與食品接觸的塑料成型品中鄰苯二甲酸酯類增塑劑遷移量的測定

1、基金項目國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局課題“塑料食品包裝材料中有毒物質系統(tǒng)檢測方法研究及衛(wèi)生安全評價”(2006I K111作者簡介孫利(1978-,女,博士在讀,助理研究員,主要從事食品安全,食品包裝材料中有害物分析和安全評價工作。3通訊聯(lián)系人【論著】與食品接觸的塑料成型品中鄰苯二甲酸酯類增塑劑遷移量的測定孫利,陳志鋒3,雍偉,儲曉剛(中國檢驗檢疫科學研究院食品安全研究所,北京100025摘要目的:建立氣相色譜質譜聯(lián)用法測定與食品接觸的塑料成型品中的鄰苯二甲酸酯類增塑劑。方法:水性模擬液(水、3%乙酸溶液和10%乙醇溶液用正己烷進行萃取,脂肪模擬液異辛烷采用正己烷稀釋后直接進樣。結果:該方法在4種

2、模擬物浸泡液中,回收率為8010%10810%,相對標準偏差小于7147。結論:該方法靈敏度高、定量準確、重現(xiàn)性好,測定低限能夠滿足國際限量要求。關鍵詞食品接觸材料;塑料成型品;鄰苯二甲酸酯;特定遷移量中圖分類號O657163文獻標識碼A文章編號1004-8685(200803-0393-04D eterm i n a ti on of m i gra ti on of phtha l a tes i n pl a sti c arti cles i n tended to com e i n to con t act w ith foodstuffs-GC/M SSun L i,Chen Z

3、hi2feng3,Yong W ei,Chu X iao2gang(Chinese Acade my of I ns pecti on and Quarantine,Beijing100025,ChinaAbstractO bjecti ve:To establish a ne w method f or deter m inati on of phthalates fr om p lastic articles in f ood si m ulants by GC/ M S1M ethods:The aqueous si m ulant(distilled water,3%(w/vaceti

4、c acid aqueous s oluti on,10%(v/vethanol aqueous s o2 luti ontest samp les were extracted with n-hexane and is ooctane was diluted by n-hexane f or injecti on directly1Results:I n f our si m ulants,the rate of recovery was bet w een8010%and10810%and RSD less than the reference value71471Conclusi on:

5、This method has good sensitivity,accuracy,repeatability1The li m it of quantitati on of this method can meet the internati onal standard1 Key wordsFood contact material;Plastic article;phthalates;Special m igrati on食品包裝的主要作用是保護食品質量和衛(wèi)生,不損失原始成分和營養(yǎng),方便貯運,促進銷售,提高貨架期和商品價值,它的安全問題一直被人們忽視,但是一些研究發(fā)現(xiàn)食品包裝材料也可能引發(fā)

6、食品的衛(wèi)生安全問題,從食品包裝材料中遷移溶出到食品中的有毒有害物質對人體的健康具有潛在的危害1。鄰苯二甲酸酯類物質是一類環(huán)境雌激素,它是世界衛(wèi)生組織(WHO1995年公布的必須控制的一類擾亂內分泌的化學物質。歐盟于1997年公布了第三類重點化學物質風險評價,其中包括鄰苯二甲酸酯類物質,其中6種鄰苯二甲酸酯類物質被美國EP A列入“優(yōu)先監(jiān)測污染的名單”。鄰苯二甲酸酯類物質常作為增塑劑用于熱塑性塑料的生產中,殘留在塑料食品包裝材料中的鄰苯二甲酸酯類增塑劑會遷移溶出到食品中,對食品造成污染,對人民的身體健康造成危害2。為此,許多國家開始限制在塑料食品包裝材料中使用某些鄰苯二甲酸酯類物質,例如歐盟指令

