黃永輝

(1. 福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，福建 福州 350002；2. 國(guó)家加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，福建 福州 350002)

己二酸酯類塑化劑(adipate plasticizers，AEs)是一類以直鏈的亞甲基為主體的化合物，與環(huán)狀結(jié)構(gòu)的塑化劑相比，在較低溫度下仍然可以保持聚合物分子鏈間的運(yùn)動(dòng)，有良好的耐寒性能。由于還具有良好的光穩(wěn)定性和加工性能，且價(jià)格相對(duì)低廉，AEs被廣泛應(yīng)用于食品包裝材料特別是PVC包裝膜的生產(chǎn)中[1-2]。PVC包裝膜常作為熟食、油脂食品、蔬菜等物品的外包裝材料。AEs與基質(zhì)之間沒(méi)有形成化學(xué)共價(jià)鍵，而是以氫鍵和范德華力連接，因此容易被釋放出來(lái)。食品在與包裝材料或生產(chǎn)管路接觸過(guò)程中，特別在高溫下，AEs很可能會(huì)遷移到食品中，進(jìn)而隨食品進(jìn)入人體[3-4]。研究[5-7]表明，AEs中的己二酸二(乙基己基)酯(DEHA)在生物體內(nèi)長(zhǎng)期積累并達(dá)到一定量后，會(huì)有致畸、致癌、致突變的可能，在人體的代謝過(guò)程以及對(duì)其他AEs的危害水平也正在研究評(píng)估中。因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)AEs在很多領(lǐng)域的使用進(jìn)行了限制。中國(guó)在飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，DEHA含量不得超過(guò)0.4 mg/L[8]。歐盟2011/10/EC號(hào)指令規(guī)定DEHA在食品中的特定遷移量為18 mg/kg。中國(guó)GB 9685—2016中規(guī)定DEHA和己二酸二辛酯在食品中的特定遷移量都為18.0 mg/kg。韓國(guó)在2005年6月禁止DEHA用于PVC食品保鮮膜中。中國(guó)于2005年10月25日，由國(guó)家質(zhì)檢總局發(fā)布155號(hào)公告，其中明確規(guī)定禁止在PVC食品保鮮膜中使用DEHA[9]。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是外賣餐飲行業(yè)的興起，塑化劑的污染情況不容樂(lè)觀，甚至在牛奶、乳飲料、酸奶、嬰幼兒奶粉中已被檢測(cè)出含有鄰苯二甲酸酯類塑化劑成分[10-13]。嬰幼兒配方奶粉是嬰幼兒主要的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，而嬰幼兒本身的器官發(fā)育不完全，代謝排毒能力較差，因此嬰幼兒配方奶粉的衛(wèi)生安全顯得尤其重要。“中國(guó)臺(tái)灣塑化劑事件”讓大家對(duì)鄰苯二甲酸酯類塑化劑的危害引起了極大的重視，目前中國(guó)對(duì)食品中鄰苯二甲酸酯類塑化劑開(kāi)展了大量的監(jiān)督抽檢工作，特別是每個(gè)月都對(duì)全國(guó)嬰幼兒配方奶粉的鄰苯二甲酸酯類塑化劑進(jìn)行抽檢監(jiān)測(cè)。嬰幼兒配方奶粉的生產(chǎn)需要經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的過(guò)程，由于工藝和環(huán)境的因素，很可能被AEs污染，如使用了含有AEs的PVC軟管進(jìn)行奶源采集，環(huán)境中的粉塵，生產(chǎn)過(guò)程中的塑料管道，儲(chǔ)存牛奶及奶粉的容器和包裝，都有AEs遷移到奶粉中的風(fēng)險(xiǎn)。而目前中國(guó)還沒(méi)有檢測(cè)食品中AEs含量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)。對(duì)各類食品中AEs的檢驗(yàn)方法和污染情況研究逐漸增多，然而AEs種類研究較少，最多不超過(guò)5種，大部分研究只針對(duì)DEHA(已在水、方便面調(diào)味包、水產(chǎn)品、肉類食品等各類食品中檢測(cè)出DEHA[11,14-20])，但未見(jiàn)檢測(cè)嬰幼兒配方奶粉中AEs含量的相關(guān)研究。研究擬從食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)的角度出發(fā)，通過(guò)優(yōu)化儀器和前處理?xiàng)l件，建立同位素稀釋—?dú)庀嗌V—質(zhì)譜法檢測(cè)嬰幼兒配方奶粉中8種AEs殘留量的分析方法，以期為監(jiān)測(cè)嬰幼兒配方奶粉中AEs污染情況提供技術(shù)支持。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀：7890N/5977型，美國(guó)Agilent公司；

