食品中雙酚類化合物檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展

阮 萍，李鐵柱

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院, 長春 130118 )

大部分罐裝食品的罐內(nèi)壁都會(huì)涂一層涂料于表面，此舉既能防止金屬離子溶解污染食物[1]，又能避免腐蝕罐體。目前，通常使用環(huán)氧樹脂作為食品罐的內(nèi)壁涂層。合成環(huán)氧樹脂的物質(zhì)通常為雙酚A(Bisphenol A,BPA)、雙酚F(Bisphenols F,BPF)等。穩(wěn)定劑可對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)生成的鹽酸加以中和，防止涂層被分解。通常選擇BPA二縮水甘油醚(Bisphenols A diglycidyl ether,BADGE)以及BPF二縮水甘油醚(Bisphenols F diglycidyl ether ,BFDGE)作為穩(wěn)定劑。

雙酚類化合物會(huì)引發(fā)人體健康問題。其中，BPA具備急性毒性與類雌激素活性誘變性，同時(shí)同大量的疾患發(fā)生、存在某種關(guān)聯(lián)，如心血管系統(tǒng)疾病、糖尿病等[2-4]。雙酚B(Bisphenols B, BPB)、 BPF、雙酚S(Bisphenols S, BPS)化學(xué)結(jié)構(gòu)均與BPA相似，三類雙酚化合物在內(nèi)分泌干擾作用及雌激素活性上，相似于BPA[2]。當(dāng)同一系列酸性食物、水或鹽酸接觸時(shí)，BADGE都會(huì)出現(xiàn)水解與氫氧化反應(yīng)，獲得相應(yīng)的水解產(chǎn)物與氫氧化產(chǎn)物，繼而滲入食品內(nèi)，對(duì)人體健康實(shí)施侵害[5]。

食品接觸包裝材料成分極其復(fù)雜，可能會(huì)有多種雙酚類化合物殘留。當(dāng)前研究發(fā)現(xiàn)，此類物質(zhì)依然存在于食品中[6-7]。因此，針對(duì)食品內(nèi)雙酚化合物構(gòu)建一類快速檢測(cè)方法可對(duì)人類健康起到極大的幫助作用。

1 雙酚類物質(zhì)的檢測(cè)方法

雙酚類物質(zhì)主要檢測(cè)方法有：熒光光度法、色譜法、酶聯(lián)免疫法(ELISA)等。

1.1 熒光光度法

熒光光度法是早期用于檢測(cè)食品中雙酚類物質(zhì)的方法。此方法靈敏度低，特異性差，分離化合物的能力較低，只能用來檢測(cè)BPA和BADGE，不能同時(shí)檢測(cè)多種雙酚類化合物。

余宇燕等[8]應(yīng)用β-環(huán)糊精來包被BPA，使得BPA熒光強(qiáng)度提高，通過此方法可對(duì)食品包裝材料所含BPA實(shí)施檢測(cè)。徐金明等[9]將增敏劑確定為十六烷基三甲基溴化銨，可提高BPA熒光強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)食品包裝材料所含BPA的定量測(cè)定，獲得相關(guān)檢測(cè)方法。

1.2 色譜法

1.2.1 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)

GC-MS對(duì)于同時(shí)分析多種雙酚類化合物，會(huì)具有一定的局限性，而且操作相對(duì)復(fù)雜。該方法只適合分析一部分相對(duì)分子量較小的雙酚類化合物，如：BPA，BADGE等，不太適合分析相對(duì)分子量較大的雙酚類化合物。

在對(duì)水中BPA含量測(cè)定上，目前已采取SPME-GC/MS，即頂空衍生固相微萃取氣相色譜-質(zhì)譜法。另有研究優(yōu)化了一系列前處理方法，包括：水產(chǎn)品中雙酚A(BPA)、辛基酚(OP)和壬基酚(NP)3 種物質(zhì)，成功研究出GPC(凝膠滲透色譜)-SPE(固相萃取)-GC(氣相色譜)-MS(質(zhì)譜分析)法。樣品在超聲提取乙酸乙酯、凝膠滲透、固相萃取精凈化HLB、七氟丁酸酐衍生化一系列操作基礎(chǔ)上，成功研究出GC-MS法用于測(cè)定。