7、2007/19/EC規(guī)定鄰苯二甲酸二正丁酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己酯、鄰苯二甲酸卞酯丁酯的遷移限量分別為:013、115、30mg/kg3。由于我國近年來在食品接觸材料的出口量逐年遞增,勢必急需符合進口國限量要求的檢測方法4,5。1材料和方法111試劑與儀器乙酸、乙醇、異辛烷:HP LC級,美國Sig ma公司;鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二正丁酯、鄰苯二甲酸二正戊酯、鄰苯二甲酸卞酯丁酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己酯、鄰苯二甲酸二正辛酯:標準品,純度>9910%,美國D r1Ehrenst orfer公司。表1鄰苯二甲酸酯化合物序號中文名稱英文名稱CAS1No化學分子

8、式1鄰苯二甲酸二乙酯Diethyl p hthalate(DEP000084-66-2C12H14O4 2鄰苯二甲酸二異丁酯Diisobutyl p hthalate(D I B P000084-69-5C16H22O4 3鄰苯二甲酸二正丁酯Dibutyl p hthalate(DNBP000084-74-2C16H22O4 4鄰苯二甲酸二正戊酯Di p entyl p hthalate(DNPP000131-18-0C18H26O4 5鄰苯二甲酸卞酯丁酯Benzylbutyl p hthalate(BBP000085-68-7C19H20O4 6鄰苯二甲酸(2-乙基己酯Di(2-ethylh

9、exylphthalate(DEHP000117-81-7C24H38O4 7鄰苯二甲酸二正辛酯Di-n-octyl p hthalate(DNOP000117-84-0C24H38O4Agilent6890-5973i氣相色譜質譜聯(lián)用儀:美國安捷倫有限公司;CNM-M ST-2氮吹儀:長沙中訊電子工程研究所;pH 計:HOR I B A公司;NDO-400恒溫烘箱:上海愛朗儀器有限公司。 112實驗方法11211模擬物浸泡液的選擇和處理方法根據歐盟指令82/ 711/EEC3的規(guī)定,選擇4種模擬物浸泡液:水(模擬物A、3%(w/v乙酸溶液(模擬物B、10%(v/v乙醇溶液(模擬物C和異辛烷(

10、模擬物D,它們分別代表了水性食品、醇類食品、酸性食品和脂肪食品,基本包括了食品的全部類型。通過模擬物浸泡液模擬食品與接觸材料實際接觸的時間和溫度,得到有害化學污染物遷移到食品中的數據。玻璃儀器處理:由于增塑劑是環(huán)境污染物,所以盡量使用玻璃器皿,并且玻璃器皿需要經過進一步的處理:洗凈后,使用超純水淋洗3次,丙酮浸泡30m in,在200下烘烤2h,冷卻至室溫備用。將試樣按照浸泡實驗需要進行預處理,用清潔劑洗凈,自來水沖凈,晾干,備用。選擇餐具與食品接觸或可能與食品接觸的部分,樣品的浸泡方式按照G B/T50091156-2003進行,模擬物浸泡液體積按照接觸面積每平方厘米取2m l模擬液比例選取

11、,然后按照食品接觸材料在實際使用過程中可預見的與食品接觸的最長時間和最高使用溫度進行浸泡。對于模擬物D浸泡液,準確取015m l浸泡液,正己烷定容至110m l,供儀器檢測。對于其他模擬物浸泡液,準確量取510m l模擬物浸泡液于10m l離心管中,加入2m l正己烷,振蕩提取10m in,離心5m in(4000r/m in,取出上層正己烷層,再重復提取2次,合并正己烷相于10m l容量瓶中,正己烷定容至10m l,混合均勻,取1m l溶液供儀器檢測。樣液可根據具體情況進行稀釋,使其測定值在標準曲線的線性范圍內。11212標準液的配制分別稱取標準品DEP、D I B P、DNBP、DNPP、

