GCMS法测定食品中的丙烯酰胺精讲
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HONGXIN COMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.， LTD.
79Br和81Br的天然丰度比为１∶１，特征性很强。使得
m/z152、150、108与106均可作为SIM定量离子，根据测定 中干扰的不同，可分别选择其中一个或几个进行定量，同时 根据４个离子的丰度比进行定量。这样比单独依靠保留时 间定性的气相色谱分析可靠。
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2.同位素内标法：13C标记的丙烯酰胺
丙烯酰胺和13C标记的丙烯酰胺的相对校正因子按照（1）进行计算 ---------------（1）
R一丙烯酰胺和其同位素内标的相对校正因子; An一丙烯酸胺标样的峰面积(峰高); A1一同位素内标（13C）的峰面积(峰高); cn—丙烯酸胺标样的浓度，单位为纳克每毫升(ng/ml) c1—同位素内标（13C）的浓度，单位为纳克每毫升(ng/ml)
样品
提取
净化
衍生化
碾碎 充分混匀
§固相萃取层析柱净化 §将待测物过 0. 22 μm 有机膜以滤去杂质
HONGXIN COMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.， LTD.
（1）衍生化产物2，3-二溴丙烯酰胺的极性要比丙烯酰胺的极性弱得多， 更适合GC分析，出峰较早; （2）2，3-二溴丙烯酰胺的相对分子质量比丙烯酰胺大得多，能改善质谱
进样量：
源自文库
1μl
HONGXIN COMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.， LTD.
定性分析：
丙烯酰胺的溴化衍生物２，３－二溴丙烯酰胺在70eV的EI源下裂解，
主要产生两对含溴特征碎片离子:
m/z152与150（[C3H5NO81Br]+与 [C3H5NO79Br]+） m/z108与106 ( [C2H381Br]+ 与 [C2H379Br]+) 采用选择监测离子扫描方式(SIM)监测在8.26 min附近有峰出现，选定 的主要特征定性离子碎片(m/z):150，152，106，108都出现，且各碎 片离子的相对丰度比为: 150 : 152=1 106 : 108=1 106 : 150=0.6 108 : 152=0.6
1.准确测定物质的分 子量 2.确定化合物的分子 式 3.根据碎片特征进行 化合物的结构分析
HONGXIN COMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.， LTD.
高分离性
GC-MS
高鉴别性
预处理：
丙烯酰胺为极性水溶
性小分子化合物，易 溶于水、甲醇和乙酸 乙酯等极性溶剂
相对分子质量：71.09 分子式：CH2CHCONH3 熔点： 87.5℃ 沸点： 125℃
HONGXIN COMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.， LTD.
试样中丙烯酰胺的含量，按式(2)计算（计算结果需将空白值扣除） 式中： ----------（2）
推荐使用仪器条件:
SIM： 选择性离子检测(Selected Ion Monitor)，又 称单离子监测 (Single Ion Monitor) ，针对一 色谱柱：DB-5 石英毛细管柱（ 30m × 0.25mm ×0.25μm ） 级质谱而言，即只扫一个离子。 对于已知 色谱柱温度(程序升温)：65℃（1min）→15℃/min→280℃（15min） 的化合物，为了提高某个离子的灵敏度， 并排除其它离子的干扰，就可以只扫描一 进样口温度：280℃ 个离子。SIM技术使质谱仪将更多的时间用 离子源温度：230℃ 于检测选定质荷比离子的离子流，因而提 接口温度： 260℃ 高了分析灵敏度。 电离方式：EI 源，电离能量：70eV 测定方式：选择离子监测(SIM)， 选择监测离子(m/z)：106、108、150、152； 载气： 高纯氦气(99.999%)，流速1.0ml/min 进样方式：不分流进样
性能。因为丙烯酰胺的相对分子质量仅为71，在该质量数附近常用的毛细 管气相色谱柱柱流失产物的碎片离子很多，因此存在着严重的干扰现象， 而通过衍生化反应使丙烯酰胺加成了溴元素后，增加了相对分子质量，增 强了检测的特异性，较好地避免了柱流失物带来的干扰
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各丰度比与标准品相比最大相差≤20% ，即可确定样品中含有丙烯酰胺
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GC-MS法测定食品中的丙烯酰胺含量
神经毒性 1994年，国际癌症研究机构（IARC）对其
致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为2类致癌
生物 物（2A），即人类可能致癌物
危害
遗传毒性
致癌性
HONGXIN COMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.， LTD.
