張子豪，張海峰，麥曉霞，李全忠，李丹，劉瑩峰，蟻樂洲，鐘志光，鄭建國

(廣東出入境檢驗檢疫局，廣州 510623)

高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定塑料食品接觸材料中20種鄰苯二甲酸酯遷移量*

張子豪，張海峰，麥曉霞，李全忠，李丹，劉瑩峰，蟻樂洲，鐘志光，鄭建國

(廣東出入境檢驗檢疫局，廣州 510623)

采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS／MS)技術(shù)建立了食品接觸材料中20種鄰苯二甲酸酯類遷移量的測定方法。樣品分別采用歐盟(EU) No.10／2011法規(guī)中食品模擬液浸泡，橄欖油浸泡液用乙腈進行液-液萃取，水基浸泡液直接過濾，C18色譜柱(100 mm×2.1 mm，2.7 μm)分離，以0.1%甲酸溶液-甲醇溶液為流動相，梯度洗脫，采用多反應(yīng)監(jiān)控(MRM)模式進行分析檢測。20種鄰苯二甲酸酯類化合物質(zhì)量濃度在1～500 ng／mL范圍內(nèi)與色譜峰面積呈線性關(guān)系。水溶液、3%乙酸食品模擬浸泡液、10%乙醇食品模擬浸泡液、20%乙醇食品模擬浸泡液、50%乙醇食品模擬浸泡液、橄欖油食品模擬浸泡液中方法定量限分別為0.20～9.81 ng／mL，0.19～9.76 ng／mL，0.25～12.3 ng／mL，0.21～10.8 ng／mL，0.19～11.7 ng／mL，0.45～20.3 ng／mL。樣品加標回收率為85.8%～111.3%(3%乙酸浸泡液)，79.4%～123.6%(橄欖油浸泡液)，兩種浸泡液中測定結(jié)果的相對標準偏差不大于8.48%(n=6)。該方法具有快速簡便、靈敏度高及準確性好等特點，適用于塑料類食品接觸材料中鄰苯二甲酸酯類遷移量的檢測。

食品接觸材料；鄰苯二甲酸酯；遷移量；液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜

鄰苯二甲酸酯類化合物常用作增塑劑以提高塑料及其制品的柔韌性、透明度和耐用性［1］，廣泛用于塑料類產(chǎn)品中。大量研究表明，鄰苯二甲酸酯是一類環(huán)境雌激素，會對人體激素產(chǎn)生影響，具有內(nèi)分泌干擾作用，并具有致突變性和致癌性［2-4］。由于鄰苯二甲酸酯與原材料并非共價結(jié)合而只是混合，很容易遷移出來，因此食品接觸材料中的增塑劑很容易遷移到食品中去，從而使食品中也含有鄰苯二甲酸酯。因此建立鄰苯二甲酸酯遷移量的準確可靠的檢測方法非常重要。

目前關(guān)于鄰苯二甲酸酯類增塑劑的檢測標準主要為氣相色譜-質(zhì)譜法［5-9］，液相色譜法［10］，液相色譜-質(zhì)譜法［11］。近年來，隨著液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的快速發(fā)展，該技術(shù)已用于檢測食品、化妝品［12］、食品包裝［13-14］、香料［15］中多種鄰苯二甲酸酯的含量，報道的檢測對象多為食品。對于食品接觸材料中鄰苯二甲酸酯的前處理有冷凍粉碎、正己烷超聲提?。?4］等方法，對于食品接觸材料，歐盟法規(guī)(Eu) No.10／2011嚴格控制使用的7種鄰苯二甲酸酯與被我國衛(wèi)生部列為優(yōu)先控制污染物的17種鄰苯二甲酸酯遷移量測定的相關(guān)報道較少。

筆者建立了利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)對食品接觸材料中20種鄰苯二甲酸酯類遷移量的測定方法，方法靈敏度高、準確可靠，可用于食品接觸材料中鄰苯二甲酸酯類化合物的遷移量分析。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

液相色譜儀：Agilent 1200型，配有G1312B二元混合泵，美國安捷倫科技公司；

三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀：Agilent 6410型，配有電噴霧離子源(ESI)和MassHunter軟件數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，美國安捷倫科技公司；

