許 健，陶 琳，張 苗，王 輝

(淄博出入境檢驗(yàn)檢疫局，淄博255035)

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定發(fā)泡聚苯乙烯餐具中8種熒光增白劑的含量

許 健，陶 琳，張 苗，王 輝

(淄博出入境檢驗(yàn)檢疫局，淄博255035)

采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定發(fā)泡聚苯乙烯餐具中FWA135、FWA184、FWA185、FWA199、FWA367、FWA368、FWA378、FWA393等8種熒光增白劑的含量。樣品以三氯甲烷提取，加入甲醇使聚合物沉淀。在液相分離中，所得經(jīng)過(guò)濾后的提取液，以Eclipse Plus C18色譜柱為分離柱，以不同體積比的0.1%(體積分?jǐn)?shù))甲酸-水溶液和0.1%(體積分?jǐn)?shù))甲酸甲醇溶液的混合液為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫。質(zhì)譜測(cè)定中，采用電噴霧正離子源多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式檢測(cè)。8種熒光增白劑的線(xiàn)性范圍均為1.00～250μg·L－1，檢出限(3S/N)在0.5～2.0μg·L－1之間。以空白樣品為基體進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，所得回收率在85.2%～98.4%之間，測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)在4.1%～8.3%之間。

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法;熒光增白劑;發(fā)泡聚苯乙烯餐具

熒光增白劑(FWAs)是一種可作為熒光染料的復(fù)雜有機(jī)化合物，能吸收波長(zhǎng)300～400 nm的紫外光并激發(fā)出波長(zhǎng)420～480 nm的藍(lán)色或藍(lán)紫色熒光［1］，與機(jī)體物質(zhì)的黃光互補(bǔ)產(chǎn)生增白效果。最早的市售熒光增白劑是由德國(guó)Bayer公司1940年生產(chǎn)的，開(kāi)始主要用于洗滌劑、纖維、紙張、紡織品等外觀(guān)的改進(jìn)，隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，熒光增白劑的應(yīng)用也逐漸滲透到這一領(lǐng)域［2］。由于熒光增白劑普遍含有芳香胺基結(jié)構(gòu)和苯乙烯基結(jié)構(gòu)，在毒理上有潛在的致癌性，自2011年媒體曝光爆米花桶含有熒光增白劑事件后，人們對(duì)食品接觸材料安全性的問(wèn)題關(guān)注也越來(lái)越多。中國(guó)［3］、歐盟［4］和美國(guó)［5］等都制定了允許用于生產(chǎn)塑料食品接觸材料和制品的添加劑清單。因此，建立食品接觸材料發(fā)泡餐具中限用熒光增白劑定性定量檢測(cè)方法，有利用對(duì)違禁添加和超量使用熒光增白劑的監(jiān)管，對(duì)保障食品安全具有重大的意義和應(yīng)用前景。

目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于洗滌劑、紙制品、塑料制品和紡織品中熒光增白劑FWAs的檢測(cè)已有報(bào)道，主要的測(cè)定方法有紫外燈法［6］、熒光光譜法［7］、液相色譜法［8］和液相色譜-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜法［9］等。其中紫外燈法直接照射觀(guān)測(cè)，只能定性;熒光光譜法只能檢測(cè)熒光增白劑總量，不能鑒別熒光增白劑的種類(lèi);液相色譜法通過(guò)保留時(shí)間與光譜定性、定量檢測(cè)，易受雜質(zhì)干擾;液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/ MS)則是通過(guò)保留時(shí)間與特征離子對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行定性與定量分析，準(zhǔn)確度與靈敏度較高。目前沒(méi)有液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜方法檢測(cè)發(fā)泡餐具中的熒光增白劑的標(biāo)準(zhǔn)。本工作以發(fā)泡餐具為主要對(duì)象，探索8種熒光增白劑的檢測(cè)條件，采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定發(fā)泡聚苯乙烯餐具中8種熒光增白劑的含量。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Agilent6460型液相色譜-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜儀;VORTEX GENIE 2型渦旋混合器;GFL 3015型振蕩搖床;N-EVAP 116型氮吹儀;湘儀TGL-16M型冷凍離心機(jī)。

