分享好友 技术首页 技术分类 切换频道

赛默飞LCMS和GCMS法测定烘焙食物中的丙烯酰胺

2020-07-10 11:48140全球化工设备网

 

陈冰、秦玉荣

文末有彩蛋哦

事件回顾:距离3月31日某知名品牌致癌刷屏事件已经过去一个大半个月了,朋友圈消停了,网友们也似乎忘记这件事了。然而赛默飞对待食品安全问题向来严谨。追本溯源,事件的起因是一种叫做丙烯酰胺的物质。

那么,丙烯酰胺到底是什么?

    丙烯酰胺是食物发生“美拉德反应”时的一个副产物。

 咖啡里的丙烯酰胺是在烘焙的过程中产生的。美国癌症学会(ACS)指出,只要一个食物里有淀粉,有氨基酸,经过了高温烹饪,那就会产生微量丙烯酰胺,在油炸和烘焙的食品里尤其容易产生。

国际癌症研究机构(IARC)把丙烯酰胺列在了致癌名单里,但没有把那些含丙烯酰胺的食物也一起列上。美国癌症学会的原话是:“目前没有任何一种癌症类型的风险增加,是明确和摄入丙烯酰胺相关的。”所以说,抛开剂量谈毒性就是 不(shua) 靠(liu) 谱(mang)。

 可是,由于丙烯酰胺分子量较低,极性较高,且缺乏明显的发色团(共轭双键、三键、苯环)等性质,使得定量分析丙烯酰胺很困难。传统上用于测定丙烯酰胺含量的方法有酶联免疫法、溴化法、紫外分光光度法、气相色谱法等。但这些方法检测线高而且操作复杂。那么,有没有一种方法既简单高效又有很高的灵敏度及准确性?且看赛默飞的液质+气质完美解决方案:

LCMSMS篇:

TSQ Altis/Quantis 赛默飞最新一代三重四极杆液质系统

1.检测条件:

色谱柱:Syncronis C18 (100x2.1mm,3μm );

流动相:水 甲醇;梯度洗脱

流速:300 µL/min;进样量:20 µL

质谱条件(ESI+):

                    表1.离子源设置的参数

喷雾电压/V

4000

气化温度/℃

350

鞘气/arb

30

辅助气/arb

5

反吹气/arb

0

离子传输管温度/℃

350

碰撞气体(Ar)/mTorr

1.5

扫描模式

SRM

 

 

表2. SRM模式中的离子对信息

化合物

母离子(Parent)

子离子(Product )

碰撞能量(CE)

S-Lens 电压

  丙烯酰胺

72.2

55.3*

11

75

44.5

54

27.4

55

*标记为定量离子  

2检测结果

在所建立方法下,丙烯酰胺仪器检出限为0.05ppb,线性范围为:0.1ppb-1000ppb。分别如图1、图2所示:

图1:0.05ppb丙烯酰胺提取离子质谱图

图2:0.1-1000ppb浓度范围内丙烯酰胺线性关系图

图3:低浓度0.1-5ppb范围放大图(丙烯酰胺线性关系图)

选择高于5倍检出限和20倍检出限,即0.25ppb和1ppb重复进样6针计算RSD值,分别为3.5%和1.9%,重复性很好,结果如图4和图5所示。

图4:丙烯酰胺0.25ppb进样6针重复性(3.5%)

图5:丙烯酰胺1ppb进样6针重复性(1.9%)

接下来请看

GCMS篇:

Thermo Scientific ISQ 7000单四极杆GC-MS系统

  1. 依据《GB 5009.204-2014》标准,前处理衍生化方法,GCMS采用EI SIM监测模式,监测离子见下表:

衍生后化合物

EI SIM监测模式

2-bromo-propenamide

106,133, 150,152

2-bromo-13C3-propenamide

108,136, 153,155

色谱图如下:

  1. 拓展标准,前处理依然采用衍生化方法,由于食品样品基质复杂,干扰严重,采用CI源能消除干扰,提高灵敏度,因此GCMS采用PCI SIM监测模式,监测离子见下表,5ppb标准品提取色谱图见下图:

