干货丨换个思路解决丙烯酰胺检测中衍生的苦恼

安谱实验

2020.6.22

作者安谱实验

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2002年瑞典国家食品管理局(Swedish National Food Administration)和斯德哥尔摩大学(Srockholm University)首次报告油炸或焙烤富含淀粉的食品中含有大量的丙烯酰胺，之后德国、瑞典、比利时、中国、日本、美国、英国等国的研究人员也发表了类似的报道，丙烯酰胺对高温加热食品的污染引起了国际组织和各国政府的高度关注。

研究表明丙烯酰胺主要是食物在加热处理时（大于100℃）其天冬酰胺和还原糖通过美拉德反应而生成，并且随着加热时间的延长而增加。2002年世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织(FAO)联合协商报告中指出丙烯酰胺具有潜在的神经毒性、生殖发育毒性、遗传毒性和致癌性。

“GB 5009.204-2014 食品安全国家标准食品中丙烯酰胺的测定”是我国检测食品中丙烯酰胺的主要参考方法。该标准中第二法为“稳定性同位素稀释的气相色谱-质谱法”，该方法前处理中需要使用溴试剂将丙烯酰胺衍生为2,3-二溴丙酰胺。

国标具体方法如下：

溴试剂的制备需要使用氢溴酸和饱和溴水，操作过程存在一定的危险性，且试剂不容易购买，需要申报一系列的许可才能购买使用，所以会给童鞋们在开展实验的时候带来一些苦恼。小编为摆脱这个苦恼，通过查阅文献和实验优化，建立了一种使用溴化钾、溴酸钾和硫酸代替溴试剂的衍生方法，更加方便普通实验室开展食品中丙烯酰胺的检测实验。溴化钾溶液和溴酸钾溶液在硫酸条件下反应生成Br2，Br2进一步和丙烯酰胺反应生成2,3-二溴丙酰胺。

化学方程式如下：

5KBr +KBrO3 +3H2SO4⟶3Br2 +3H2O +3K2SO4

CH2=CHC0NH2 +Br2⟶CH2BrCHBrC0NH2

为了确定衍生条件的最优条件，小编分别对溴化钾、溴酸钾、硫酸用量以及衍生时间进行了单因素实验。通过实验得到了衍生效率随各因素变化的折线图，详见下图：

通过四组单因素实验，小编确定了利用溴化钾溴酸钾和硫酸将丙烯酰胺衍生为2,3-二溴丙酰胺的最优条件，最终用于食品中丙烯酰胺检测的衍生方法如下：

向1mL提取液（水相）中依次加入0.05mL 10%硫酸溶液，0.5mL 4.0mol/L溴化钾溶液，0.5mL 0.1mol/L溴酸钾溶液，于4℃条件衍生45min后，加入0.8mL 0.1 mol/L硫代硫酸钠溶液终止衍生反应，涡旋振荡，此时溶液变为无色。加入6 mL乙酸乙酯，涡旋振荡1 min后于4000 r/min离心5 min，取上清液过无水硫酸钠小柱，将收集液氮吹至近干后，用1.0 mL乙酸乙酯复溶，涡旋振荡后过0.22um有机膜，滤液供GC-MS测定。

备注：衍生试剂的加入顺序要按照硫酸、溴化钾、溴酸钾的顺序进行，如果打乱顺序可能使反应不能顺利进行。