渦旋振蕩器：IKAMS2 Minishaker型，德國IKA公司；

超純水機：Milli-Q型，美國Millipore公司；

鄰苯二甲酸二甲酯(DMP，99.0%)，鄰苯二甲酸二乙酯(DEP，99.5%)，鄰苯二甲酸二烯丙酯(DAP，98.0%)，鄰苯二甲酸二丁酯(DBP，99.0%)，鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP，98.0 %)，鄰苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯(DMEP，98.0%)，鄰苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯(DEEP，99.4%)，鄰苯二甲酸二苯酯(DPhP，99.5 %)，鄰苯二甲酸芐基丁基酯(BBP，99.5%)，鄰苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(DBEP，85.0%)，鄰苯二甲酸二戊酯(DPP，98.0%)，鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(DCHP，99.5%)，鄰苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯(BMPP，99.3%)，鄰苯二甲酸二己酯(DHXP，98.0%)，鄰苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP，98.0%)，鄰苯二甲酸二辛酯(DNOP，99.5%)，鄰苯二甲酸二異辛酯(DIOP，99.4%)，鄰苯二甲酸二壬酯(DNP，99.0 %)，鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP，99.0%)，鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP，99.0%)：DPP，DCHP，DNP，BMPP購自美國xstandard公司，其它均購自德國Dr.E公司；

甲醇、乙腈：色譜純，TEDIA company Inc，USA；

實驗所用其它試劑均為色譜純；

精制橄欖油；

實驗用水為超純水。

1.2 工作溶液的配制

稱取各鄰苯二甲酸酯標準品0.012 5 g，用甲醇溶解并定容至25 mL，各單獨配制成質(zhì)量濃度為500 μg／mL的鄰苯二甲酸酯儲備液。移取各鄰苯二甲酸酯儲備液2.0 mL到100 mL容量瓶，用甲醇定容，配制成質(zhì)量濃度為10 μg／mL的鄰苯二甲酸酯混合標準中間液。

水基食品模擬物標準工作溶液：準確移取以上鄰苯二甲酸酯混合標準中間液，分別用遷移試驗中選用的水基食品模擬物(蒸餾水、3%乙酸溶液、10%乙醇溶液、20%乙醇溶液、50%乙醇溶液)定容，得到相應(yīng)介質(zhì)中鄰苯二甲酸酯質(zhì)量濃度分別為1，10，20，50，100，200，500 ng／mL的標準工作溶液。

橄欖油基標準工作溶液：量取2.0 mL橄欖油于7個試管中，向其中加入以上鄰苯二甲酸酯混合標準中間液，配制成質(zhì)量濃度分別為1，10，20，50，100，200，500 ng／mL的鄰苯二甲酸酯標準工作溶液。在以上7個試管中加入2.0 mL乙腈，旋渦混合器混勻5 min后靜置分層，用注射器吸取上層乙腈溶液，經(jīng)過濾后待上機測試。

1.3 樣品處理

樣品處理按照(Eu) No.10／2011的要求，每6 dm2食品接觸材料用1 L食品模擬液進行浸泡。

對于水基食品模擬液(3%乙酸溶液、10%乙醇溶液、20%乙醇溶液、50%乙醇溶液)：直接取浸泡液，用0.22μm針式過濾器過濾后上LC-MS／MS分析。

對于橄欖油浸泡液：取2 mL橄欖油浸泡液于離心管中，加入2 mL乙腈，渦旋振蕩5 min，靜置分層后，取上層乙腈溶液用0.22 μm針式過濾器過濾后上LC-MS／MS分析。

為減少試劑，耗材等引入的背景干擾，制備空白食品模擬浸泡液(空白橄欖油模擬液為經(jīng)過萃取后的乙腈溶液)，經(jīng)0.22 μm針式過濾器過濾后上LC-MS／MS分析。

1.4 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜條件

1.4.1 色譜條件

色 譜 柱：PoroShell 120 EC-C18色 譜 柱(100 mm×2.1 mm，2.7 μm，美國安捷倫科技公司)；柱溫：40℃；流動相：A為0.1%甲酸溶液，B為甲醇溶液；梯度洗脫程序：0～1 min 40% B，1～4 min 50% B，4～5 min 60% B，5～7 min 70%B，7～9 min 50%B，9～10 min 90% B，10～11 min 40% B，11～14 min 50% B，14～15 min 60% B，15～16 min 70% B，16～25 min 100% B，25～30 min 40% B；流速：0.3 mL／min；進樣體積：2 μL。

1.4.2 質(zhì)譜條件

電噴霧離子源(ESI)，多反應(yīng)監(jiān)測正離子模式；干燥氣溫度：350℃；氣體流量：10 L／min；霧化器壓力：0.34 MPa(50 psi)；毛細管電壓：4 000 V；碰撞能量：1～51 eV；駐留時間：30 ms。