FWAs標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:100 g·L－1，分別稱(chēng)取FWAs標(biāo)準(zhǔn)品(FWA135、FWA184、FWA185、FWA199、FWA367、FWA368、FWA378、FWA393)各0.100 0 g于100 mL棕色容量瓶中，用三氯甲烷溶解并稀釋至刻度。于－20℃冰箱保存。使用時(shí)用甲醇稀釋至所需質(zhì)量濃度。

甲醇和甲酸為色譜純，三氯甲烷為分析純;試驗(yàn)用水為蒸餾水。

1.2 儀器工作條件

1)色譜條件Eclipse Plus C18色譜柱(2.1 mm×10 mm，3.5μm);柱溫40℃;流量0.4 mL·min－1;進(jìn)樣量5μL。流動(dòng)相:A為0.1% (體積分?jǐn)?shù)，下同)甲酸溶液，B為0.1%(體積分?jǐn)?shù)，下同)甲酸甲醇溶液。梯度洗脫程序:0～4.0 min時(shí)，B由60%升至100%，保持3 min;7.0～7.7 min時(shí)，B由100%降至60%。

2)質(zhì)譜條件電噴霧正離子源(ESI+);多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)模式;毛細(xì)管電壓為4 000 V;霧化器壓力為276 kPa;輔助加熱器壓力為276 kPa，輔助加熱氣溫度350℃;保壓時(shí)間50 ms。其余質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表1，“*”為定量離子。

表1 質(zhì)譜參數(shù)Tab.1 MS parameters

1.3 試驗(yàn)方法

代謝性高血壓在血壓升高的同時(shí)伴隨代謝紊亂，因此其發(fā)病機(jī)制錯(cuò)綜復(fù)雜，確切的發(fā)病機(jī)制至今仍不明確。新近研究表明，胃腸道失調(diào)如胃腸激素分泌異常［7］、腸道菌群失調(diào)［8-11］和胃腸神經(jīng)功能失調(diào)［12-13］等是代謝性疾病發(fā)生的重要因素。胃腸道黏膜內(nèi)存在數(shù)十種內(nèi)分泌細(xì)胞，其分泌的激素統(tǒng)稱(chēng)為胃腸激素。大量研究證實(shí)，胃腸激素如胰高血糖素樣肽1（glucagon-like peptide-1，GLP-1）、食欲刺激素、瘦素、膽囊收縮素（cholecystokinin，CCK）和胃泌素等對(duì)血壓和糖脂代謝具有一定影響，在代謝性高血壓的調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用［14-19］。

將發(fā)泡餐具剪成5 mm×5 mm，混合均勻，并注意防止制樣過(guò)程污染。

稱(chēng)取試樣0.250 g于10 mL具塞玻璃離心管中，加入三氯甲烷5 mL，于渦旋混合器上渦旋0.5 min，振蕩提取10 min后，加入甲醇3 mL，渦旋提取0.5 min至基質(zhì)析出。以4 000 r·min－1轉(zhuǎn)速離心5 min，移取上清液至氮吹管中，于40℃恒溫水浴氮?dú)獯蹈?。用甲? mL定容，過(guò)0.22μm有機(jī)濾膜，置于進(jìn)樣瓶中，按儀器工作條件進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜行為

在儀器工作條件下，目標(biāo)化合物得到較好的分離，提取離子色譜圖見(jiàn)圖1，質(zhì)譜圖見(jiàn)圖2。其中FWA135與FWA185，F(xiàn)WA368與FWA378在液相條件下保留時(shí)間接近，由于在質(zhì)譜圖上由于提取特征離子，所以能較好地分離定量。

