◎劉朋宇

（沈陽市食品藥品檢驗(yàn)所，遼寧 沈陽 110122）

食品中的丙烯酰胺（Acrylamide）主要是在食品熱加工過程中由游離的天門冬酰胺通過美拉德反應(yīng)形成的[1-2]，2002年4月，瑞典國家食品管理局和斯德哥爾摩大學(xué)研究人員報(bào)道，在煎炸或烘烤土豆和谷物產(chǎn)品時(shí)會產(chǎn)生含量較高的丙烯酰胺[3]。2017年，世界衛(wèi)生組織把丙烯酰胺列在2 類致癌物清單中[4]。因此，對于食品中丙烯酰胺含量的檢測研究有很重要的意義。

目前，食品中丙烯酰胺的檢測方法通主要有氣相色譜法[5-6]、氣質(zhì)聯(lián)用法[7-9]、液相色譜法[10-11]和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[12-14]等。其中氣相色譜法靈敏度低、抗干擾能力差、定量準(zhǔn)確性低，液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法存在保留時(shí)間短，樣品干擾物難以去除等問題。氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法具有靈敏度高、選擇性強(qiáng)的特點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)前處理步驟對國標(biāo)[15]進(jìn)行優(yōu)化，通過將丙烯酰胺衍生成2，3-二溴丙酰胺，采用氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜法對食品中丙烯酰胺含量進(jìn)行測定。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑和儀器

市售餅干、面包和膨化食品，經(jīng)粉碎處理，置于-18 ℃冰箱中保存。

丙烯酰胺、13C3-丙烯酰胺，純度均≥98%；正己烷、乙酸乙酯，均為色譜純；無水硫酸鈉、硫酸銨、硫代硫酸鈉、飽和溴水、氫溴酸、溴化鉀和大孔硅藻土（600～900 μm），均為分析純。

Intuvo9000-7000D 氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國安捷倫公司；R-300 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、B-400 均質(zhì)儀，瑞士步琦公司；MV5 氮吹儀，北京萊伯泰科；MS3 渦旋混合器，德國IKA 公司；H1750 離心機(jī)，湖南湘儀。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液和試劑的配制

（1）丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱取丙烯酰胺純品，用超純水溶解并定容，將標(biāo)準(zhǔn)溶液用超純水分別稀釋至10 μg·L-1、50 μg·L-1、200 μg·L-1、500 μg·L-1和1 000 μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)工作液。

（2）丙烯酰胺內(nèi)標(biāo)（13C3-丙烯酰胺）溶液。準(zhǔn)確稱取13C3-丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)品，用超純水溶解并定容，將其稀釋至10 mg·L-1。

（3）溴試劑。稱取20 g 溴化鉀，加40 mL 超純水，使完全溶解，再加入1.0 mL 氫溴酸和16 mL 飽和溴水，搖勻，用超純水定容至100 mL，4 ℃避光儲存。

（4）0.2 mol·L-1硫代硫酸鈉溶液。稱取4.96 g硫代硫酸鈉用超純水溶解并定容至100 mL，4 ℃避光儲存。

1.2.2 前處理方法

稱取2 g 樣品于50 mL 離心管中，加入20 μL13C3-丙烯酰胺內(nèi)標(biāo)溶液，根據(jù)樣品的含水量加入10～15 mL 超純水，2 000 r·min-1振蕩提取20 min，然后于10 000 r·min-1離心2 min，取上清液，在上清液中加入硫酸銨15 g，振蕩5 min，于10 000 r·min-1離心2 min，取全部上清，備用。

在具砂板玻璃層析柱中，依次裝入10 g 無水硫酸鈉、2 g 硅藻土。稱取5 g 硅藻土與上述試樣上清液充分?jǐn)嚢韬螅b入層析柱中，靜置10 min。用60 mL 正己烷淋洗并棄去，用60 mL 乙酸乙酯以2 mL·min-1的速度洗脫，收集乙酸乙酯洗脫溶液于茄形瓶中，50 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干，用3 mL 乙酸乙酯分3 次洗滌茄形瓶殘?jiān)?，并將其轉(zhuǎn)移至已加入1 mL 超純水的試管中，渦旋振蕩。置于氮吹儀中吹去上層有機(jī)相后，待下一步衍生用。

在試樣提取液中加入1 mL 溴試劑，渦旋振蕩，4 ℃避光放置1 h，加入硫代硫酸鈉溶液50 μL，渦旋振蕩至無色；加入2 mL 乙酸乙酯，渦旋振蕩1 min，于4 000 r·min-1離心5 min，吸取上層乙酸乙酯相至另一試管，氮吹儀中40 ℃吹至近干，加0.5 mL 乙酸乙酯溶解，裝入1.5 mL 進(jìn)樣瓶中，待測定。標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的衍生：量取標(biāo)準(zhǔn)系列工作液各1.0 mL，加入20 μL13C3-丙烯酰胺內(nèi)標(biāo)溶液，按照上述試樣衍生步驟操作。

1.2.3 氣相色譜-質(zhì)譜條件

（1）色譜條件。色譜柱：HP-5ms（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；升溫程序：65 ℃保持1 min，15 ℃·min-1升至200 ℃，保持1 min，30℃·min-1升至250 ℃，保持5 min；載氣：高純氦氣，流速1 mL·min-1；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣量：1 μL。