2 結(jié)果與討論

2.1 質(zhì)譜條件優(yōu)化

將鄰苯二甲酸酯標準溶液在ESI正離子模式下進行一級質(zhì)譜掃描，結(jié)果表明20種化合物最強峰均為準分子離子峰［M+1］+，因此選擇［M+1］+為母離子。再分別對各準分子離子峰進行子離子掃描，得到碎片離子信息。選取最大響應(yīng)且干擾較少的碎片離子對作為定量、定性離子對。為了得到較好的靈敏度，分別對定性定量離子對、碎裂電壓、碰撞能量等參數(shù)進行優(yōu)化。優(yōu)化后的參數(shù)見表1。

表1 20種鄰苯二甲酸酯定量、定性離子對、碎裂電壓和碰撞能量

2.2 色譜條件優(yōu)化

分別考察Agilent SB-C3(100 mm×3.0 mm，1.8 μm)，Poroshell 120 EC-C18(100 mm×2.1 mm，2.7 μm)和EclipseXDB C-18(150 mm×4.6 mm，3.5 μm) 3種實驗室常用色譜柱，標準樣品質(zhì)量濃度為200 ng／mL。結(jié)果表明，用SB-C3色譜柱時，較長支鏈的鄰苯二甲酸酯分離效果較差；用EclipseXDB C-18色譜柱時分離效果改善較好，但DMP，DMEP，DEP，DEEP，DIBP，DBP，DBP，DBEP的色譜峰分離效果不佳；用Poroshell 120 EC-C18色譜柱時，分離效果最好，在25 min內(nèi)20種鄰苯二甲酸酯可很好地分離，20種鄰苯二甲酸酯混合標準溶液的MRM色譜圖見圖1。

圖1 Poroshell120 EC-C18色譜柱的鄰苯二甲酸酯多反應(yīng)監(jiān)控色譜圖

分別采用甲醇-0.1%甲酸水溶液、甲醇-10 mmoL乙酸銨水溶液(內(nèi)含0.1%甲酸)、甲醇-水、乙腈-水體系作為流動相，對質(zhì)量濃度均為500 ng／mL的標準溶液進行測定。結(jié)果表明，乙腈-水體系中，DMP與DMEP，DEP與DEEP分離效果不好。以上4種流動相系統(tǒng)中，目標物質(zhì)的響應(yīng)為乙腈-水體系最弱，甲醇-水體系次之，甲醇-0.1%甲酸溶液體系與甲醇-10 mmoL乙酸銨溶液(內(nèi)含0.1%甲酸)體系最強且相當(dāng)。以上結(jié)果的原因可能是待測物質(zhì)均將準分子離子［M+1］1+作為母離子進行檢測，酸性流動相給予待測物質(zhì)富含質(zhì)子的環(huán)境，增強了母離子的形成。最終選定酸性較強且配置簡便的甲醇-0.1%甲酸溶液作為流動相。

2.3 橄欖油浸泡液中鄰苯二甲酸酯萃取溶劑的選擇

分別采用甲醇-水(1∶1)、乙腈-水(1∶1)、乙腈、甲醇四種萃取溶劑對橄欖油模擬液中的20種鄰苯二甲酸酯進行萃取試驗，結(jié)果見表2。表2結(jié)果表明，用乙腈進行萃取時，上層溶劑乙腈與橄欖油分層非常清晰，回收率也最高；而甲醇與橄欖油混合后分層不明顯，其它兩種萃取溶劑的回收率都較低。原因可能是鄰苯二甲酸酯屬于脂溶性物質(zhì)，對水和甲醇這樣強氫鍵溶劑的親和力較差。根據(jù)試驗結(jié)果，最終選定乙腈作為橄欖油模擬液樣品中鄰苯二甲酸酯的萃取劑。

表2 橄欖油模擬物中DEHP萃取溶液選擇試驗結(jié)果

2.4 方法的線性關(guān)系與定量限

以3%乙酸模擬液和橄欖油模擬液配制成1.2中濃度的標準工作溶液，以質(zhì)量濃度為橫坐標，鄰苯二甲酸酯的色譜峰面積為縱坐標繪制標準工作曲線，20種鄰苯二甲酸酯在1～500 ng／mL范圍線性良好，相關(guān)系數(shù)為0.995 5～0.999 4。以10倍信噪比(S／N)作為最低定量限，各物質(zhì)在6種模擬浸泡液中的定量限見表3。

由表3可知，各物質(zhì)在蒸餾水浸泡液中方法定量限為0.20～9.81 ng／mL；3%乙酸食品浸泡液中方法定量限為0.19～9.76 ng／mL；10%乙醇食品浸泡液中方法定量限為0.25～12.3 ng／mL；20%乙醇食品浸泡液中方法定量限為0.21～10.8 ng／mL；50%乙醇食品浸泡液中方法定量限為0.19～11.7 ng／mL；橄欖油食品浸泡液中方法定量限為0.45～20.3 ng／mL。