1.2.2 高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(HPLC-MS/MS)

此法可有效分析復(fù)雜混合物。質(zhì)譜在鑒定方面具備高靈敏性，液相色譜則在分離方面具備超強(qiáng)水平，這兩種方法被同時(shí)用來鑒定以及分離混合物。該方法前處理操作簡單，基質(zhì)干擾小，且兼分離、定量、定性于一體，靈敏度高，選擇性好。

通過應(yīng)用HPLC-MS/MS，劉艷琴等[10]對(duì)殘留于嬰兒乳粉內(nèi)的雙酚A與己烯雌酚實(shí)施了檢測(cè)。黃少嬋等[11]對(duì)存在于塑料制品內(nèi)的TBBPA(四溴雙酚A)與BPA實(shí)施檢測(cè)。此法良好線性關(guān)系對(duì)應(yīng)的區(qū)間為0.01-0.02 mg/L，TBBPA與BPA，在檢出限上各自為0.02 mg/kg、0.01 mg/kg，可實(shí)現(xiàn)85.4%-97.6%的加標(biāo)回收率。陳波等[12]對(duì)乳制品所含的BPA、6種BPA環(huán)氧衍生物(包括BADGE·HCl·H2O、BFDGE、BADGE·HCl、BADGE、BADGE·2HCl、BADGE·H2O)量實(shí)施了檢測(cè)。此項(xiàng)技術(shù)檢測(cè)低限、回收率、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差取值分別為0.1 μg/kg-10 μg/kg、58.4%-127.6%、2.5%-23.5%。

1.3 ELISA

近年來，食品中雙酚類物質(zhì)的檢測(cè)才開始使用ELISA技術(shù)?，F(xiàn)今大多用于牛奶、水等液體食品類的測(cè)定[13-15]。因?yàn)殡p酚類物質(zhì)具備較小相對(duì)分子質(zhì)量，所以必須通過結(jié)合蛋白質(zhì)，生成完整抗原，以此完成免疫反應(yīng)。由于抗體與免疫原所屬類型存在區(qū)別，從而表現(xiàn)出不同的檢測(cè)能力。

Cho等[15]用ELISA檢測(cè)水樣中BPA等物質(zhì)，檢出低限、線性范圍、回收率分別為0.1ng/mL、1.0ng/mL-10000.0ng/mL、92%-105%。通過合成BPA的包被抗原與免疫抗原，謝桂勉等[16]制備得到抗BPA多克隆抗體，實(shí)現(xiàn)由ELISA來對(duì)瓶裝純凈水殘留BPA進(jìn)行測(cè)定這一檢測(cè)路徑。

目前，ELISA只可以用來檢測(cè)BPA和BADGE，且具備相對(duì)較低的靈敏性，無法對(duì)多種雙酚類化合物實(shí)施同時(shí)測(cè)定。因此，在應(yīng)用范圍上，ELISA表現(xiàn)出局限性，應(yīng)開展深入研究與探索。

2 結(jié)論

現(xiàn)今，在圍繞食品內(nèi)雙酚類化合物檢測(cè)所開展的眾多研究中，研究內(nèi)容基本都是對(duì)所殘留的一種或幾種雙酚類化合物展開檢測(cè)[17-18]，最高可以檢測(cè)出11種殘留[19]，覆蓋面并不廣泛。

我國在進(jìn)入WTO以后，逐漸增加了罐裝食品的出口量。部分發(fā)達(dá)國家要求我國的出口商提供關(guān)于罐裝食品內(nèi)壁涂層中雙酚類物質(zhì)含量的檢測(cè)報(bào)告，而我國的檢測(cè)機(jī)構(gòu)目前則無法承擔(dān)此項(xiàng)目的檢測(cè)，導(dǎo)致外匯的大量流失。