衍生后化合物

PCI SIM监测模式

2-bromo-propenamide

167,169

2-bromo-13C3-propenamide

170,172

已经颁布的食品中丙烯酰胺的检测范围为10-50ppb, 而在PCI SIM模式下,方法检出限为2ppb,线性范围为5-1000ppb,如figure 6:

  1. 拓展标准,由于前处理采用衍生化方法,步骤繁琐,引入误差大,尝试非衍生的前处理方法,GCMS采用EI SIM监测模式,监测离子见下表:

化合物

EI SIM监测模式

Acrylamide

71,55, 44

3C3-acrylamide

74,58

 

方法检出限为5ppb,线性范围为5-500ppb,如figure 3:

 

  1. 拓展标准,由于前处理采用衍生化方法,步骤繁琐,引入误差大,尝试非衍生的前处理方法,GCMS采用NCI SIM监测模式,监测离子见下表:

化合物

NCI SIM监测模式

Acrylamide

70

3C3-acrylamide

73

 

方法检出限为2ppb,线性范围为2-500ppb,如figure 4:

另外,由于CI源具有高度选择性,可以降低基质干扰提高灵敏度,下图为未衍生化的薯条样品EI SIM和NCI SIM的谱图比对,图中可见,NCI模式下,基线噪音很低,化合物的响应很高,大大提高了灵敏度。

针对食品中丙烯酰胺分析,Thermo Scientific ISQ 7000单四极杆GC-MS系统提供各完美解决方案。

Thermo Scientific ISQ 7000 优势:

  1. 具有NeverVent技术,真空锁(VPI)和V-Lock技术可以同时实现不泄真空换离子源(以及EI/CI的切换)和不泄真空换色谱柱功能,业界技术
  2. 专利的PPINICI技术,单次进样实现不同保留时间和不同扫描时间内正负离子切换,业界技术
  3. 电子流量同时控制 两种 CI 反应气,分析过程中反应气流速可调 ,业界技术
  4. “S”型离子通道设计,有效消除中性噪音,提高信噪比和灵敏度,业界技术
  5. 独一无二的双灯丝设计,灯丝朝向相同的方向以提高性能并受到电子透镜的保护
  6. ExtractaBrite 离子源和高性能AEI源具备高效的分析物电离能力和高聚焦的离子束,降低了仪器检出限,并确保更高的稳定性以防止可能的污染。

 

彩蛋彩蛋!!

扫描以下二维码即可参与赛默飞“气质新品趣味竞答”哦!更有通关秘诀和丰富奖品等着您!

陈冰、秦玉荣

文末有彩蛋哦

事件回顾:距离3月31日某知名品牌致癌刷屏事件已经过去一个大半个月了,朋友圈消停了,网友们也似乎忘记这件事了。然而赛默飞对待食品安全问题向来严谨。追本溯源,事件的起因是一种叫做丙烯酰胺的物质。

那么,丙烯酰胺到底是什么?

    丙烯酰胺是食物发生“美拉德反应”时的一个副产物。

 咖啡里的丙烯酰胺是在烘焙的过程中产生的。美国癌症学会(ACS)指出,只要一个食物里有淀粉,有氨基酸,经过了高温烹饪,那就会产生微量丙烯酰胺,在油炸和烘焙的食品里尤其容易产生。

国际癌症研究机构(IARC)把丙烯酰胺列在了致癌名单里,但没有把那些含丙烯酰胺的食物也一起列上。美国癌症学会的原话是:“目前没有任何一种癌症类型的风险增加,是明确和摄入丙烯酰胺相关的。”所以说,抛开剂量谈毒性就是 不(shua) 靠(liu) 谱(mang)。

 可是,由于丙烯酰胺分子量较低,极性较高,且缺乏明显的发色团(共轭双键、三键、苯环)等性质,使得定量分析丙烯酰胺很困难。传统上用于测定丙烯酰胺含量的方法有酶联免疫法、溴化法、紫外分光光度法、气相色谱法等。但这些方法检测线高而且操作复杂。那么,有没有一种方法既简单高效又有很高的灵敏度及准确性?且看赛默飞的液质+气质完美解决方案:

LCMSMS篇:

TSQ Altis/Quantis 赛默飞最新一代三重四极杆液质系统

1.检测条件:

色谱柱:Syncronis C18 (100x2.1mm,3μm );

流动相:水 甲醇;梯度洗脱

流速:300 µL/min;进样量:20 µL

质谱条件(ESI+):

                    表1.离子源设置的参数

喷雾电压/V

4000

气化温度/℃

350

鞘气/arb

30

辅助气/arb

5

反吹气/arb

0

离子传输管温度/℃

350

碰撞气体(Ar)/mTorr

1.5

扫描模式

SRM

 

 

表2. SRM模式中的离子对信息

化合物

母离子(Parent)

子离子(Product )

碰撞能量(CE)

S-Lens 电压

  丙烯酰胺

72.2

55.3*

11

75

44.5

54

27.4

55

*标记为定量离子  

2检测结果

在所建立方法下,丙烯酰胺仪器检出限为0.05ppb,线性范围为:0.1ppb-1000ppb。分别如图1、图2所示:

图1:0.05ppb丙烯酰胺提取离子质谱图

图2:0.1-1000ppb浓度范围内丙烯酰胺线性关系图

图3:低浓度0.1-5ppb范围放大图(丙烯酰胺线性关系图)

选择高于5倍检出限和20倍检出限,即0.25ppb和1ppb重复进样6针计算RSD值,分别为3.5%和1.9%,重复性很好,结果如图4和图5所示。

图4:丙烯酰胺0.25ppb进样6针重复性(3.5%)

图5:丙烯酰胺1ppb进样6针重复性(1.9%)

接下来请看

GCMS篇:

Thermo Scientific ISQ 7000单四极杆GC-MS系统

  1. 依据《GB 5009.204-2014》标准,前处理衍生化方法,GCMS采用EI SIM监测模式,监测离子见下表:

衍生后化合物

EI SIM监测模式

2-bromo-propenamide

106,133, 150,152

2-bromo-13C3-propenamide

108,136, 153,155

色谱图如下:

  1. 拓展标准,前处理依然采用衍生化方法,由于食品样品基质复杂,干扰严重,采用CI源能消除干扰,提高灵敏度,因此GCMS采用PCI SIM监测模式,监测离子见下表,5ppb标准品提取色谱图见下图:

衍生后化合物

PCI SIM监测模式

2-bromo-propenamide

167,169

2-bromo-13C3-propenamide

170,172

已经颁布的食品中丙烯酰胺的检测范围为10-50ppb, 而在PCI SIM模式下,方法检出限为2ppb,线性范围为5-1000ppb,如figure 6:

  1. 拓展标准,由于前处理采用衍生化方法,步骤繁琐,引入误差大,尝试非衍生的前处理方法,GCMS采用EI SIM监测模式,监测离子见下表:

化合物

EI SIM监测模式

Acrylamide

71,55, 44

3C3-acrylamide

74,58

 

方法检出限为5ppb,线性范围为5-500ppb,如figure 3:

 

  1. 拓展标准,由于前处理采用衍生化方法,步骤繁琐,引入误差大,尝试非衍生的前处理方法,GCMS采用NCI SIM监测模式,监测离子见下表:

化合物

NCI SIM监测模式

Acrylamide

70

3C3-acrylamide

73

 

方法检出限为2ppb,线性范围为2-500ppb,如figure 4:

另外,由于CI源具有高度选择性,可以降低基质干扰提高灵敏度,下图为未衍生化的薯条样品EI SIM和NCI SIM的谱图比对,图中可见,NCI模式下,基线噪音很低,化合物的响应很高,大大提高了灵敏度。

针对食品中丙烯酰胺分析,Thermo Scientific ISQ 7000单四极杆GC-MS系统提供各完美解决方案。

Thermo Scientific ISQ 7000 优势:

  1. 具有NeverVent技术,真空锁(VPI)和V-Lock技术可以同时实现不泄真空换离子源(以及EI/CI的切换)和不泄真空换色谱柱功能,业界技术
  2. 专利的PPINICI技术,单次进样实现不同保留时间和不同扫描时间内正负离子切换,业界技术
  3. 电子流量同时控制 两种 CI 反应气,分析过程中反应气流速可调 ,业界技术
  4. “S”型离子通道设计,有效消除中性噪音,提高信噪比和灵敏度,业界技术
  5. 独一无二的双灯丝设计,灯丝朝向相同的方向以提高性能并受到电子透镜的保护
  6. ExtractaBrite 离子源和高性能AEI源具备高效的分析物电离能力和高聚焦的离子束,降低了仪器检出限,并确保更高的稳定性以防止可能的污染。

 

彩蛋彩蛋!!

扫描以下二维码即可参与赛默飞“气质新品趣味竞答”哦!更有通关秘诀和丰富奖品等着您!

免责声明:矿库网文章内容来源于网络,为了传递信息,我们转载部分内容,尊重原作者的版权。所有转载文章仅用于学习和交流之目的,并非商业用途。如有侵权,请及时联系我们删除。感谢您的理解与支持。

举报
收藏 0
评论 0
国产新型离子膜问世,将推动我国实现“双碳”目标
隔膜材料在我们生活中较为常见,例如汽车玻璃上的防爆膜、手机面板上的保护膜等。而很多人不知道的是,在我们手机电池里也有一张隔膜,用于防止电池短路,同时传输离子。中国科学技术大学科研人员经过多年研究,设计了一类新型离子传导膜。这种离子膜有望广泛应用于能源转化、大规模储能以及分布式发电等领域。该研究成果北

0评论2023-04-28784

盛屯矿业:电池级硫酸镍及铜下游产品可运用于钠离子电池生产制造
近日,有股友在互动平台提问:请问公司的金属材料,是否可以应用在新能源钠离子电池生产吗? 3月1日,盛屯矿业表示,公司在建的电池级硫酸镍及铜下游产品可运用于钠离子电池的生产制造。

0评论2023-03-06911

数字式离子计原理及使用方法
一、仪器简介及使用范围        数字式离子计是一种精密的二次仪表。它与各种离子选择性电极配用。精密地测量电极在溶液中产生的电池电动势。仪器可直读溶液中离子活度的负对数(pX)值。仪器亦可作精密酸度计和高输入阻抗的精密毫伏计使用。广泛适用于医疗、环保、科研、大专院校、工矿企业,是化学分析的必备的常规分析仪器。 数字式离子计

0评论2021-03-06187

电厂高盐脱硫废液资源化处理关键技术研究
摘 要:电厂发电所用能源资源,在使用中会产生一定的污染,特别是热力发电厂,煤炭的使用,将会加大硫污染。为了解决在当前电厂生产运营阶段所面临的脱硫水回收利用以及零排放投资成本高,运行成本高的问题,在行业领域中不断开拓创新新

0评论2020-08-17851

《地表水中微塑料的测定》与《水中Cr(III)和Cr(VI)的测定-高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用法》两项标准召开讨论会
由中国利协会与中国质量检验协会联合立项的《地表水中微塑料的测定-1.红外光谱法;2.显微拉曼成像光谱法》与《水中Cr(III)和Cr(VI)的测定-高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用法(HPLC-ICP-MS)》两项标准,定于2020年9月22日召开第一次

0评论2020-07-30978

冶金废液硫酸回收
1溶剂萃取法回收废液中的硫酸我国早期对溶剂萃取法回收硫酸的研究集中于寻找合适的萃取剂,使之与废酸接触后将废酸中的杂质转移到有机溶剂中[1]。这种方法对萃取剂的要求高:(1)不与硫酸起化学反应且不溶于硫酸;(2)废酸中的杂质在萃取剂和

0评论2020-07-25997

冶金业循环水体系研究
1高压静电离子棒的工作原理高压静电离子棒是当今世界上水处理领域中一种新的高科技产品,可广泛应用在以下领域的循环水中[1-4]:(1)热电行业上的冷却凝汽器、冷油器、冷风器;(2)钢铁冶金行业上各种加热炉的炉体系统;(3)炼油化工行业上各种

0评论2020-07-25589