圖1 8種FWAs的提取離子色譜圖Fig.1 Selected ion chromatograms of the 8 FWAs

圖2 8種FWAs的質(zhì)譜圖Fig.2 MS spectra of the 8 FWAs

2.2 前處理?xiàng)l件的選擇

試驗(yàn)考察了甲醇、丙酮、乙酸乙酯、甲苯以及三氯甲烷等溶劑對(duì)8種熒光增白劑的溶解性。結(jié)果表明:三氯甲烷對(duì)8種FWAs的溶解性最好，且三氯甲烷對(duì)待處理發(fā)泡餐具的基質(zhì)具有很好的溶解性。試驗(yàn)選擇三氯甲烷作為提取劑。

提取過(guò)程中，發(fā)泡餐具中的待測(cè)物與高分子聚合物同時(shí)溶解在三氯甲烷中，甲醇的加入會(huì)使高分子聚合物在三氯甲烷中的溶解度減小而大量析出。試驗(yàn)選用甲醇作為樣品提取液中高分子聚合物的析出劑，通過(guò)渦旋將高分子聚合物析出，再經(jīng)離心將析出的雜質(zhì)分離，既保證了待測(cè)增白劑的充分提取，又降低了雜質(zhì)的干擾。

依次注入8種FWAs標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別在全掃描和選擇離子掃描模式下獲得待測(cè)化合物的母離子、子離子。分別優(yōu)化8種目標(biāo)物的碎裂電壓、碰撞能量等質(zhì)譜參數(shù)，使每種化合物的特征離子碎片的強(qiáng)度達(dá)到最大，優(yōu)化的質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表1。

在ESI+模式下，8種FWAs中FWA199得到［M +Na］+離子峰，其余7種FWAs均得到［M+H］+的準(zhǔn)分子離子峰，可通過(guò)在流動(dòng)相中添加甲酸提高其離子化效率。試驗(yàn)考察了乙腈、甲醇作為流動(dòng)相時(shí)目標(biāo)物的分離度和靈敏度，發(fā)現(xiàn)甲醇作為有機(jī)相時(shí)目標(biāo)物的檢測(cè)靈敏度較高，試驗(yàn)初步選用甲醇作為流動(dòng)相。

試驗(yàn)中待測(cè)物的極性較弱，在C18柱上保留能力較強(qiáng)，需要在高比例的有機(jī)相條件下才可洗脫分離?；谝陨咸攸c(diǎn)，試驗(yàn)采用0.1%甲酸溶液與0.1%甲酸甲醇溶液作為流動(dòng)相，并設(shè)計(jì)了梯度洗脫程序，見(jiàn)1.2節(jié)。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)與檢出限

配制1.00，2.00，5.00，10.0，50.0，100，250μg·L－1混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，在儀器工作條件下進(jìn)行測(cè)定，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。結(jié)果表明:各化合物的線(xiàn)性范圍均為1.00～250μg·L－1，線(xiàn)性回歸方程及相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表2。

以定量離子的3倍信噪比對(duì)應(yīng)的化合物質(zhì)量濃度，結(jié)合前處理?xiàng)l件稀釋倍數(shù)(4倍)，計(jì)算得方法的檢出限(3S/N)，以10倍的信噪比計(jì)算測(cè)定下限(10S/N)，其結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知:檢出限(3S/N)為0.5～2.0μg· L－1，測(cè)定下限(10S/N)為2.0～8.0μg·kg－1。

表2 線(xiàn)性參數(shù)、檢出限和測(cè)定下限Tab.2 Linearity parameters，detection limits and lower limits of determination

2.5 精密度與回收試驗(yàn)

空白發(fā)泡餐具樣品中依次添加10.0，50.0，100μg·kg－1的8種FWAs混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)添加水平平行測(cè)定6次，其結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 精密度與回收試驗(yàn)結(jié)果(n=6)Tab.3 Results of tests for precision and recovery(n=6)

表3 (續(xù))

由表3可知:8種FWAs回收率為85.2%～98.4%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為4.1%～8.3%。

2.6 樣品分析

按試驗(yàn)方法測(cè)定了市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的7種發(fā)泡塑料餐具樣品，其中有1個(gè)樣品檢出熒光增白劑成分FWA393，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為648μg·kg－1，未超出限量值。陽(yáng)性樣品的提取離子色譜圖與質(zhì)譜圖見(jiàn)圖3。