12、BBP、DEHP、DNOP各1010mg(精確至011mg,用正己烷溶解并轉移到50m l容量瓶中,正己烷定容至刻度,得到濃度為200mg/L的標準儲備液,4下保存。量取各標準儲備液215m l(量取DNBP0125m l于50m l容量瓶中,正己烷定容,得到濃度為10mg/L(DNBP濃度為110m l的混合標準工作液,4下保存。11213色譜條件和質譜條件色譜柱:DB-5m s石英毛細管柱(30m×0125mm(內徑×0125m,(5%苯基甲基聚硅氧烷或相當者;升溫程序:初始柱溫60,保持1m in,以20/ m in的速率升至260,保持1m in,再以5/m in的

13、速率升至280,保持4m in;進樣口溫度:250;色譜與質譜接口溫度: 280;載氣:氦氣,純度991999%;流速,1m l/m in;進樣量: 1l;進樣方式:不分流進樣;電離方式:E I;監(jiān)測方式:選擇離子監(jiān)測(SI M,監(jiān)測離子見表2;電離能量:70e V;溶劑延遲: 5m in。表2鄰苯二甲酸酯化合物定量和定性選擇離子表名稱保留時間(m in定性離子及其豐度比定量離子DEP8174149:177:121:222(100:28:6:3149D I B P1*:223:205:167(100:10:3:4149 DNBP10175149:223:205:121(100:7:6:2149

14、 DNPP11172149:237:219:121(100:6:3:2149 BBP13104149:206:238:312(100:23:3:2149 DEHP14135149:167:279:113(100:40:18:9149 DNOP16110149:279:261:167(100:14:4:21492結果與討論211模擬物浸泡液的選擇由于塑料食品包裝材料可能與各種不同類型食品接觸,不可能針對所有可能與之接觸的食品開展遷移量檢測,因此有必要選擇不同類型的溶劑(即食品模擬物來模擬可能包裹的不同食品。本方法在參照歐盟指令82/711/EEC5“與食品接觸的塑料材料和制品中的組分遷移檢測使用

15、的模擬物清單”基礎上確定了表3所示的食品模擬物。對于脂肪食品,模擬物之所以選擇異辛烷,而不是歐盟常用的橄欖油,主要基于以下原因:(1歐盟82/711/EEC指令“與食品接觸的塑料材料和制品中的組分遷移檢測的基本規(guī)定”中明確說明可以采用異辛烷作為脂肪食品模擬物橄欖油的替代品,并基于科學研究的基礎上給出了與橄欖油接觸條件相等效的異辛烷接觸條件。(2增塑劑是一種脂溶性很強的脂肪酸酯類化合物,采用異辛烷作為脂肪食品模擬物,可使后續(xù)的樣品前處理變得非常簡單。如果采用橄欖油作為脂肪食品模擬物,從橄欖油中提取增塑劑的前處理過程復雜。表3食品類型和食品模擬物食品類型食品模擬物縮寫水性食品(pH>415蒸

16、餾水或同質水模擬物A 酸性食品(pH415的水性食品3%(W/V乙酸模擬物B酒精食品10%(V/V乙醇模擬物C 脂肪食品異辛烷模擬物D212遷移時間和溫度的選擇在遷移實驗中,接觸溫度與接觸時間的選取原則是須按照食品接觸材料在實際使用過程中可預見的與食品接觸的最長時間和最高使用溫度進行選擇,參照歐盟指令82/711/EEC “與食品接觸的塑料材料和制品中的組分遷移檢測的基本規(guī)定”。本實驗中選擇了塑料膜和塑料盒作為實驗樣品,由于這些樣品通常在540溫度范圍內使用,與食品接觸的時間可能會超過24h,確定了表4所示的遷移條件。根據歐盟82/ 711/EEC指令“與食品接觸的塑料材料和制品中的組分遷移檢

