文/馮向東 蔡開云 陳萍
在用氣相色譜-質譜質譜對食品塑料包裝制品食品安全檢測過程,發(fā)現(xiàn)一可疑化合物,經定性分析,該物質為3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯(CAS:6386-38-5)。本品常溫下為本白色或淡黃色結晶固體,易溶于醇類、酯類、酮類、烷烴、芳香烴等有機溶劑,如乙醇、醋酸丁酯、丙酮、汽油、二甲苯等微溶于熱水。長期暴露在空氣中,色澤逐漸加深??扇嫉灰兹迹诔叵聨缀鯚o氣味,或僅有殘留溶劑氣味,化學性質穩(wěn)定。本品基本無毒。是重要的受阻酚類抗氧化劑,通常作為抗氧劑1076、抗氧劑1010及其他大分子受阻酚類抗氧劑的中間體。
GB 9685-2016《食品國家安全標準 食品接觸材料及制品添加劑使用標準》中沒有3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯,因此在食品接觸材料及制品中不能使用該物質,查國內外相關文獻,沒有關于3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯檢測方法的報到。因此建立3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯測定方法,有助于加強食品接觸材料及制品質量控制,保障食品安全。
樣品:食品包裝用聚乙烯樹脂
儀器:Agilent7890A-7000B三重四級桿串聯(lián)氣質聯(lián)用儀,美國安捷倫;ME204(分度值0.1 mg)電子天平,梅特勒-托利多。
標準品及試劑:3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯標準品(CAS:6386-38-5,純度98%),上海安譜;鄰苯二甲酸二異丙酯(CAS:605-45-8,純 度>98%),德國Dr.Ehrenstorfer公司;甲醇(色譜純),德國默克公司。
色譜條件:
色 譜 柱:Z BWAXplus石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);進樣口溫度:250℃;程序升溫:初始柱溫100℃,保持0 min,以10℃/min升至250℃,保持5 min;載氣:氦氣(純度>99.999%),流速1 mL/min;進樣方式:不分流進樣;進樣量:1μL。
質譜條件:
接口溫度260℃,電離方式:電子轟擊源(EI);電離能量:70 eV;溶劑延時:5 min。
1.標準溶液的配制
3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯標:準溶液標準溶液配制:準確稱取3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯0.1 g,用甲醇溶解并定容到10 ml容量瓶中,濃度為
10 g/L;
工作標準溶液配制:取標準溶液0.1 mL,用甲醇定容至10 mL容量瓶中,濃度為100 mg/L;
鄰苯二甲酸二異丙酯內標溶液:準確稱取鄰苯二甲酸二異丙酯標準品0.2 g,用甲醇溶解并定容至10 ml容量瓶中,然后根據其質量濃度換算出0.05 ml鄰苯二甲酸二異丙酯內標液在5 ml樣品中的濃度為0.2 mg/L。
上述溶液均需于4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
2.定性分析
取適量食品包裝用聚乙烯樹脂,用適量甲醇萃取,取萃取液用氣相色譜-質譜質譜進行全掃描,總離子色譜圖見圖1:
從圖1總離子色譜圖中看出,有一個很明顯的色譜峰,生成質譜圖,通過譜庫檢索,其化合物為3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯(CAS:6386-38-5)匹配度達97.6%,質譜圖及化學式見圖2。
為了進一步驗證其定性的準確度,在同樣的試驗條件下,取100 mg/L 的3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯標準溶液進行全掃描,總離子色譜圖見圖3。
通過對保留時間與質譜圖對比,確定該物質為3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯。從圖示的質譜圖中分析,其特征離子277,質量數(shù)大,完成滿足建立定量分析的要求。保留時間相對偏差是0.08%,質譜定性結果見表1。
3.定量分析
