精品视频一区二区三区 采用GCMS对食品接触材料中邻苯二甲酸酯的浸出的定量分析

序言 化合物从食品接触材料 (FCMs) 迁移到食品中 , 也称为浸出。这 种迁移可能导致食品腐败变质， 在某种情况下会影响人体健康。因此就有了食品接触材料迁移到食品中的化 合物的法规和准则。除了食品和与食品接触的塑料的化学性质外，整体的储 存条件，如温度和时间，都将影响到化合物从食品接触材料迁移到食品中。 在所有 FCMs 中，塑料制品中的邻苯二甲酸酯是能够浸入食品中的 物质。邻苯二甲酸酯是一类主要用作塑料制品增塑剂增强其弹性的化合物。 由于邻苯二甲酸酯在塑料中的束缚性弱，它很容易从塑料中溶出浸入到周围 环境中。虽然邻苯二甲酸酯的毒理学效应尚未全部研究完，但许多广泛使用 的邻苯二甲酸酯，如邻苯二甲酸（2- 乙基己基）酯（DEHP）、邻苯二甲酸丁 基苄基酯（BBP）和邻苯二甲酸二丁酯（DBP），能够干扰内分泌系统。所以， 在食品包装材料中邻苯二甲酸酯的使用时受限制的。

本应用文献采用的 PerkinElmer Clarus® SQ 8 GC/MS 对 三种管制的邻苯二甲酸酯（DBP,BBP 和 DEHP）乙基其它 常见的邻苯二甲酸酯（DMP,DEP 和 DnOP）进行高灵敏 度和重复性的定量分析，分析测定方法依据的是欧盟法 规 EU No. 10/2011。Clarus SQ8 系统采用选择离子全离 子（SIFI）质谱模式。在 SIFI 模式下，分析人员可以用选 择离子监控（SIM）设置仪器对目标化合物进行定量分析， 同时在全扫描的模式下寻找未知的可浸出的化合物。本 应用文献进一步显示了不同温度和食品类型对 FCMs 的 浸出的影响。

食品接触材料迁移法规 特定的迁移限制（SML）是指一个特定物质从 FCM 释放 到食品或模拟食品中的最大允许迁移量，单位为 mg/kg  fs2。根据欧盟 2007/19/EC 指令，FCMs 使用的邻苯二 甲酸酯的 SMLs 分别为 DBP 为 0.3 mg/kg fs，DEHP 为 1.5 mg/kg fs 和 BBP 为 30.0 mg/kg fs。 在不同食品类型的简化迁移分析实验经常使用模拟实 验。因为用替代物代替食品模拟食品与包装材料之间的 相互作用，可以减少基质干扰，并降低样品前处理的总 量。欧盟法规第 10/2011 号“与食品接触的塑料材料和 物品”指定 FCMs 具体测试条件，食品模拟物列表如表 1 所示。

EU No. 10/2011 法规根据不同包装列出了各种迁移测 试条件，代表加速贮藏条件。温度和时间是严格的储存条件，50℃模拟储存 10 天，室温下模拟储 存 6 个月，20℃冷藏条件下模拟储存 10 天。用于高温 使用的包装，包括微波包装，其指定的迁移测试条件是 100℃下 1 小时。在指定迁移测试中应该采用表面体积 比 6 dm2 / 1 kg*fs，最终样品结果以 mg/kg fs 表示。

实验 色谱纯的正己烷溶剂，EPA 606 邻苯二甲酸酯混合标准 溶液，包括邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二 甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二（2- 乙基己基）酯（DEHP）、 邻苯二甲酸二辛酯（DnOP）、邻苯二甲酸丁基苄基酯 （BBP）、林苯二甲酸二丁酯（DBP），浓度为 2000mg/L， 溶剂为正己烷，购自 Sigma-Aldrich。 实验条件如表 2 所示。此次分析采用 PerkinElmer Clarus  SQ8 GCMS 系统，配置液体自动进样器、5μL 进样针、 程序升温分流 / 不分流进样口。实验采用硅橡胶进样隔 垫，即使温度升至 400℃都具有低流失的特点（货号： N9302972）。实验采用（内径 2 毫米）填充去活石英 棉的玻璃衬管，用于提高汽化率以及防止非挥发性物质 进入色谱柱。

实验过程采用 SIFI 质谱采集模式，其中全扫描用于谱库 搜索，选择离子扫描（SIM）用于高灵敏度定量分析。 这种质谱采集模式结合了选择离子扫描 SIM 和所需质量 范围内的全扫描。在 SIM 模式下，参数设置为监测一 个或几个选定的离子。表 3 显示了不同邻苯二甲酸酯类 化合物选择离子扫描的定量离子和定性离子。对于多数 邻苯二甲酸酯化合物丰度最高的离子是 m/z 149，除了 DMP 丰度最高的为 m/z 163 外。如图 2 所示，R 和 R’ 代表各种烷基链。然而，在 DMP 案例中，R 和 R’代表 都代表甲基，所以氧原子上的氢被 CH3 取代，因此其离 子丰度最高的是 m/z 163。