（2）質(zhì)譜條件。離子源：EI 源；離子源溫度230 ℃，傳輸線溫度280 ℃；四極桿溫度150 ℃；溶劑延遲7 min；碰撞氣：氮?dú)猓?.5 mL·min-1；淬滅氣：氦氣，2.25 mL·min-1。采集方式：多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）模式，離子監(jiān)測參數(shù)見表1。

表1 丙烯酰胺及其內(nèi)標(biāo)離子監(jiān)測參數(shù)表

2 結(jié)果與分析

2.1 丙烯酰胺的氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜分析

多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）采集模式有著抗干擾、高靈敏度的特點(diǎn)，由于待測樣品成分復(fù)雜，選擇離子掃描模式存在假陽性，故選取MRM 模式進(jìn)行采集。通過設(shè)定10 eV、15 eV、20 eV、25 eV 的碰撞電壓（CE），對丙烯酰胺和丙烯酰胺內(nèi)標(biāo)進(jìn)行測定，試驗(yàn)結(jié)果表明，子離子質(zhì)核比越大，所需的CE 越小，通過比較其離子強(qiáng)度最終確定表1 中的質(zhì)譜采集條件。

2.2 提取溶劑的選擇

丙烯酰胺屬于高極性化合物，易溶于水、乙醇、乙酸乙酯和丙酮。試驗(yàn)比較了水、乙酸乙酯和丙酮的提取效果，結(jié)果表明，經(jīng)乙酸乙酯和丙酮提取后，提取溶劑中含有較多的脂肪和色素，增加了后續(xù)凈化步驟的難度。由于水的極性強(qiáng)，樣品中的脂肪不易被提取，可減少測定時(shí)的干擾，所以本實(shí)驗(yàn)選取水作為提取溶劑，與前人研究結(jié)論一致[16-17]。

2.3 洗脫液流速和用量的優(yōu)化

將2 g 大米粉做空白樣品按照1.2.2 進(jìn)行處理，提取溶液加入200 ng 丙烯酰胺，以乙酸乙酯為洗脫溶劑對硅藻土進(jìn)行洗脫，收集每10 mL 洗脫液為1 段，按1.2.2 步驟衍生并測定，其相對含量與洗脫溶劑的段數(shù)的關(guān)系見圖1。結(jié)果表明，當(dāng)搜集至第6 段乙酸乙酯時(shí)，丙烯酰胺被完全洗脫，確定60 mL 為乙酸乙酯的最佳洗脫體積。丙烯酰胺的回收率與洗脫溶劑的流速呈相關(guān)性，流速越小，回收率越高，最終確定，流速為2 mL·min-1時(shí)，凈化效果和時(shí)間效率最佳。

圖1 每段洗脫溶劑中丙烯酰胺的相對含量圖

2.4 方法的線性范圍和定量限

按照1.2.3 的分析條件，分別取10 μg·L-1、50 μg·L-1、200 μg·L-1、500 μg·L-1和1 000 μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)工作液1 mL，按照1.2.2 中衍生步驟進(jìn)行衍生和測定，通過內(nèi)標(biāo)法定量，得線性方程為y=0.006 858x，相關(guān)系數(shù)r=0.998 9。方法的定量限，在空白樣品中添加10 μg·kg-1的丙烯酰胺，經(jīng)1.2.2 步驟處理，以10 倍信噪比計(jì)算丙烯酰胺的定量限，得其結(jié)果為5 μg·kg-1。

2.5 方法的準(zhǔn)確度和精密度

為了驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性和可靠性，在面包中添加3 個(gè)濃度水平的丙烯酰胺，每個(gè)水平6 個(gè)平行樣，經(jīng)過上述步驟進(jìn)行樣品前處理和測定，同時(shí)對該樣品進(jìn)行處理和測定，得其加標(biāo)回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD），結(jié)果見表2。

表2 加標(biāo)回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果表

由表2 可知，3 個(gè)濃度水平下，丙烯酰胺的回收率在86.5%～103.7%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.4%～4.3%，說明本方法準(zhǔn)確度和精密度均能夠達(dá)到分析要求。面包樣品和加標(biāo)樣品的MRM色譜圖見2。

圖2 面包樣品和加標(biāo)樣品的MRM 色譜圖

2.6 實(shí)際樣品分析

在超市、農(nóng)貿(mào)市場和便利店購買不同品牌的糕點(diǎn)、餅干和膨化食品共計(jì)92 份，采用本方法進(jìn)行測定，結(jié)果表明，這3 種熱加工食品中不同程度的含有丙烯酰胺，其中最大含量為505 μg·kg-1。

3 結(jié)論

通過對丙烯酰胺的樣品前處理和測定條件的優(yōu)化，建立了食品中丙烯酰胺的氣相色譜-三重四級桿質(zhì)譜儀測定方法，該方法的靈敏度高、準(zhǔn)確性好，能夠滿足食品中丙烯酰胺的測定，通過對實(shí)際樣品的檢測，表明丙烯酰胺廣泛存在，為其安全標(biāo)準(zhǔn)限量的制定提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。