余婧，徐文泱，趙紅清，向俊，李燦，湯春甫

（湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，食品安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙 410017）

光引發(fā)劑是印刷油墨中的常見(jiàn)成分［1］，經(jīng)過(guò)光照后可產(chǎn)生自由基，引發(fā)油墨中對(duì)光敏感的樹(shù)脂在活性稀釋劑的作用下發(fā)生連鎖聚合，從而促進(jìn)印刷用膠黏劑的交聯(lián)固化反應(yīng)［2］。光引發(fā)劑按種類(lèi)可分為苯偶姻及衍生物（如安息香、安息香雙甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香丁醚），苯偶酰類(lèi)（如二苯基乙酮、α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮），烷基苯酮類(lèi)（如α，α-二乙氧基苯乙酮、α-羥烷基苯酮、α-胺烷基苯酮），?；籽趸铮ㄈ绶减；⒀趸?、雙苯甲?；交趸?、二苯甲酮類(lèi)(如二苯甲酮、2，4-二羥基二苯甲酮、米蚩酮)，硫雜蒽酮類(lèi)(如硫代丙氧基硫雜蒽酮、異丙基硫雜蒽酮)等［3］。2-異丙基硫雜蒽酮作為一種脂溶性化合物，利用與細(xì)胞磷脂層之間的強(qiáng)作用力，可以影響細(xì)胞膜的移動(dòng)和硬度，可能影響人體內(nèi)激素分泌。二苯甲酮和4-甲基二苯甲酮這兩種光引發(fā)劑也被證明具有致癌作用、皮膚接觸毒性和生殖毒性［3］。近幾年來(lái)，歐洲國(guó)家屢次曝出如奶粉、面條中檢出光引發(fā)劑，歐洲食品安全局由此展開(kāi)了光引發(fā)劑的食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，規(guī)定了其在相關(guān)產(chǎn)品中的限量值［4-5］。光引發(fā)劑的使用安全及光引發(fā)劑由包裝至食品中的遷移行為受到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注，我國(guó)制定了一些檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)以便對(duì)光引發(fā)劑含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)［6-9］。

目前關(guān)于光引發(fā)劑的文獻(xiàn)報(bào)道主要集中在檢測(cè)方法［10-13］和遷移情況兩方面［14-17］。光引發(fā)劑的檢測(cè)方法以氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法居多，基質(zhì)包括食品及食品包裝材料［18-21］，早期的光引發(fā)劑常用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法檢測(cè)，隨著光引發(fā)劑的種類(lèi)越來(lái)越多，部分光引發(fā)劑采用氣相色譜-質(zhì)譜法檢出限較高，且需要SPE凈化，操作步驟較為繁瑣，不能實(shí)現(xiàn)多種光引發(fā)劑的高靈敏度檢測(cè)［22］，液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法在近幾年常用于光引發(fā)劑的高通量檢測(cè)。在遷移方面，主要研究了光引發(fā)劑在食品塑料及紙質(zhì)包裝材料中的遷移行為［23-24］，例如食品包裝材料中7 種光引發(fā)劑向水性模擬液中的遷移測(cè)定［25］，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定塑料食品包裝材料中9 種光引發(fā)劑［26］。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定紙質(zhì)包裝材料中15 種光引發(fā)劑向改性聚苯醚模擬物的遷移量［27］，現(xiàn)有的光引發(fā)劑在塑料包裝中含量檢測(cè)方法涉及的光引發(fā)劑數(shù)量較少［26，28］，不能滿(mǎn)足食品安全突發(fā)事件快速處置工作所要求的高效率和多組分等要求。