表3 20種鄰苯二甲酸酯在6種模擬浸泡液中的定量限

2.5 回收試驗與精密度試驗

分別以3%乙酸食品浸泡液和橄欖油浸泡液為例，將已知不含鄰苯二甲酸酯的塑料分別用3%乙酸與橄欖油浸泡，得到3%乙酸和橄欖油基質(zhì)空白。然后分別向其中定量添加2個不同水平的鄰苯二甲酸酯類混合標準溶液，得到最終濃度分別為10 ng／mL和100 ng／mL的基質(zhì)加標溶液。每個添加水平平行測試6次，結(jié)果見表4。由表4可知，20種鄰苯二甲酸酯在3%乙酸基質(zhì)加標液中回收率為85.8%～111.3%，測定結(jié)果的相對標準偏差RSD≤6.24%；在橄欖油基質(zhì)加標液中回收率為79.4%～123.6%，測定結(jié)果的相對標準偏差RSD≤8.48%，均滿足定量分析要求。

表4 3%乙酸和橄欖油基質(zhì)加標回收試驗與精密度試驗結(jié)果(n=6)

續(xù)表4

2.6 實際樣品測試

分別對PE，CPP／DPP，PS，PVC等材質(zhì)的24個食品接觸材料樣品進行測試，結(jié)果在3個PVC樣品中檢出DBP和DEHP。在3%乙酸浸泡模擬液中檢出DBP含量為253～763 ng／mL、DEHP 為86.7～542 ng／mL；在橄欖油模擬液中檢出DBP為216～635 ng／mL、DEHP為73.2～468 ng／mL；其余樣品中均未檢出鄰苯二甲酸酯。某PVC樣品用3%乙酸和橄欖油浸泡后的色譜圖分別見圖2和圖3。

圖2 某PVC樣品的色譜圖(3%乙酸水模擬液)

圖3 某PVC樣品的色譜圖(橄欖油模擬液)

3 結(jié)語

采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定食品接觸材料中20種鄰苯二甲酸酯遷移量。該法可有效地分離待測目標物，靈敏度高，精密度和準確度好，能夠滿足塑料材質(zhì)食品接觸材料中鄰苯二甲酸酯遷移量的實際檢測需要。

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Simultaneous Determination of the Migration of 20 Phthalates in Plastic Food Contact Materials by HPLC-MS-MS

Zhang Zihao， Zhang Haifeng， Mai Xiaoxia， Li Quanzhong， Li Dan， Liu Yingfeng， Yi Lezhou， Zhong Zhiguang， Zheng Jianguo
(Guangdong Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau， Guangzhou， 510623，China)

A high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS／MS) method was developed for the determination of migration of 20 phthalates in food contact materials. Samples were soaked in different kinds of food simulants according to (EU) No.10／2011，the extractants from water-based simulants were directly filtered，while the extractant from olive oil simulant was extracted with acetonitrile. A C18column (100 mm×2.1 mm，2.7 μm) was used to separate the target ingredients，and a system of 0.1% formylic acid solution-methanol was used as the mobile phases with a procedure of gradient elution. The phthalates were analyzed by multiple reaction monitoring mode. The linear range was 1-500 ng／mL. The limits of quantification were 0.20-9.81 ng／mL in distilled water，0.19-9.76 ng／mL in 3% acetic acid，0.25-12.3 ng／mL in 10% alcohol，0.21-10.8 ng／mL in 20% alcohol，0.19-11.7 ng／mL in 50% alcohol，and 0.45-20.3 ng／mL in olive oil. The recoveries was 85.8%-111.3%(3% acetic acid) and 79.4%-123.6%(olive oil)，and the relative standard deviations (RSDs) were not more than 8.48%(n=6). This method was simple，sensitive，accurate and precise，and appropriate for the determination of phthalates in food contact plastic materials.

food contact materials; phthalates; migration; HPLC-MS-MS

O657.7

：A

：1008-6145(2015)06-0006-05

10.3969／j.issn.1008-6145.2015.06.002

*國家質(zhì)檢總局科研項目(2015IK049，2013IK003)；質(zhì)檢行業(yè)公益性科研專項(2012104020)；廣東檢驗檢疫局科研項目(2014GDK52)；廣東省科技計劃項目(2013B040402005)

聯(lián)系人：張子豪；E-mail: zhang_ziho@126.com

2015-07-31