食品樣品基質(zhì)復(fù)雜，干擾嚴(yán)重，采用CI源能消除干擾，提高靈敏度，因此GCMS采用PCI SIM監(jiān)測模式，監(jiān)測離子見下表，5ppb標(biāo)準(zhǔn)品提取色譜圖見下圖：

衍生后化合物	PCI SIM監(jiān)測模式
2-bromo-propenamide	167，169
2-bromo-13C3-propenamide	170，172

已經(jīng)頒布的食品中丙烯酰胺的檢測范圍為10-50ppb, 而在PCI SIM模式下，方法檢出限為2ppb,線性范圍為5-1000ppb,如figure 6：

1. 拓展標(biāo)準(zhǔn)，由于前處理采用衍生化方法，步驟繁瑣，引入誤差大，嘗試非衍生的前處理方法，GCMS采用EI SIM監(jiān)測模式，監(jiān)測離子見下表：

化合物	EI SIM監(jiān)測模式
Acrylamide	71，55， 44
3C3-acrylamide	74，58

 

方法檢出限為5ppb,線性范圍為5-500ppb,如figure 3：

 

1. 拓展標(biāo)準(zhǔn)，由于前處理采用衍生化方法，步驟繁瑣，引入誤差大，嘗試非衍生的前處理方法，GCMS采用NCI SIM監(jiān)測模式，監(jiān)測離子見下表：

化合物	NCI SIM監(jiān)測模式
Acrylamide	70
3C3-acrylamide	73

 

方法檢出限為2ppb,線性范圍為2-500ppb,如figure 4：

另外，由于CI源具有高度選擇性，可以降低基質(zhì)干擾提高靈敏度，下圖為未衍生化的薯?xiàng)l樣品EI SIM和NCI SIM的譜圖比對，圖中可見，NCI模式下，基線噪音很低，化合物的響應(yīng)很高，大大提高了靈敏度。

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