超純水純化系統(tǒng)：Milli-Q型，美國(guó)Millipore公司；

分析天平：BT224S型，德國(guó)Sartorius公司；

旋渦混均器：XH-B型，江蘇康健醫(yī)療用品有限公司；

己二酸二甲酯(DMA)、己二酸二正丁酯(DBA)、己二酸二(乙基己基)酯(DEHA)：德國(guó)Dr.Ehrenstorfer公司；

己二酸二乙酯(DEA)、己二酸二異丁酯(DIBA)、己二酸二(2-丁氧基乙)酯(BBOEA)、己二酸二(1-丁基戊基)酯(BBPA)、己二酸二正辛酯(DNOA)、己二酸二(2-乙基已)酯-d4(DEHA-d4)：德國(guó)Sigma公司；

其余試劑：色譜純或重蒸分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 玻璃器皿處理

所用的刻度玻璃器皿洗凈后，用重蒸水淋洗3次，丙酮浸泡1 h，正己烷淋洗，晾干備用。其他玻璃器皿洗凈后，用重蒸水淋洗3次，丙酮浸泡1 h，200 ℃下烘烤2 h。

1.3 色譜質(zhì)譜條件

色譜柱：ZB-5MS彈性石英毛細(xì)管色譜柱(30.0 m×0.25 mm×0.25 μm)；進(jìn)樣口溫度280 ℃；分流進(jìn)樣，且分流比為5∶1，進(jìn)樣體積1 μL；升溫程序：起始溫度60 ℃，保持1 min，以20 ℃/min升至220 ℃，再以5 ℃/min 升至280 ℃，保持15 min。載氣：高純He(>99.999%)，載氣流速1.0 mL/min。EI離子源溫度230 ℃；能量70 eV；四極桿溫度150 ℃；傳輸線溫度280 ℃。溶劑延遲時(shí)間6 min；在分析過(guò)程中質(zhì)譜采用SIM模式分段掃描。8種AEs和內(nèi)標(biāo)化合物保留時(shí)間、定量和定性選擇離子見(jiàn)表1。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

分別準(zhǔn)確稱取適量8種AEs標(biāo)準(zhǔn)品于25 mL容量瓶中，以正己烷溶解并定容至刻度，配制成濃度為34.3～1 137.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。準(zhǔn)確移取適量標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于25 mL容量瓶中，并以正己烷稀釋定容至刻度，配制成8種AEs混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，于冰箱中0～4 ℃保存?zhèn)溆?。?zhǔn)確稱取DEHA-d4氘代內(nèi)標(biāo)于25 mL容量瓶中，以正己烷溶解并定容至刻度，配制成內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液，于冰箱中0～4 ℃ 保存?zhèn)溆?。?zhǔn)確吸取適量?jī)?nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液于25 mL容量瓶中，用正己烷定容，配制成內(nèi)標(biāo)中間液。然后在配制8種 AEs系列標(biāo)準(zhǔn)溶液過(guò)程中準(zhǔn)確吸取適量體積的內(nèi)標(biāo)中間液。

1.5 樣品處理

準(zhǔn)確稱取奶粉樣品1 g(精確至0.000 1 g)于25 mL具塞比色管中，并加入40 μL DEHA-d4內(nèi)標(biāo)物溶液，加3 mL 蒸餾水并渦旋30 s，待樣品充分溶解后，準(zhǔn)確加入10 mL正己烷，渦旋30 s萃取，再超聲30 min，靜置分層后，將上清液置于離心管中并以15 000 r/min離心3 min，取上清液至進(jìn)樣瓶中用于GC-MS測(cè)定。

表1 8種AEs和內(nèi)標(biāo)化合物保留時(shí)間、定量和定性選擇離子

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件的優(yōu)化

AEs是一類極性較弱的化合物，待分離化合物沸點(diǎn)相差較大(110～405 ℃)，通常采用程序升溫進(jìn)行分離。目前相關(guān)研究和標(biāo)準(zhǔn)絕大部分都采用固定相為5%苯基+95%聚二甲基硅氧烷的毛細(xì)管色譜柱進(jìn)行分析。試驗(yàn)表明，8種AEs使用ZB-5MS石英毛細(xì)管柱時(shí)，通過(guò)優(yōu)化升溫程序具有良好的響應(yīng)和分離度，故將其作為試驗(yàn)用色譜柱。進(jìn)樣口溫度主要由待分析的目標(biāo)化合物的沸點(diǎn)范圍決定，同時(shí)還應(yīng)該考慮色譜柱使用溫度。在設(shè)置進(jìn)樣口溫度時(shí)，通常接近樣品中最高沸點(diǎn)組分的沸點(diǎn)，但要低于容易發(fā)生熱分解組分的分解溫度。8種AEs沸點(diǎn)高，進(jìn)樣口溫度低不利于汽化。選擇進(jìn)樣口溫度200，220，240，260，280，300 ℃進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)隨溫度的升高，大部分化合物峰面積并沒(méi)有明顯變化，與280 ℃和300 ℃時(shí)峰面積基本一致?？紤]到溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致進(jìn)樣口的橡膠墊圈老化，殘?jiān)苋菀茁淙肷V柱并污染色譜。因此，進(jìn)樣口溫度設(shè)定為280 ℃。色譜條件建立好后使用SIM掃描模式，8種AEs標(biāo)準(zhǔn)品的總離子流圖見(jiàn)圖1。