筆者所在團(tuán)隊(duì)曾建立了食品包裝材料中20 種光引發(fā)劑的氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)方法［29］，對(duì)市售的10 份普通食品的包裝材料進(jìn)行了分析檢測(cè)，樣品包含糕點(diǎn)包裝紙及包裝袋、茶葉包裝紙及包裝袋、辣條包裝袋、酸奶包裝袋等。測(cè)定結(jié)果顯示，有9 份樣品檢出光引發(fā)劑殘留。筆者選取數(shù)種在氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜方法難檢出或因背景噪音較大而檢出限較高的光引發(fā)劑，拓展塑料包裝材料中光引發(fā)劑的檢測(cè)范圍，建立食品塑料包裝材料中22 種光引發(fā)劑含量及遷移量的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定方法，選擇合適的儀器條件，優(yōu)化前處理方法，使準(zhǔn)確度和精密度滿(mǎn)足方法確認(rèn)的技術(shù)要求，多通量檢測(cè)提高了工作效率，為光引發(fā)劑的監(jiān)管提供技術(shù)支持。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

液相色譜-質(zhì)譜儀：UPLC XEVO TQ-S micro型，美國(guó)沃特世公司。

分析天平：CP214 型，感量為0.000 1g，奧豪斯儀器（上海）有限公司。

數(shù)顯型多管旋渦混合器：945066 型，美國(guó)Talboys 公司。

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：RE-2000A 型，青島明博環(huán)?？萍加邢薰?。

超純水發(fā)生器：Milli-Q 型，美國(guó)密理博公司。甲醇、二氯甲烷、乙酸乙酯：均為色譜純，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。

乙腈、乙酸銨、甲酸、氯化鈉：均為分析純，上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

實(shí)驗(yàn)用水為GB／T 6682 規(guī)定的一級(jí)水。

22 種光引發(fā)劑標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于95.0%，具體信息列于表1，德國(guó)Dr. Ehrenstorfer 公司。

表1 22 種光引發(fā)劑的基本信息

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

22 種光引發(fā)劑混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：質(zhì)量濃度為1 000 mg／mL，分別準(zhǔn)確稱(chēng)取22 種光引發(fā)劑標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各10 mg，用乙腈溶解并準(zhǔn)確定容至10 mL，于0～4 ℃冰箱中避光保存。

22 種光引發(fā)劑混合標(biāo)準(zhǔn)使用液：質(zhì)量濃度為10 mg／mL，準(zhǔn)確移取混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液l mL 至100 mL 容量瓶中，加入乙腈定容至100 mL，于4 ℃冰箱中避光保存。

22 種光引發(fā)劑系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：準(zhǔn)確移取適量22 種光引發(fā)劑混合標(biāo)準(zhǔn)使用液，用乙腈配制成各組分質(zhì)量濃度均分別為0.01、0.02、0.04、0.08、0.1、0.2、0.4、1.0 μg／mL 的22 種光引發(fā)劑系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，用于光引發(fā)劑含量的測(cè)定，需現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.3 儀器工作條件

1.3.1 液相色譜工作條件

色譜柱：Hypersil Gold 型C18柱（100 mm×2.1 mm，3.0 μm，美國(guó)默克公司）；進(jìn)樣體積：5 μL；柱溫：室溫；流動(dòng)相：A 相為0.1%甲酸-5 mmol／L乙酸銨水溶液，B 相為乙腈，流量為0.2 mL／min；梯度洗脫條件列于表2。

表2 梯度洗脫程序

1.3.2 質(zhì)譜條件

離子源：電噴霧離子源（ESI）；掃描方式：正離子掃描；檢測(cè)方式：多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）；去溶劑溫度：500 ℃；氮?dú)饬髁浚? 000 L／h；毛細(xì)管電壓；3 000 V；錐孔電壓：30 V。目標(biāo)化合物的最佳碰撞電壓以及相應(yīng)的定性離子對(duì)、定量離子對(duì)、保留時(shí)間及碰撞能量列于表3。

表3 質(zhì)譜條件

1.4 光引發(fā)劑含量的測(cè)定

取5 g 典型食品級(jí)塑料包裝材料，包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酰胺（PA）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE)(不含保鮮膜)，剪碎至面積小于5 mm×5 mm 的碎片，混合均勻，準(zhǔn)確稱(chēng)取0.2 g 試樣(精確至0.000 1 g)于具塞三角瓶中，加入20 mL 乙腈，超聲提取30 min，以濾紙過(guò)濾，殘?jiān)儆?0 mL乙腈重復(fù)提取1 次，合并濾液于50 mL 容量瓶中，用乙腈定容至標(biāo)線，再視試樣中22 種光引發(fā)劑含量以乙腈為試劑作相應(yīng)的稀釋?zhuān)蛞孕D(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，混勻后過(guò)0.22 μm 有機(jī)相濾膜，進(jìn)液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀分析。