还原糖
＋
游离天 冬酰胺
>120℃
美拉德反应
→
丙烯酰胺
目前国际上对食品中丙烯酰胺检测主要GC-MS法、LC-MS法为主，GC-MS 法检测 限为5～10μ g/kg，LC-MS法检测限为 20～50μ g/kg。相对而言，GC-MS法灵敏度 高、专一性好，但操作较烦琐；LC-MS法操作相对简便，但仪器设备要求更高，不 适合推广
气相色谱： 选择性高 灵敏度高 分离效能高 分析速度快 质谱：
定量分析：
1.外标法
以添加的丙烯酰胺量为横坐标，以定量离子(m/z150)的峰面积为纵坐 标，绘制标准曲线进行定量分析，其线性回归方程为:S=k*c+b(其中S 为峰面积，k为斜率，c为浓度，b为截距) 求 出 当 S=0时c的绝对值，即为试样测定液中丙烯酰胺的浓度
式中: X—— 样品中丙烯酸胺的含量，单位为毫克每千克(mg/kg) c —— 测定液中丙烯酞胺的浓度，单位为微克每毫升(pg/mL) V —— 测定液体积，单位为毫升(mL) R —— 稀释倍数; m——试样的质量，单位为克(g)
79Br和81Br的天然丰度比为１∶１，特征性很强。使得
m/z152、150、108与106均可作为SIM定量离子，根据测定 中干扰的不同，可分别选择其中一个或几个进行定量，同时 根据４个离子的丰度比进行定量。这样比单独依靠保留时 间定性的气相色谱分析可靠。
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2.同位素内标法：13C标记的丙烯酰胺
丙烯酰胺和13C标记的丙烯酰胺的相对校正因子按照（1）进行计算 ---------------（1）
R一丙烯酰胺和其同位素内标的相对校正因子; An一丙烯酸胺标样的峰面积(峰高); A1一同位素内标（13C）的峰面积(峰高); cn—丙烯酸胺标样的浓度，单位为纳克每毫升(ng/ml) c1—同位素内标（13C）的浓度，单位为纳克每毫升(ng/ml)
样品
提取
净化
衍生化
碾碎 充分混匀
§固相萃取层析柱净化 §将待测物过 0. 22 μm 有机膜以滤去杂质
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（1）衍生化产物2，3-二溴丙烯酰胺的极性要比丙烯酰胺的极性弱得多， 更适合GC分析，出峰较早; （2）2，3-二溴丙烯酰胺的相对分子质量比丙烯酰胺大得多，能改善质谱
进样量：
源自文库
1μl
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定性分析：
丙烯酰胺的溴化衍生物２，３－二溴丙烯酰胺在70eV的EI源下裂解，
主要产生两对含溴特征碎片离子:
m/z152与150（[C3H5NO81Br]+与 [C3H5NO79Br]+） m/z108与106 ( [C2H381Br]+ 与 [C2H379Br]+) 采用选择监测离子扫描方式(SIM)监测在8.26 min附近有峰出现，选定 的主要特征定性离子碎片(m/z):150，152，106，108都出现，且各碎 片离子的相对丰度比为: 150 : 152=1 106 : 108=1 106 : 150=0.6 108 : 152=0.6
1.准确测定物质的分 子量 2.确定化合物的分子 式 3.根据碎片特征进行 化合物的结构分析
HONGXIN COMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.， LTD.
高分离性
GC-MS
高鉴别性
预处理：
丙烯酰胺为极性水溶
性小分子化合物，易 溶于水、甲醇和乙酸 乙酯等极性溶剂
相对分子质量：71.09 分子式：CH2CHCONH3 熔点： 87.5℃ 沸点： 125℃
HONGXIN COMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.， LTD.
试样中丙烯酰胺的含量，按式(2)计算（计算结果需将空白值扣除） 式中： ----------（2）
推荐使用仪器条件:
SIM： 选择性离子检测(Selected Ion Monitor)，又 称单离子监测 (Single Ion Monitor) ，针对一 色谱柱：DB-5 石英毛细管柱（ 30m × 0.25mm ×0.25μm ） 级质谱而言，即只扫一个离子。 对于已知 色谱柱温度(程序升温)：65℃（1min）→15℃/min→280℃（15min） 的化合物，为了提高某个离子的灵敏度， 并排除其它离子的干扰，就可以只扫描一 进样口温度：280℃ 个离子。SIM技术使质谱仪将更多的时间用 离子源温度：230℃ 于检测选定质荷比离子的离子流，因而提 接口温度： 260℃ 高了分析灵敏度。 电离方式：EI 源，电离能量：70eV 测定方式：选择离子监测(SIM)， 选择监测离子(m/z)：106、108、150、152； 载气： 高纯氦气(99.999%)，流速1.0ml/min 进样方式：不分流进样
性能。因为丙烯酰胺的相对分子质量仅为71，在该质量数附近常用的毛细 管气相色谱柱柱流失产物的碎片离子很多，因此存在着严重的干扰现象， 而通过衍生化反应使丙烯酰胺加成了溴元素后，增加了相对分子质量，增 强了检测的特异性，较好地避免了柱流失物带来的干扰
HONGXIN COMMUNICATION TECHNOLOGIES CO.， LTD.
各丰度比与标准品相比最大相差≤20% ，即可确定样品中含有丙烯酰胺
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GC-MS法测定食品中的丙烯酰胺含量
神经毒性 1994年，国际癌症研究机构（IARC）对其
致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为2类致癌
生物 物（2A），即人类可能致癌物
危害
遗传毒性
致癌性
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还原糖
＋
游离天 冬酰胺
>120℃
美拉德反应
→
丙烯酰胺
目前国际上对食品中丙烯酰胺检测主要GC-MS法、LC-MS法为主，GC-MS 法检测 限为5～10μ g/kg，LC-MS法检测限为 20～50μ g/kg。相对而言，GC-MS法灵敏度 高、专一性好，但操作较烦琐；LC-MS法操作相对简便，但仪器设备要求更高，不 适合推广
气相色谱： 选择性高 灵敏度高 分离效能高 分析速度快 质谱：
定量分析：
1.外标法
以添加的丙烯酰胺量为横坐标，以定量离子(m/z150)的峰面积为纵坐 标，绘制标准曲线进行定量分析，其线性回归方程为:S=k*c+b(其中S 为峰面积，k为斜率，c为浓度，b为截距) 求 出 当 S=0时c的绝对值，即为试样测定液中丙烯酰胺的浓度
式中: X—— 样品中丙烯酸胺的含量，单位为毫克每千克(mg/kg) c —— 测定液中丙烯酞胺的浓度，单位为微克每毫升(pg/mL) V —— 测定液体积，单位为毫升(mL) R —— 稀释倍数; m——试样的质量，单位为克(g)