圖3 FWA393的提取離子色譜圖與質(zhì)譜圖Fig.3 Selected ion chromatogram and MS spectrum of FWA393

由圖3可知:圖3與標(biāo)準(zhǔn)系列譜圖匹配度較好，達(dá)到了篩查陽(yáng)性樣品的目的。

本工作建立了發(fā)泡聚苯乙烯餐具中8種熒光增白劑的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法。方法前處理簡(jiǎn)便快捷、干擾因素少、精密度好，可用于發(fā)泡餐具中多種熒光增白劑的同時(shí)測(cè)定，對(duì)食品安全監(jiān)測(cè)提供了依據(jù)。

［1］朱曉玲，劉杰，文紅，等.熒光增白劑檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展［J］.食品工業(yè)科技，2014，35(10):366-367.

［2］楊麗，付登洲，李菊，等.食品接觸塑料制品中幾種常見(jiàn)熒光物質(zhì)及其同步檢測(cè)方法研究進(jìn)展［J］.塑料科技，2015，43(10):99-103.

［3］GB 9685-2008食品容器、包裝材料用添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］Code of Federal Regulations.Sec.178.3297 Colorants for polymers［EB/OL］.http://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfcfr/CFRSearch.Cfmfr=178.3297.

［5］European Commission Directive 2002/72/EC，relating to plastic materials and articles intended to come into contact with foodstuffs［J］.Official Journal of the European U-nion，2002，L220/18-L220/58.

［6］GB/T 5009.78-2003食品包裝用原紙衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法［S］.

［7］譚曜，王群威，許迪明，等.塑料制品中熒光性增白劑定性定量測(cè)定方法的建立［J］.塑料工業(yè)，2011，39 (6):52-55.

［8］冼燕萍，郭新東，羅海英，等.固相萃取-超高效液相色譜分離測(cè)定洗滌用品中4種熒光增白劑［J］.色譜，2013，3l(2):162-169.

［9］劉峻，李軍，李建中，等.液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法分析爆米花桶水浸泡液中的熒光增白劑［J］.中國(guó)造紙，2013，32(3):30-34.

LC-MS/MS Determination of 8 Fluorescent Whitenings in Foamed Plastic Tablewares

XU Jian，TAO Lin，ZHANG Miao，WANG Hui
(Zibo Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Zibo 255035，China)

LC-MS/MS was applied to the determination of 8 fluorescent whitenings i.e.，F(xiàn)WA135，F(xiàn)WA184，F(xiàn)WA185，F(xiàn)WA199，F(xiàn)WA367，F(xiàn)WA368，F(xiàn)WA378 and FWA393 in foamed plastic tablewares.The sample was extracted with trichloromethane，and the polymers in the extracts were precipirated by methanol.Analytes in the filtered extract were separated by LC，using Eclipse Plus C18chromatographic column as stationary phase，and mixtures of 0.1%(φ)formic acid-H2O solution and 0.1%(theφ)formic acid-methanol solution mixed in various ratios as mobile phase in gradient elution.ESI+and multi-reactions monitoring were adopted in MS/MS.Linearity ranges of the 8 fluorescentwhitenings were found in the same range of1.00－250μg·L－1with detection limits(3S/N)in the range of0.5－2.0μg·L－1.On the base of blank sample，test for recovery was made by standard addition method;values of recovery found were in the range of85.2%－98.4%，with RSD's(n=6)in the range of 4.1%－8.3%.

LC-MS/MS;fluorescent whitenings;foamed plastic tablewares

O657.63

A

1001-4020(2017)05-0512-05

10.11973/lhjy-hx201705004

2016-05-20

國(guó)家質(zhì)檢總局項(xiàng)目(2014IK266)

許健(1982－)，男，山東淄博人，工程師，碩士，研究方向?yàn)槭称芳笆称方佑|材料檢測(cè)，zbciqtc@163.com