圖1 8種AEs標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)總離子流圖Figure 1 Total ion chromatogram of 8 AEs standards

2.2 前處理?xiàng)l件的確定

AEs在有機(jī)溶劑中具有良好的溶解性。結(jié)合當(dāng)前研究，奶粉基質(zhì)中增塑劑的提取溶劑最常用的是正己烷和乙腈，乙腈為蛋白質(zhì)沉淀劑,作為提取溶劑時(shí)可減少奶粉出現(xiàn)乳化現(xiàn)象對(duì)圖譜的干擾，且乙腈為極性溶劑可與水互溶，便于提取；正己烷為非極性溶劑，可與水相形成穩(wěn)定的分層，有利于除去一些親水性雜質(zhì)，對(duì)于目標(biāo)提取物的提取更為準(zhǔn)確。試驗(yàn)采用樣品加水溶解后，直接加入提取溶劑渦旋振蕩和超聲提取的前處理方法，比較了常用溶劑如正己烷、丙酮、乙酸乙酯、甲醇和乙腈的提取效果。結(jié)果表明，以正己烷為萃取溶劑，萃取效果最好，8種己二酸酯類化合物的回收率可達(dá)90%。因此，試驗(yàn)前處理方法使用正己烷作為提取溶劑。不同溶劑提取效率見(jiàn)圖2。

圖2 不同溶劑提取效率Figure 2 Extraction efficiency of different solvents

2.3 技術(shù)指標(biāo)

2.3.1 方法線性、檢出限和定量限 按試驗(yàn)優(yōu)化的儀器條件對(duì)8種AEs的混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液進(jìn)行分析。以目標(biāo)化合物濃度與內(nèi)標(biāo)濃度比值作為X軸，以目標(biāo)化合物與內(nèi)標(biāo)的峰面積比值作為Y軸進(jìn)行線性回歸，得出線性回歸方程。依照國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)的定義，以信噪比S/N>3為檢出限，S/N>10為定量限，按稱樣1.0 g，定容10 mL，計(jì)算方法檢出限和定量限。各組分在兩個(gè)數(shù)量級(jí)線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)R2>0.999，檢出限為0.08～0.12 mg/kg，定量限為0.2～0.4 mg/kg(見(jiàn)表2)。

表2 8種AEs線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限

2.3.2 方法回收率和精密度 選用空白樣品，并根據(jù)試驗(yàn)建立的方法在3種不同添加濃度的水平，每個(gè)水平濃度6個(gè)平行，計(jì)算回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。各組分平均回收率在96.2%～103.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.2%～8.1%。結(jié)果表明，該方法的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均具有較好的準(zhǔn)確度和精密度，滿足分析要求。8種 AEs添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見(jiàn)表3。

表3 空白樣品中8種AEs添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

2.4 實(shí)際樣品檢測(cè)

用建立好的方法對(duì)不同階段的嬰幼兒配方奶粉共56個(gè)批次(1段奶粉19罐，2段奶粉18罐，3段奶粉19罐)中8種AEs含量進(jìn)行了檢測(cè)分析。結(jié)果表明，隨機(jī)抽取的56個(gè)樣品中8種AEs均未被檢出。圖3為代表性實(shí)際樣品選擇離子圖。

圖3 實(shí)際樣品總離子流圖Figure 3 Total ion chromatogram of real samples

3 結(jié)論

試驗(yàn)通過(guò)優(yōu)化色譜條件、質(zhì)譜條件和前處理?xiàng)l件，建立了同位素稀釋—?dú)庀嗌V—質(zhì)譜法測(cè)定嬰幼兒奶粉中8種己二酸酯類塑化劑含量的方法。該方法采用正己烷作為提取溶劑，超聲提取法萃取，內(nèi)標(biāo)法定量。而采用超聲提取可以實(shí)現(xiàn)快速、高效、低耗能，具有操作簡(jiǎn)單、方便、易于實(shí)施等特點(diǎn)。經(jīng)添加回收的方式考察了方法的準(zhǔn)確度和精確度，結(jié)果表明，試驗(yàn)建立的檢測(cè)方法回收率高、重現(xiàn)性好、靈敏度高、能夠快速實(shí)現(xiàn)，適用于嬰幼兒配方奶粉中己二酸酯類塑化劑含量的分析測(cè)定。