1.5 光引發(fā)劑遷移量的測(cè)定

1.5.1 食品模擬物試液的制備

按照GB 5009.156［31］及GB 31604.1［32］的要求，對(duì)樣品進(jìn)行遷移試驗(yàn)，制備5 種食品模擬物試液。

1.5.2 食品模擬物試液的處理

（1）水基食品模擬物試液（包括蒸餾水、4%乙酸、50%乙醇、95%乙醇，分別代表pH ≥5 的非酸性食品、pH ＜5 的酸性食品、乙醇含量為20%～50%的含酒精飲料以及乙醇含量大于50%的酒）。稱(chēng)取遷移試驗(yàn)中得到的水基食品模擬物2 g，加入適量氯化鈉后，以乙腈提取有機(jī)層，重復(fù)1 次后合并上清液，在45 ℃水浴中減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干后以乙腈定容，通過(guò)0.22 μm 濾膜過(guò)濾后供測(cè)定用。

（2）油基食品模擬物（精制玉米油）。準(zhǔn)確稱(chēng)取2 g（精確至0.1 g）油基食品模擬物浸泡液，以乙腈提取2 次后合并乙腈層，并在45 ℃水浴中減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至10 mL，經(jīng)0.22 μ m濾膜過(guò)濾于進(jìn)樣瓶中，待上機(jī)測(cè)定。樣品處理液可根據(jù)具體情況進(jìn)行稀釋或濃縮，使其測(cè)定值在標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍內(nèi)。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS23 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，p＜0.05時(shí)差異顯著。采用Origin 2019.b 軟件作圖，以3 次平行實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果平均值表示測(cè)定結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取溶劑的選擇

丙酮、乙腈和乙酸乙酯等多種溶劑常用于食品中多組分殘留分析。其中，乙腈是最常用的萃取溶劑，能夠從各種食品（例如水果、蔬菜和谷物）、動(dòng)物飼料和環(huán)境基質(zhì)（例如土壤和沉積物）中提取多種極性范圍的農(nóng)藥，特別是對(duì)含水量高的樣品（如水果和蔬菜），可以滲透樣品基質(zhì)的水相部分，加入鹽后分離兩相較容易，回收率可達(dá)到80%～110%，結(jié)果令人滿(mǎn)意［30］。與其它提取溶劑相比，乙腈對(duì)親脂性化合物、蠟、脂質(zhì)和色素等化合物的干擾較少。乙腈可從非極性溶劑中分離出來(lái)，便于進(jìn)行后續(xù)的液-液萃取凈化。

選取丙酮、乙腈、甲醇、正己烷和水為提取試劑進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，僅乙腈的提取率為100%，當(dāng)以甲醇為試劑時(shí)，四乙基米氏酮溶液變?yōu)榫G色，大部分的光引發(fā)劑均不溶于水；4-苯基二苯酮幾乎不溶于丙酮；四乙基米氏酮、2-苯甲酰苯甲酸甲酯、苯甲酰甲酸甲酯、2-芐基-2-二甲基氨基-1-（4-嗎啉苯基）丁酮、4-苯基二苯酮、2-氨基苯乙酮、4-羥基二苯甲酮均不溶于正己烷。分別以甲醇和乙腈配制光引發(fā)劑標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)樣，考察其定量離子峰面積的差別。由結(jié)果可知，以乙腈配制的22 種光引發(fā)劑響應(yīng)值均高于以甲醇作溶劑，考慮到甲醇的毒性以及方法的靈敏度，選取乙腈為提取溶劑。

