陈冰、秦玉荣
文末有彩蛋哦
事件回顾:距离3月31日某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。
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又有很高的灵敏度及准确性?且看赛默飞的液质+气质解决方案:
lcmsms篇:
tsq altis/quantis赛默飞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:300µl/min;进样量:20µl
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
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:
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:
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:
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系统提供各解决方案。
thermo scientific isq 7000 优势:
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“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*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extractabrite离子源和高性能aei源具备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!!
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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。
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又有很高的灵敏度及准确性?且看赛默飞的液质+气质解决方案:
lcmsms篇:
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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:300µl/min;进样量:20µl
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%)
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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
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2-bromo-propenamide
106,133,150,152
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108,136,153,155
色谱图如下:
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:
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
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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系统提供各解决方案。
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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“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*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extractabrite离子源和高性能aei源具备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。
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