17、測的基本規(guī)定”,與橄欖油4010d的接觸條件相等效的異辛烷接觸條件為202d。表4使用食品模擬物的常規(guī)遷移檢測條件食品模擬物接觸時間接觸溫度模擬物A10d40模擬物B10d40模擬物C10d40模擬物D2d20213水性食品提取溶劑的選擇水性食品模擬物中增塑劑提取方法需要研究不同溶劑對增塑劑的萃取效率。選取了正己烷、二氯甲烷和乙酸乙酯三種萃取溶劑,實驗結果見表5,實驗表明當選擇正己烷作為提取溶劑時,水性食品模擬物中增塑劑的萃取效果最佳。 表5模擬物A 中增塑劑的萃取回收率名稱萃取溶劑正己烷添加濃度(mg/kg 檢測濃度(mg/kg 回收率(%二氯甲烷添加濃度(mg/kg 檢測濃度(mg/kg

18、回收率(%乙酸乙酯添加濃度(mg/kg 檢測濃度(mg/kg 回收率(%DEP 210119396152101162811021011597915D I B P 21021051021521011919515210212511215DNBP 01221081041021011979815210211810910DNPP 210117989152101194971021011567810BBP 210118994152101173861521011648210DEHP 2101199991521001994915210212011010DNOP21011698415210115577152101

19、1437115214結果計算各化合物遷移量(mg/kg 按式(1計算: X =6×(c -B ×VS(1式中:X 目標分析物遷移量,mg/kg c 浸泡液中目標分析物的濃度,mg/L B 空白實驗中目標分析物的濃度,mg/L V 浸泡液體積,LS 樣品與食品模擬物的接觸面積,d m 26歐盟指令2002/72/EC 中規(guī)定mg/kg =6mg/d m2215線性關系和檢測低限稀釋混合標準工作液,得到濃度為110、210、410、610、810mg/L (DNBP:011、012、014、016、018mg/L 混合標準工作液,根據響應值和濃度關系繪制出標準曲線,獲得混合標準

20、工作液總離子流色譜圖(圖1。其線性方程和相關系數見表6。216回收率和精密度設定了3個添加濃度:10、20、200g/kg (DNBP 的添加濃度110、210、20g/kg 。按本檢驗方法所確定的實驗條件,對每個濃度樣品進行10次實驗,測得的回收率和精密度見表7。圖1濃度為110mg /L 的鄰苯二甲酸酯混合標準工作液總離子流色譜圖1、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP ;2、鄰苯二甲酯二異丁酯(D I B P ;3、鄰苯二甲酸二正丁酯(DNBP ;4、鄰苯二甲酸二正戊酯(DNPP ;5、鄰苯二甲酸卞基丁酯(BBP ;6、鄰苯二甲酸二(2-乙基己酯(DEHP ;7、鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP 表6標

21、準曲線的相關參數名稱線性相關系數線性方程檢測低限(S/N >10(mg/kg DEP 01999Y =1127×106X +4188×105210D I B P 01997Y =1184×106X +1198×106210DNBP 01995Y =2101×106X +2112×106012DNPP 01997Y =2126×106X +1162×106210BBP 01999Y =1101×106X -5157×103210DEHP 01999Y =1141×106X +319

22、9×105110DNOP01999Y =2125×106X +1199×105210Y:響應值;X:鄰苯二甲酸酯的濃度表7回收率和精密度表名稱模擬液水回收率(%RSD (%3%乙酸溶液回收率(%RSD (%10%乙醇溶液回收率(%RSD (%異辛烷回收率(%RSD (%DEP 8310-100102172-51648010-97145198-71478210-99182187-51428118-106124161-6102D I B P 8310-97162160-41548410-108102184-71178310-98192140-41958910-1071

23、74122-5101DNBP 8110-99133110-51738710-105102199-71188010-102142166-51948110-106192122-4149DNPP 8310-98142149-51388719-101103121-31438510-101172151-51208310-104112149-6102BBP 8410-94193110-41038610-105164108-41588215-106103109-71379310-106142148-4135DEHP 8110-98173110-51318710-9910314-41128110-102102

