賀敏 李銳 周瑩 林依哲

（國家食品軟包裝產(chǎn)品及設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（廣東））

熒光增白劑（fluorescent whitening agengts,FWAs）是具有對(duì)稱共軛的有機(jī)芳環(huán)和共軛雙鍵的熒光染料，受300~400 nm 紫外光激發(fā)后，可輻射出420~480 nm 的藍(lán)、紫光，在視覺上達(dá)到增白的效果，提高產(chǎn)品亮度[1]。我國塑料用熒光增白劑主要有4 類[1-3]：苯并惡唑類（如FWA184、FWA 393 等）；二苯乙烯基苯類（如FWA199 等）；香豆素類（如FWA140、FWA162 等）；二苯乙烯基聯(lián)苯類（如FWA378、FWA351 等）。熒光增白劑雖可以顯著提升產(chǎn)品的外觀性能，但有文獻(xiàn)表明，熒光增白劑本身含有芳香胺基和苯乙烯結(jié)構(gòu)，在毒理上具有潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn)，并且FWAs 中的活潑結(jié)構(gòu)較易遷移到皮膚和血液中，在人體內(nèi)與蛋白質(zhì)結(jié)合后難以代謝，危害血液與肝臟健康。對(duì)此，國內(nèi)外都將熒光增白劑作為食品接觸材料及制品中的添加劑進(jìn)行監(jiān)管，并發(fā)布了相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)定熒光增白劑的限用量和特定遷移量。我國GB 9685-2016 和歐盟（EU）NO.10-2011規(guī)定塑料食品接觸材料（PP、PE、PET、PS、ABS、PC 等）中FWA 184 的最大使用量為0.015~0.6%，特定遷移量（SML）均為0.6 mg/kg；FWA393 的最大使用量為 0.025%，特定遷移量均為 0.05 mg/kg；FWA236 的最大使用量為0.02~0.035%，特定遷移量則不得檢出，但塑料密胺制品中熒光增白劑的最大使用量和遷移量并未規(guī)定。因此，一些產(chǎn)商向密胺制品中添加可遷移性熒光增白劑以增加產(chǎn)品的白度和鮮艷度，這類產(chǎn)品在使用中熒光增白劑可能遷移到食物中，危害人體健康。所以，發(fā)展快速高效的方法來檢測(cè)密胺制品中熒光增白劑的殘留量和遷移量對(duì)密胺制品的質(zhì)量安全生產(chǎn)具有重要意義。

目前，熒光增白劑的檢測(cè)方法集中在紙制品、化妝品、洗滌劑、紡織品和塑料制品（PS 制品、食品包裝袋、兒童玩具）等方面，而塑料密胺制品中熒光增白劑的研究極為少見。熒光增白劑的分析方法一般有分子熒光光度法、紫外分光光度法、高效液相色譜法和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[2-4]。分子熒光光度法和紫外分光光度法只能定量，而無法定性。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法定性定量準(zhǔn)確，但儀器昂貴，檢測(cè)成本高，難以普及。所以，本文采用高效液相色譜法同時(shí)檢測(cè)密胺制品中14種熒光增白劑的殘留量和遷移量，以期為密胺產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定提供技術(shù)支持。

1. 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

高效液相色譜儀（FLD）：1260 型，安捷倫科技（中國）有限公司；超聲波清洗器：AS2205115型，天津奧特賽恩斯科技有限公司；電子天平：CPA225D 型，感量0.05 mg，梅特勒托利多科技（中國）有限公司；全自動(dòng)樣品快速研磨儀：JX-FASTPRP 型，上海凈信科技有限公司。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：熒光增白劑 220（FWA220，CAS:16470-24-9）、熒光增白劑210（FWA210，CAS:28950-61-0）、熒光增白劑351（FWA351，CAS:27344-41-8）、熒光增白劑162（FWA162，CAS:3271-05-4）、熒光增白劑 135（FWA135，CAS:1041-00-5）、熒光增白劑 199（FWA199，CAS:13001-40-6）、熒光增白劑367（FWA367，CAS:5089-22-5）、熒光增白劑 393（FWA393，CAS:1533-45-5）、熒光增白劑 368（FWA368，CAS:5242-49-9）、熒光增白劑 184（FWA184，CAS:7128-64-5）；熒光增白劑 85（FWA85，CAS:12224-06-5）、熒光增白劑 33（FWA33，CAS:61902-19-0）；熒光增白劑140（FWA140，CAS:91-44-1）、熒光增白劑 378（FWA378，CAS:40470-68-6）；甲醇、乙腈均為HPLC 級(jí)，四丁基溴化銨（TBAB，99%）、三乙胺（AR）。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