样品前处理和回收率 样品的制备依据欧盟第 10/2011 号法规。从当地超市采 购四种塑料食品包装类型（聚四氟乙烯瓶、聚氯乙烯保 鲜膜、聚对苯二甲酸乙二醇微波炉托盘和聚丙烯瓶）。 采用 10% 乙醇、3% 乙酸和 20% 乙醇作为食品模拟物 分别代替水溶性、酸性和含酒精或低脂类食品。 在每种塑料制品切成 0.06 dm2 大小的小块，并分别放于 装有 10mL 不同食品模拟物的密封玻璃瓶中。每个瓶子 按表示所示进行存储。最后，为了测试加热对微波炉包 装材料的影响，本次迁移测试分别在室温下和在 100℃ 放置一小时后进行实验。

在迁移试验结束后，将塑料制品移出，然后用 2 mL 的 正己烷提取样品，这样样品就浓缩了 5 倍。加入 0.5g 氯化钠以防止两层之间形成乳状物。每个瓶子激烈摇匀 2min，静置分层 10min。取己烷层放入自动进样小瓶中 进行分析。同时进行空白提取和分析，以检测任何外部 污染源。回收率实验用于确定在邻苯二甲酸酯每个食品模拟物中 的萃取率。在每个食品模拟物（10mL）中分别加入浓度 为 3.0mg/L 和 140.0mg/L 的溶剂为己烷的邻苯二甲酸酯 标样。然后根据上述提取步骤进行提取。

邻苯二甲酸酯校正 将 EPA 606 邻苯二甲酸酯标准溶液用己烷依次稀释成 10 个校正浓度点，浓度范围为 0.2 – 200mg/L，采用 10mL 容量瓶配制，然后用 GCMS 分析。这一系列标准浓度相 当于 0.04 – 40.00 mg/kgfs，这一浓度计算了样品前处 理浓度浓缩因子 5。校正曲线的建立采用 Turbomass 软 件自动形成，采用指定 SIM 定量离子外标法定量。为确 保覆盖法规量值，我们采用两个校正浓度范围，其中， DBP 和 DEHP 采用低校正浓度范围（0.2 – 12.0 mg/L 邻 苯二甲酸酯，溶剂正己烷），BBP采用高校正浓度范围（0.2  – 12.0mg/L 邻苯二甲酸酯，溶剂正己烷）。其它常见的 邻苯二甲酸酯 DnOP、DEP 和 DMP 同样采用高校正浓度 范围进行线性和重现性的验证。 采用两个浓度，75.0mg/L 和 0.8mg/L对准确度进行评估。 这两个邻苯二甲酸酯混合标准溶液是用正己烷单独稀释 的。同时，将由校正曲线计算得出的浓度与已知的实际 浓度进行比较。仪器的稳定性和结果的重现性采用标准 溶液六次重复进样进行评估，以 RSD% 值计算。

结果与讨论 邻苯二甲酸酯校正 100 mg/L 邻苯二甲酸酯标准溶液选择离子扫描图如图 3 所示。采用外标法绘制的六种邻苯二甲酸酯的校正曲线 的线性回归系数（R2）都大于 0.994（表 5），这表明 线性度好。标准溶液 6 次联系进样均获得良好的准确度 和重现性，重现性 RSDs 都低于 4%（表 6）。

样品和回收率 食品模拟物的甲标回收率结果如表 7 所示。大多数邻苯二甲酸酯都取得了良好的回收率，从 83–107% 范围内。 DMP 是一种质量轻的弱极性邻苯二甲酸酯，DMP 是一个回收率低的化合物，46–57% 范围内，由于其在正己 烷层相互作用力弱。一般来说，除了 DMP 和 DEP 外所有的邻苯二甲酸酯最高的回收率来自于 20% 乙醇。

在不同的储存条件下，未发现邻苯二甲酸酯从任何 FCM 样品中浸出。保鲜膜是一种检测到浸出物的 FCM. 图 4 显示的是保鲜膜在 50℃ 20% 乙醇中的总离子流图 （TIC），从图中可以看到一些未知的低强度的色谱峰。 采用国家标准与技术研究所（NIST）质谱数据库进行鉴定， 结果显示这些峰不是任何常见的塑料添加剂。 结果还揭示提高样品暴露环境的温度，可以增强化合物 从 FCM 溶出浸入食品模拟物的总量。图 5 显示了保鲜 膜在 20% 乙醇在 20℃和 50℃两个温度下的浸出情况， 这一结果很明显的说明了上述结论。我们进一步研究食 品模拟物类型对浸出的影响。结果表明 20% 乙醇的食 品模拟物有最多的浸出，也就是含酒精或低脂性食品媒 介，其次是 10% 乙醇，3% 乙酸最少（图 6）。因此， 保鲜膜接触低脂性食品的浸出会比酸性食品高。

结论 包装食品的安全和质量的有关法规主要重视迁移测试。 FCMs 使用的一些邻苯二甲酸酯，尤其是那些能够干扰 内分泌的物质，在欧盟法规中是受限制的。因此就需要 一种合适的可靠的检测技术。 依据 EU No. 10/2011 法规，本应用文采用 PerkinElmer  Clarus SQ8 GCMS 对三种受限邻苯二甲酸酯（DBP、 BBP 和 DEHP），以及其它常见的邻苯二甲酸酯（DMP、 DEP 和 DNOP）进行高灵敏度和重复性的定量分析。样 品分析检测采用 SIFI 质谱采集模式，这样允许其它可能 浸入食品中的非目标化合物的分析，同时获得目标化合 物的高灵敏度检测。GCMS 分析结果表明高温和亲脂性 食品模拟物可以增强 FCMs 的浸出。