丙烯酰胺(acrylamide，AA)易溶于水、乙醇等极性溶剂，常用作生产聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺为水溶性高分子聚合物，具有良好的絮凝性，可用于污水净化处理。然而，在处理过程中会有少量丙烯酰胺单体形成，进入水体。聚丙烯酰胺毒性低，但丙烯酰胺单体毒性较大，具有较强的致癌性、神经毒性和生殖毒性，国际癌症机构(IARC)将其列为Ⅱ类致癌物^[1]。《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)^[2]规定饮用水中丙烯酰胺含量不超过0.5 μg/L。测定水中微量的丙烯酰胺常需要较灵敏的检测手段。我国《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750-2006)^[3]采用衍生化—气相色谱法测定水中丙烯酰胺。其它文献报导测定水中的丙烯酰胺常用方法有气相色谱法(GC)^[4-5]、气相色谱质谱联用法(GC-MS)^[6]和液相色谱质谱联用法(LC-MS-MS)^[7-8]。GC法对仪器要求不高，但需衍生化，特异性较差。GC-MS法灵敏度高，特异性好，但是操作较繁琐常需要衍生化后才能测定。LC-MS-MS法测定丙烯酰胺方法简单，灵敏度高、特异性好。本研究利用同位素稀释LC-MS-MS法，样品无需前处理直接进样，方法简便、快速、灵敏、准确，可用于水中丙烯酰胺的测定。

1 仪器与试剂 1.1 仪器与条件

1.1.1 仪器

HP 1100高效液相色谱仪(Agilent) -API 4000质谱仪(Applied Biosystems)，电喷雾离子化源(ESI, NI/PI模式)；Mettler AE 163十万分之一分析天平；Barnstead纯水机；Scientific Industries涡流振荡器；0.45 μm水相过滤膜。

1.1.2 色谱条件

Atlantis© T₃(150×2.1 mm，3.0 μm)色谱柱。进样量10 μL，柱温为室温，95%水+5%甲醇等度洗脱，流速200 μL/min，运行时间5 min，保留时间3.33 min。

1.1.3 质谱条件

离子化方式：ESI离子源；扫描方式：正电离；扫描离子对：72/55/44；检测方式：多离子反应监测(MRM)；碰撞电压(CE)：18 eV；去簇电压(DP)：50 eV；碰撞气(CAD)：8 psi；气帘气(CUR)：25 psi；雾化气(GS1)：55 psi；加热气(GS2)：40 psi；喷雾电压(IS)：5 000 v；去溶剂温度(TEM)：500℃；扫描时间：100 ms。

1.2 主要试剂

丙烯酰胺标准品购于美国SIGMA公司(纯度99%)；丙烯酰胺d3内标购于SIGMA公司(纯度大于98%)。甲醇为农药残留级高纯溶剂，纯水为Barnstead所制超纯水18.2 MΩ。

1.3 标准溶液配制

准确称取10.0 mg丙烯酰胺标准于10.00 mL容量瓶中，用纯水溶解，定容到刻度，得到浓度为1.00 mg/mL的标准贮备液。准确吸取上述标准贮备液适量，用纯水稀释配制成浓度为10.0 μg/mL的标准中间液，置于冰箱4℃保存。丙烯酰胺内标采用相同的方法配制与储存。

取上述标准溶液用纯水配制成0.50、5.0、10.0、50.0、100、250和500 μg/L标准系列，其中内标浓度为50.0 μg/L，进样分析。

1.4 水样的前处理

取10 mL水样，加入50 μL丙烯酰胺内标溶液(1.3)，用0.45 μm水系膜过滤除杂质，取滤液1.0 mL进样分析。

2 结果 2.1 质谱条件优化

用纯水将丙烯酰胺单标储备液稀释成1.00 μg/mL的使用液，用针泵直接进样，选择正电离模式，进行母离子(Q1) 扫描，确定丙烯酰胺物质的母离子，然后进行子离子扫描，选择丰度较高干扰较少的两个子离子作为定性离子和定量离子，同时优化CE和DP参数；以MRM方式优化GS1、GS2、CUR、CAD、IS、TEM等质谱参数。

2.2 色谱条件优化

丙烯酰胺属极性化合物，易溶于水，水中的丙烯酰胺很难用常规萃取方法提取。本实验通过优化仪器方法，提高灵敏度，直接测定水中的丙烯酰胺。

由于丙烯酰胺在反相柱上不保留，且进样基体为水，故本研究选择对极性化合物保留强，且对水相稳定的Atlantis T3柱进行实验。实验比较了甲醇/水，乙腈/水流动相配比对丙烯酰胺测定的影响，发现甲醇/水分离的丙烯酰胺峰形较好。当甲醇/水比例为(5/95) 时，丙烯酰胺在柱上具有较好的保留和较高的灵敏度(图 1，纵坐标为信号强度，横坐标为运行时间)。丙烯酰胺依据本体的保留时间、内标的保留时间及本体的母子离子对定性。

2.3 线性范围和检出限

标准曲线和样品采用相同测定条件，根据标准曲线测定结果绘制标准曲线见图 2(纵坐标为目标物峰面积与内标峰面积的比值，横坐标为目标物浓度与内标物浓度的比值)，求得丙烯酰胺的直线线性方程和相关系数r等于0.9999。以3倍信噪比计算定性检出限，10倍信噪比计算定量检测限，该方法的定性检出限(LOD)为0.21 μg/L，定量检出限(LOQ)为0.83 μg/L。

2.4 精密度和回收率

取某饮用水、河水、湖水样品分别作高、中、低3个浓度的加标回收试验，每个加标样品做6个平行样测定精密度。结果测定丙烯酰胺的相对标准偏差均小于5.0%，精密度较好，回收率在95%~111%之间，方法准确度较高(表 1)。

2.5 实际样品测定

测定3个地表水样、10个自来水样和5个聚丙烯酰胺处理的水样，其中1个地表水中测出丙烯酰胺，含量为0.92 ng/mL，其色谱图见图 3。

3 结论

丙烯酰胺易溶于水，且在水中含量较低，常规的提取方法费时费力，效果不佳，本实验利用液质联用分析的高灵敏度，同位素稀释法直接测定水中的丙烯酰胺取得较好的测定结果，加入同位素内标使水中丙烯酰胺定性、定量更为准确。方法可应用于多种水样的检测，结果证明方法准确、快速、稳定性好。可应用于水中丙烯酰胺的痕量测定。