質譜定量參數(shù):為保證定量結果的準確度,選用鄰苯二甲酸二異丙酯做內標物(以下簡稱內標物),通過產物離子及碰撞能量的試驗,優(yōu)化后的質譜定量參數(shù)表見表2。
樣品加標后選擇離子色譜圖見圖4。
從圖4分析,3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯與內標物的選擇色譜峰分離度高,完全滿足定量分析要求。
4.標準曲線的繪制
圖1 食品包裝用聚乙烯樹脂萃取液總離子色譜圖
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圖2 3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯質譜圖及化學式
圖3 3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯標準溶液(100mg/L)總離子色譜圖
表1 質譜定性結果
表2 質譜定量參數(shù)表
標準曲線工作溶液的配制:準確吸取100 mg/L 3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯(以下簡稱目標物)標準溶液10 μL、100μL、200 μL、30 μL、500μL、1000 μL于6個10mL的容量瓶中,各加入內標使用液100 μL,用甲醇定容至10 mL。得到1 mg/L、2 mg/L、3 mg/L、5 mg/L、10 mg/L的標準曲線工作溶液,每個容量瓶中內標物的濃度均為0.2 mg/L,現(xiàn)配現(xiàn)用。
標準曲線的繪制:將各個濃度的標準曲線工作溶液依次進行氣相色譜-質譜質譜分析,以目標物和內標物峰面積比值,目標物和內標物濃度比值,繪制標準曲線并得出其回歸方程和相關系數(shù)。
表3不同加標量回收率實驗 結果為測試樣品濃度
表4測試方法的精密度 結果為測試樣品濃度
圖4 樣品加標后選擇離子色譜圖
圖5 標準工作曲線
5.樣品的處理與測定
準確稱取0.5 g(精確至0.01 g)食品包裝用聚乙烯樹脂,加入5mL甲醇,超聲萃取15分鐘,加入50 μL內標使用液搖勻后,供氣相色譜-質譜質譜分析。其它樣品需剪成碎片或用粉碎機粉碎,直徑小于2 mm即可。
6.結果計算
試樣中3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯含量按下式計算:
X-試 樣 中3-(3,5-二 叔 丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯的含量mg/kg;
ρ-由標準曲線計算出試樣溶液中3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯的濃度 mg/L;
V-試樣定容體積 mL;
m-試樣質量 g。
線性關系、線性范圍及檢出限
標準曲線見圖5,其中目標物和內標物峰面積比值為Y軸,目標物和內標物濃度比值為X軸。
由圖5可以得到:其回歸方程為Y=0.99988549*X-0.014690,濃度在0.1 mg/L 至10 mg/L之間,相關系數(shù)R2=0.99988,可見該標準曲線的線性關系很好,滿足分析的要求,且濃度范圍也較大。按信噪比S/N=3計算,檢出限為0.01 mg/L。
稱取約2.5 g(精確至0.01 g)食品包裝用聚乙烯樹脂,加入25 mL甲醇,超聲萃取15分鐘,分別取5 mL萃取液4份,其中3份加入不同量標樣,再分別加入50 μL內標使用液搖勻后,供氣相色譜-質譜質譜分析。測定結果及回收率計算結果見表3。
由表3可見,樣品不同的加標量的回收率在94.2%-101.2%之間,回收率很高,說明測試方法準確度高。
對測試樣品進行10次平行測試,計算該方法的精密度,結果見表4。
通過表4可以看出,實驗中測試的RSD值為1.8%(<5%,差異極不顯著)。說明分析方法具有良好的重現(xiàn)性,可以滿足檢測分析。
采用氣相色譜-質譜質譜法,以鄰苯二甲酸二異丙酯做內標,測定食品包裝用塑料材料及制品中3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯含量,經實驗分析:定性分析保留時間的相對偏差0.08%,定性離子相對豐度的相對偏差在-6%~7%,定性結果準確可靠;定量分析加標回收率在99.9%-101.2%之間,精密度RSD<5%,具有較好的準確度和重復性,完全滿足食品包裝用塑料材料及制品中3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯含量測定要求。 ■