于100 mL 棕色容量瓶中分別稱取14 種熒光增白劑標(biāo)準(zhǔn)品各10 mg 溶解，定容至刻度，所得標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液濃度100 mg/L。其中FWA220，F(xiàn)WA 210 用水溶解、FWA85、FWA140 用甲醇溶解，F(xiàn)WA351、FWA378 用乙腈/水溶解，F(xiàn)WA33、FWA 162、FWA135 用甲醇/乙腈溶解，F(xiàn)WA199、FWA 367、FWA393、FWA368、FWA184 用甲醇/二氯甲烷溶解。

1.3 樣品前處理

將密胺制品處理成較小塊狀物后，經(jīng)液氮冷凍10 min，通過樣品研磨儀快速研磨成粉末狀。準(zhǔn)確稱取0.5 g 粉末狀樣品于25 mL 比色管中，加入20 mL 提取液(MeCN:H2O:Et3N = 40:60:1)，超聲提取后靜置過濾，提取液定容至25 mL。

1.4 高效液相色譜條件

色譜柱：OSAKA SODA CAPCELL PAK PFP(4.6 mm×250 mm×5 μm)；流動(dòng)相：A 相為20 mmoL TBAB 甲醇水溶液（甲醇:水=95:5，三乙胺調(diào)節(jié)溶液pH=9），B 相為乙腈，C 相為甲醇；流速：0.8 mL/min；柱溫：30℃；進(jìn)樣量：10 μL；熒光檢測(cè)器激發(fā)波長為350 nm，發(fā)射波長為430 nm。梯度洗脫程序如表1 所示。

表1 梯度洗脫程序

2. 結(jié)果與討論

2.1 液相色譜條件優(yōu)化

2.1.1 色譜柱的選擇

本文主要考察了3 種常用色譜柱（OSAKA SODA CAPCELL PAK PFP (4.6 mm×250 mm×5μm)、Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18(4.6 mm× 250 mm × 5 μm) 和 Agilent ZORBAX SB-C18(4.6 mm×250 mm×5 μm)）對(duì)14 種熒光增白劑的分離情況。結(jié)果表明，C18 柱和SB-C18柱對(duì)FWA220 和FWA210、FWA367 和FWA393等結(jié)構(gòu)和極性類似的熒光增白劑難以實(shí)現(xiàn)色譜分離，而PFP 五氟苯基柱對(duì)具有相似苯環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物可實(shí)現(xiàn)較好的分離，并通過進(jìn)一步調(diào)節(jié)流動(dòng)相比例、流速和柱溫，增加分析時(shí)間來改善 14種熒光增白劑的峰型和分離情況。

2.1.2 流動(dòng)相的選擇

本文研究的14 種熒光增白劑含有一部分帶強(qiáng)極性磺酸基的水溶性化合物，這類物質(zhì)在C18柱上保留較差。因此為了增強(qiáng)其保留，在堿性條件下加入正離子對(duì)試劑四丁基溴化銨（TBAB）與磺酸基結(jié)合來減小極性，并參考相關(guān)文獻(xiàn)所提出的色譜條件[6-7]，選擇10 mmoL TBAB 甲醇水溶液（甲醇:水=95:5，三乙胺調(diào)節(jié)溶液pH=9）為A 相，通過調(diào)節(jié)B 相乙腈，C 相甲醇的比例進(jìn)行流動(dòng)相優(yōu)化，部分熒光增白劑色譜峰拖尾較為嚴(yán)重。當(dāng)流動(dòng)相A 中四丁基溴化銨濃度增加至20 mmoL，14 種熒光增白劑的峰形得到改善，且實(shí)現(xiàn)成功分離，如圖1 所示。而使用20 mmoL 乙酸銨-甲醇水溶液（甲醇:水=95:5，三乙胺調(diào)節(jié)溶液pH=9），色譜峰拖尾嚴(yán)重且無法實(shí)現(xiàn)分離，無法滿足檢測(cè)要求。此外，研究了流動(dòng)相流速（0.5、0.8、1.0 mL/min）對(duì)14 種熒光增白劑分離情況的影響，流速較大，F(xiàn)WA220 和FWA210、FWA184和FWA378 色譜峰部分重疊，難以分離。