2.2 色譜條件的優(yōu)化

選用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)光引發(fā)劑進(jìn)行全描及選擇性離子掃描，發(fā)現(xiàn)采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀采集到的圖譜噪音較高，雜峰多，液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜圖譜背景較干凈，且檢出限比氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法低一個(gè)數(shù)量級(jí)。由于溶劑選用乙腈，其在氣相色譜分析的蒸發(fā)過(guò)程中有較大的膨脹體積及較低的揮發(fā)性，因此更適合液相色譜法。

采用直接進(jìn)樣方式分別將質(zhì)量濃度為1 000 ng／mL 的22 種光引發(fā)劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液分別注入離子源，在正離子檢測(cè)方式下進(jìn)行母離子全掃描，得到準(zhǔn)分子離子峰。首先優(yōu)化去簇電壓：分別提?。⊿IM模式）22 種光引發(fā)劑的母離子，施加不同能量后選取可以得到最佳響應(yīng)強(qiáng)度的去簇電壓；再分別以22種光引發(fā)劑的母離子進(jìn)行二級(jí)子離子質(zhì)譜掃描，分別施加不同梯度的碰撞能量，得到22 種光引發(fā)劑的準(zhǔn)分子離子峰碎片離子信息，選擇其中豐度比最大為定量離子，豐度比次之離子選擇為定性離子。質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表3。

2.3 流動(dòng)相的選擇

22 種光引發(fā)劑的官能團(tuán)種類(lèi)眾多，結(jié)構(gòu)差異較大，對(duì)化合物極性較大的影響，如果采用等度洗脫，峰尖分叉且出現(xiàn)重疊現(xiàn)象，因此選擇梯度洗脫。試驗(yàn)分別比較了5 mmol／L 乙酸銨水溶液（含0.1%甲酸）-乙腈、5 mmol／L 乙酸銨水溶液-乙腈、水-乙腈三種體系，發(fā)現(xiàn)后兩種體系對(duì)2-甲基-2-（4-嗎啉基）-4＇-（甲硫基）苯丙酮，2-甲基-1-（4-甲硫基苯基）-2-嗎啉基-1-丙酮會(huì)出現(xiàn)不同程度的峰形展寬，靈敏性降低。因此選擇5 mmol／L 乙酸銨水溶液（含0.1%甲酸）-乙腈作為流動(dòng)相。

2.4 凈化條件的選擇

在進(jìn)行食品塑料包裝材料中22 種光引發(fā)劑含量及光引發(fā)劑在水基模擬物遷移量的測(cè)定時(shí)發(fā)現(xiàn)，僅以乙腈提取2 次并過(guò)濾膜后回收率即可達(dá)到90%以上，這可能是因?yàn)橐译鎸?duì)親脂性化合物、蠟、脂質(zhì)和色素等化合物的干擾較少，且大部分光引發(fā)劑不溶于水，無(wú)須進(jìn)行液液萃取，因此在提取后直接上機(jī)測(cè)試。

氯化鈉常用于試劑為乙腈的萃取以促使兩相分離，試驗(yàn)考察了氯化鈉加入量對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，結(jié)果表明，不同的氯化鈉加入量（1、2 g）下回收率無(wú)明顯差異（p＜0.05）。因此，在前處理步驟中加入適量氯化鈉，使乙腈和水有效分層即可。

考察了提取次數(shù)（1、2 次）對(duì)回收率的影響。由試驗(yàn)結(jié)果可知，提取1 次時(shí)，19 種光引發(fā)劑回收率遠(yuǎn)低于提取2 次的回收率，且對(duì)二甲胺基苯甲酸乙酯、2-苯甲酰苯甲酸甲酯、安息香丁醚回收率結(jié)果偏差超過(guò)50%，這可能是由于提取1 次不能保證提取的充分性而使得結(jié)果不穩(wěn)定。考慮到提取2 次后回收率即可滿(mǎn)足要求，試驗(yàn)選取提取2 次為提取次數(shù)。