24、155-61559210-102132113-3111DNOP8110-98173113-51258310-104103159-61978210-102163105-61139410-105141168-3137(下轉第428頁 8株細胞主要脂肪酸為十二烷酸、十三烷酸、環(huán)戊烷十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、六-十八碳稀酸、九-十八碳稀酸、十七-十八碳稀酸等。志賀菌的脂肪酸含量的共同特點是,含量最高的為十六烷酸,供試菌株的含量分布在18157%79143%之間;其次是十四烷酸分布在3172%9147%之間;十二烷酸分布在1176%5104%之間;十三烷酸分布在0123%3109

25、%之間,但是某些菌株中十八碳稀酸的含量很高。如:A、H中六-十八碳稀酸含量為37101%;B中九-十八碳稀酸含量為43106%;C中十-十八碳稀酸含量為21123%。志賀菌含有一種特殊的脂肪酸,見表1。迄今為止,環(huán)戊烷十三烷酸只在志賀菌屬中發(fā)現(xiàn)。從本研究的8株志賀菌中發(fā)現(xiàn),環(huán)戊烷十三烷酸存在于四個種中。由此可見,可將這種脂肪酸作為志賀菌的特征性脂肪酸,在實際檢測中可根據志賀菌的這種脂肪酸組分的特征作出快速檢測。3結論通過以上色譜圖(圖-A、B、C、D、E、F、G、H可以看出志賀菌的四個屬的氣相色譜圖極其相似,主要脂峰基本相同,都是十六碳酸,再依次為十八-碳稀酸、十四烷酸、十五烷酸,還含有少量的

26、十二烷酸、環(huán)戊烷十三烷酸。模式菌株與地方菌株極其相似,它們的色譜圖基本一致。種與種之間并不完全相同,有一定的差異,各種也表現(xiàn)出一定的特異性;同種之間不同的地方株有明顯的差異。參考文獻1志賀氏菌屬感染若干方面的研究進展J1國外醫(yī)學流行病學傳染病學分冊,1997,24(2:56-6012焦振泉,劉秀梅1細菌分類鑒定的分子生物學方法研究進展J1國外醫(yī)學:衛(wèi)生學分冊,1996,(6:356-36113M itruka BM1Gas chr omat ographic app licati on in m icr obi ol ogy and med2icineM1John W iley and S o

27、ns,New York,197514Odha m G,et al1Gas chr omat ograph/mass s pectr ometry app licati on inm icr obi ol ogy p lenum p ressM1Ne w York,198415周方1分析微生物學專輯M1北京:科學出版社,198816熊禮寬1結核病實驗診斷學M1北京:人民衛(wèi)生出版社,20031130-13217鄺玉斌,等1芽胞桿菌模式菌株細胞脂肪酸組分的氣相色譜分析J1分析科學學報,2000,(4:270-2731(收稿日期:2007-10-18(上接第395頁217樣品檢測結果選用了從超市購買的

28、二種P VC保鮮膜和一種餅干盒作為實驗樣品,根據表4的遷移條件進行檢測,結果見表8。表8樣品檢測結果表樣品名稱樣品編號模擬物浸泡液檢測結果(mg/kgDEP DAP D I B P DNBP DNPP BBP DEHP DNOPPVC保鮮膜1PL06021模擬物A-模擬物B-模擬物C-模擬物D-PVC保鮮膜2PL0622模擬物A-模擬物B-模擬物C-模擬物D-餅干盒PL0623模擬物A-模擬物B-模擬物C-模擬物D-0136-“-”表示“未檢出”3結論本方法采用液液萃取提取,GC/M S分析測定了與食品接觸的塑料成型品中鄰苯二甲酸酯類增塑劑的特定遷移量,結果表明:該方法簡便快速,回收率高,重現(xiàn)性好,測定低限滿足國際限量標準,能夠模擬塑料成型品與不同類型食品接觸情況下鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二正丁酯、鄰苯二甲酸二正戊酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸卞酯丁酯的遷移情況。參考文獻1陳志鋒,潘健偉,儲曉剛,等1塑料食品包裝材料中有毒有害化學殘留物及分析方法J1食品與機械,2006,22(2:3-712陳志鋒,潘健偉,儲曉剛