圖1 20 mmoL TBAB 甲醇水溶液

2.2 熒光增白劑殘留量提取條件優(yōu)化

2.2.1 提取溶劑的優(yōu)化

本文考察了70%DMF 溶液、乙腈-水-三乙胺（40:60:1）、4%乙酸溶液、三氯甲烷、甲醇-水（1:1）、乙腈-水（1:1）、甲醇-水-三乙胺（40:60:1）7 種提取溶劑對(duì)密胺制品中熒光增白劑的提取效果，如圖2 所示。結(jié)果表明，乙腈-水-三乙胺（40:60:1）對(duì)密胺制品中熒光增白劑的提取效果最好。同時(shí)，鑒于本文所研究的熒光增白劑大多為陰離子型熒光增白劑，堿性環(huán)境更有利提取和檢測(cè)，因此，我們對(duì)4%乙酸提取液用三乙胺堿化后進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響不大。

圖2 不同提取溶劑對(duì)熒光增白劑的提取效果

2.2.2 提取溫度的優(yōu)化

超聲溫度和超聲時(shí)間是影響提取效率的重要因素。本文考察了超聲提取溫度（30、50、70、80℃）對(duì)密胺制品中熒光增白劑提取量的影響。結(jié)果表明，超聲提取溫度為50℃時(shí)，提取量達(dá)到最大值，隨后溫度增加，提取量下降，可能是因?yàn)闇囟壬?，提取液中有機(jī)溶劑揮發(fā)，提取效率下降，如圖3 所示。因此，選擇50℃為提取溫度。

圖3 提取溫度對(duì)熒光增白劑的提取效果

2.2.3 提取時(shí)間的優(yōu)化

其次，本文考察了超聲提取時(shí)間（30、60、90、120 min）對(duì)密胺制品中熒光增白劑提取量的影響。結(jié)果表明，超聲提取時(shí)間越長，提取效率越高，但是超聲提取60 min 后，提取效率增長緩慢，提取量趨于穩(wěn)定，如圖4 所示。因此，選擇60 min 為提取時(shí)間。

圖4 提取時(shí)間對(duì)熒光增白劑的提取效果

2.3 線性范圍和檢出限

本文在上述最優(yōu)色譜條件下，對(duì)14 種熒光增白劑的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測(cè)定，以質(zhì)量濃度X(mg/L)為橫坐標(biāo)，峰面積Y 為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，計(jì)算線性方程及相關(guān)系數(shù)，并采用空白加標(biāo)的方法，以3 倍信噪比確定方法檢出限，10 倍信噪比確定定量限，如表2 所示。

表2 14 種熒光增白劑的線性范圍、檢出限和定量限

由表2 可知，14 種熒光增白劑在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均不低于0.998，滿足分析要求。當(dāng)稱樣量為0.5 g、定容體積為25 mL 時(shí)，14 種熒光增白劑的檢出限為0.01~0.3 mg/kg，定量限為0.03~1.0 mg/kg。

2.4 回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

本文采用在空白樣品中添加標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法進(jìn)行加標(biāo)回收重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，設(shè)置低、中、高3 個(gè)加標(biāo)水平，每個(gè)加標(biāo)樣品平行測(cè)定8 次，回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果見表3。結(jié)果表明，14 種熒光增白劑加標(biāo)回收率為88.55%~114.23%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.28% ~ 8.90%，方法的重復(fù)性和精密度均能滿足定量分析的要求。

表3 14 種熒光增白劑的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=8）

2.5 實(shí)際樣品中熒光增白劑殘留量和遷移量的測(cè)定

應(yīng)用所建立的分析方法，對(duì)市售50 批次密胺制品（碗、碟、盤）進(jìn)行殘留量和遷移量的檢測(cè)。殘留量檢測(cè)結(jié)果表明密胺制品中檢出FWA 33，含量為0.35~7.05 mg/kg；FWA 184 含量為0.015~0.034 mg/kg；FWA 378 含量為0.017~0.067 mg/kg；其他熒光增白劑均未檢出。隨后，按照GB 31604.1-2015 和GB 5009.156-2016 的要求，本文在70℃，2 h 和100℃，2 h 兩種遷移條件下，采用4%乙酸、50%乙醇和橄欖油3 種食品模擬物對(duì)密胺制品進(jìn)行三次遷移試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果表明，第三次遷移試液中均未檢出熒光增白劑。

3. 結(jié)論

本文建立了高效液相色譜-熒光法同時(shí)檢測(cè)密胺制品中14 種熒光增白劑殘留量和遷移量的分析方法，此法前處理簡便、靈敏度高、重復(fù)性優(yōu)異，其線性關(guān)系、精密度和準(zhǔn)確度均能滿足定量分析的要求。該法可成功用于實(shí)際樣品中熒光增白劑殘留量和遷移量的檢測(cè)，可為密胺制品質(zhì)量安全監(jiān)管提供科學(xué)依據(jù)。