在處理油基模擬物時(shí)，部分國(guó)標(biāo)如GB 31604.19-2016［34］《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品 己內(nèi)酰胺的測(cè)定和遷移量的測(cè)定》、GB 31604.13-2016［35］《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品 11-氨基十一酸遷移量的測(cè)定》均使用低碳烷烴如正己烷、異辛烷溶解油脂，稀釋并降低油相粘稠性，促使分層，避免乳化現(xiàn)象，提高萃取效率。考慮到異辛烷和正己烷在油脂中溶解度的相似性，參考其在脂肪酸測(cè)定作提取試劑時(shí)的可替換性，首先試驗(yàn)考察了正己烷的用量對(duì)油基模擬物中光引發(fā)劑的回收率影響，在比較了加入與不加正己烷的回收率結(jié)果后再視情況是否比較正己烷和異辛烷的凈化效果。

在玉米油中分別加入2、5 mL 正己烷后再以乙腈提取，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干后以10 mL 乙腈定容，并與直接以乙腈提取的回收率結(jié)果進(jìn)行比較。由試驗(yàn)結(jié)果可知，正己烷的用量對(duì)回收率的影響不大，且以乙腈直接提取的光引發(fā)劑回收率基本優(yōu)于加入正己烷后提取的回收率。因此試驗(yàn)選取直接提取作為油基模擬物中光引發(fā)劑的前處理方法。

2.5 線性范圍與定量限

配制質(zhì)量濃度為0.01～1.0 μg／mL 的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，以前述儀器條件進(jìn)樣，以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，目標(biāo)組分定量離子峰面積為縱坐標(biāo)并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，以10 倍儀器信噪比為儀器定量限。線性方程、相關(guān)系數(shù)見(jiàn)下表4。結(jié)果表明，在質(zhì)量濃度為0.01～1.0 μg／mL 的范圍內(nèi)，22 種光引發(fā)劑標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)均大于0.99。在實(shí)際操作中，稱(chēng)取2 g樣品進(jìn)行遷移提取，最終最低定容體積為10 mL，因此光引發(fā)劑在塑料包裝材料中含量測(cè)定方法定量限為0.1 mg／kg，在食品模擬物中遷移量的測(cè)定方法定量限為0.2 mg／kg。

表4 22 種光引發(fā)劑的線性方程及相關(guān)系數(shù)

2.6 加標(biāo)回收與精密度試驗(yàn)

2.6.1 食品包裝材料

選取空白聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酰胺（PA）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）4 種食品接觸材料，分別加入一定質(zhì)量濃度的22 種光引發(fā)劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，加標(biāo)量為0.1 mg／kg，以1.3 中前處理方法進(jìn)行提取凈化后上機(jī)，平行測(cè)定6 次，試驗(yàn)結(jié)果列于表5。由表5 可知，22 種光引發(fā)劑的加標(biāo)回收率為80.0～110.0%，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于20%（n=6）。說(shuō)明本方法適用于食品塑料包裝材料中光引發(fā)劑的測(cè)定。

表5 加標(biāo)回收與精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=6) %

2.6.2 模擬食品材料

選取蒸餾水、4%乙酸、50%乙醇水溶液、95%乙醇水溶液以及玉米油等食品模擬物為基質(zhì)進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，分別加入一定質(zhì)量濃度的22 種光引發(fā)劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，加標(biāo)濃度為0.05 mg／kg，以1.4中處理方法進(jìn)行提取凈化后上機(jī)，平行測(cè)定6 次，試驗(yàn)結(jié)果列于表6。由表6 可知，樣品的加標(biāo)回收率為65.0%～117.2%，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.4%～18.9%。說(shuō)明本方法的技術(shù)參數(shù)可滿(mǎn)足方法確認(rèn)要求。

表6 光引發(fā)劑遷移量的加標(biāo)回收與精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=6) %

3 結(jié)語(yǔ)

建立了液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)食品接觸材料中22 種光引發(fā)劑含量及遷移量，考察了水基、酒精類(lèi)和油基食品模擬物前處理方法以及不同色譜柱的分離檢測(cè)效果。該檢測(cè)方法對(duì)PET、PA、PE、PP 塑料材質(zhì)中22 種光引發(fā)劑的遷移及遷移量的回收率、精密度等計(jì)算結(jié)果均滿(mǎn)足方法驗(yàn)證要求［33］。