一、引言

丙烯酰胺，這種在薯片、咖啡、餅干、嬰幼兒食品等日常消費(fèi)品的煎、烤、炸、焙烤等熱加工過程中悄然生成的2A類致癌物，一直是食品安全監(jiān)測的重點(diǎn)關(guān)注對象。2025年9月2日，國家衛(wèi)生健康委員會(huì)與國家市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合發(fā)布了GB 5009.204-2025《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中丙烯酰胺的測定》，并于2026年3月2日正式實(shí)施。新標(biāo)準(zhǔn)第一法（液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法）適用范圍擴(kuò)展至所有食品基質(zhì)，其中最大的技術(shù)挑戰(zhàn)莫過于咖啡、茶葉等復(fù)雜基質(zhì)的凈化。

丙烯酰胺本身分子量小（71.08 Da）、極性較強(qiáng)，在復(fù)雜食品基質(zhì)中面臨色素、糖類、酚類、生物堿等大量干擾物的“圍堵"。如何在凈化過程中“放過"極性的丙烯酰胺，同時(shí)“留下"五花八門的干擾物？混合硅膠鍵合固相萃取柱正是這一難題的關(guān)鍵破局者。

二、混合硅膠鍵合固相萃取柱：凈化體系中的“把關(guān)者"

2.1 它在標(biāo)準(zhǔn)中的位置

在GB 5009.204-2025第一法的固相萃取柱凈化流程中，凈化并非一步完成，而是一個(gè)兩級串聯(lián)的過程：

第一步：試樣提取液經(jīng)正己烷除脂后，通過親水親油平衡（HLB）固相萃取柱——填料為二乙烯苯和N-乙烯基吡咯烷酮共聚物。HLB柱利用反相保留機(jī)制，對中等極性至非極性化合物具有廣譜吸附能力，在此步驟中主要去除部分色素和中等極性干擾物。丙烯酰胺因極性較強(qiáng)，在HLB柱上基本不保留，直接隨流出液通過。

第二步：將HLB柱的全部流出液上樣至混合硅膠鍵合固相萃取柱（填料為強(qiáng)陽離子交換和強(qiáng)陰離子交換混合鍵合，柱容量3 mL，填料量200 mg）。經(jīng)過這第二重凈化后，收集全部流出液，濃縮定容、過濾上機(jī)。

混合硅膠鍵合固相萃取柱是整個(gè)凈化流程的“把關(guān)者" ——所有HLB柱未能去除的干擾物，在此接受最后的“安檢"。

2.2 工作原理：雙重離子交換的“組合拳"

SimplyGreen混合硅膠鍵合固相萃取柱的核心設(shè)計(jì)理念在于在同一柱床中同時(shí)填充強(qiáng)陽離子交換吸附劑（SCX）和強(qiáng)陰離子交換吸附劑（SAX）。

·         強(qiáng)陽離子交換（SCX） ：鍵合苯磺酸等官能團(tuán)，用于吸附樣品中的堿性化合物（如咖（ka）啡因、生物堿等帶正電荷的物質(zhì)）。

·         強(qiáng)陰離子交換（SAX） ：鍵合季胺鹽等官能團(tuán)，用于吸附樣品中的酸性化合物（如羧酸類、酚類等帶負(fù)電荷的物質(zhì)）。

這一設(shè)計(jì)的精妙之處在于——丙烯酰胺是中性分子，在常規(guī)pH條件下不帶電荷。當(dāng)樣品通過混合硅膠鍵合固相萃取柱時(shí)，SCX“抓住"堿性干擾物，SAX“抓住"酸性干擾物，而中性的丙烯酰胺則暢行無阻、直接通過，被收集于流出液中。

換言之，這根小柱通過“酸堿通吃"的策略，將HLB柱無法去除的離子型干擾物一網(wǎng)打盡，只放行中性目標(biāo)物，實(shí)現(xiàn)了對丙烯酰胺的高選擇性凈化。

2.3 操作要點(diǎn)

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，混合硅膠鍵合固相萃取柱的使用流程如下：

1.       活化：依次用3 mL甲醇、3 mL水活化柱子。

2.       上樣：將HLB柱凈化后的全部洗脫液上樣，在重力作用下自然流出（避免加壓導(dǎo)致流速過快、凈化不充分）。

3.       收集：收集全部流出液。

4.       濃縮：將流出液在氮?dú)庀聺饪s至近干，用水定容至1.00 mL，經(jīng)0.22 μm水系濾膜過濾后上機(jī)測定。

整個(gè)過程中，無需額外的淋洗或洗脫步驟——干擾物被牢牢吸附在柱上，目標(biāo)物直接流出，操作簡潔高效。

三、為何需要“雙重凈化"？——以咖啡和茶葉為例

咖啡和茶葉是丙烯酰胺檢測中公認(rèn)的“硬骨頭"。咖啡豆經(jīng)烘焙后含有大量色素、咖（ka）啡因（堿性）、綠原酸（酸性）等干擾物；茶葉則富含茶多酚（酸性）、咖（ka）啡因（堿性）、色素等。如果僅靠HLB柱一次凈化，這些離子型干擾物仍會(huì)殘留在樣液中，造成嚴(yán)重的基質(zhì)效應(yīng)——輕則影響定量準(zhǔn)確性，重則導(dǎo)致假陽性結(jié)果。

混合硅膠鍵合固相萃取柱的出現(xiàn)，正是為了攻克這一難題。通過SCX/SAX雙重離子交換機(jī)制，咖（ka）啡因、茶多酚等離子型干擾物被有效去除，而中性的丙烯酰胺則順利通過。這一設(shè)計(jì)使得原本“難以駕馭"的咖啡、茶葉等復(fù)雜基質(zhì)得以納入標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。

四、實(shí)際應(yīng)用效果

在實(shí)際檢測中，混合硅膠鍵合固相萃取柱的表現(xiàn)也得到了驗(yàn)證。有研究對比了國產(chǎn)混合硅膠鍵合SPE柱與進(jìn)口品牌A在相同前處理方法下處理雪餅樣品的表現(xiàn)，結(jié)果顯示：國產(chǎn)柱無本底干擾，平均回收率達(dá)95.9%，略高于進(jìn)口品牌A，完全可以與進(jìn)口產(chǎn)品對標(biāo)。

這一數(shù)據(jù)說明，混合硅膠鍵合固相萃取柱不僅在凈化原理上科學(xué)合理，在實(shí)際操作中也具備良好的回收率和重現(xiàn)性，能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)對精密度（兩次獨(dú)立測定結(jié)果絕對差值不超過算術(shù)平均值的20%）的要求。

五、結(jié)語

GB 5009.204-2025的發(fā)布，標(biāo)志著我國食品中丙烯酰胺的檢測能力邁上了新臺(tái)階。在標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的凈化技術(shù)體系中，SimplyGreen混合硅膠鍵合固相萃取柱以其“酸堿通吃、只放中性"的獨(dú)特選擇性，成為攻克咖啡、茶葉等復(fù)雜基質(zhì)檢測難題的關(guān)鍵手段。

對于食品檢測機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)而言，深入理解混合硅膠鍵合固相萃取柱的工作原理與操作要點(diǎn)，是順利實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)、確保檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠的重要前提。隨著新標(biāo)準(zhǔn)的全面落地，這套“HLB+混合硅膠鍵合"兩級凈化體系將為我國食品安全監(jiān)管提供更加堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。