對(duì)食品中雙酚類化合物檢測(cè)技術(shù)的研究，不但能給予食品安全以保障，對(duì)人類健康加以保護(hù)，還能在我國食品包裝行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展上起到積極作用，對(duì)我國出口食品技術(shù)缺陷上給予極大幫助。因此，建立食品中雙酚類物質(zhì)快速檢測(cè)技術(shù)刻不容緩。

參考文獻(xiàn)：

[1] Zheng C, Focks A, Ellebrake K, et al. Sorption of ortho-Phenylphenol to Soils[J]. CLEAN-Soil, Air, Water, 2011, 39(2): 116-120.

[2] Ike M, Chen M Y, Jin C S, et al. Acute toxicity, mutagenicity, and estrogenicity of biodegradation products of bisphenol-A[J]. Environmental toxicology, 2002, 17(5): 457-461.

[3] Melzer D, Rice, Lewis C et al. Association between urinary bisphenol A concentration and heart disease: evidence from NHANES 2003 /06 [J].

[4] Rochester J R, Bolden A L. Bisphenol S and F: a systematic review and comparison of the hormonal activity of bisphenol A substitutes[J]. Environmental health perspectives, 2015, 123(7): 643.

[5] Simoneau C, Theobald A, Hannaert P, et al. Monitoring of bisphenol-A-diglycidyl-ether (BADGE) in canned fish in oil[J]. Food Additives & Contaminants, 1999, 16(5): 189-195.

[6] The influence of bisphenol A in the concentration of bisphenol A and other foods in the contact of the American and human beings [J]. Agricultural journal D food chemistry, 2013, 61 (19) : 4655-4662.

[7] Liao, Kannan K. Investigated bisphenol A and other foods in Chinese [J]. Food additives and contaminants: part A, 2014, 31 (2) : 319-329.

[8] 余宇燕, 莊惠生, 沙玫, 等. 熒光法測(cè)定食品包裝材料中的雙酚 A[J]. 分析測(cè)試學(xué)報(bào), 2006, 25(5): 99-101.

[9] 徐金明. 熒光法測(cè)定食品包裝材料中的雙酚 A[J]. 黃山學(xué)院學(xué)報(bào), 2012, 40(5): 24-26.

[10] 劉艷琴, 王浩, 楊紅梅, 等. 液質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定嬰兒乳粉中雙酚A和己烯雌酚[J]. 食品研究與開發(fā), 2013, 34(17): 80-83.

[11] 黃少嬋, 杭義萍. 液相色譜-質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定塑料制品中的雙酚A和四溴雙酚A[J]. 色譜, 2010, 28(9): 863-866.

[12] 陳波, 肖鋒, 趙瓊輝, 等. 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定乳制品中雙酚 A 及其環(huán)氧衍生物[J]. 中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2013 (3): 584-588.

[13] Dong Y, Zhang J, Xing Y, et al. Quantification of ponceau 4R in foods by indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay (icELISA)[J]. Journal of agricultural and food chemistry, 2015, 63(28): 6338-6345.

[14] De Meulenaer B, Baert K, Lanckriet H, et al. Development of an enzyme-linked immunosorbent assay for bisphenol A using chicken immunoglobulins[J]. Journal of agricultural and food chemistry, 2002, 50(19): 5273-5282.

[15] Cho M C, Lee H S, Kim J H, et al. A simple elisa for screening ligands of peroxisome proliferator-activated receptor gamma[J]. Journal of biochemistry and molecular biology, 2003, 36(2): 207-213.

[16]謝桂勉, 楊培新, 鄭燕丹, 等. 免疫偶聯(lián)物設(shè)計(jì), 合成及間接 ELISA 方法快速檢測(cè)純凈水中雙酚 A 的研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2013, 34(20): 95-98.

[17] Regulations C, 14 January 2011, convention no. 10/2011 on plastics and food contact [J]. Official magazine L, 2011, 12.

[18] Zhao X, fu X, Wang P, et，al. A high performance liquid chromatography (HPLC) method for determination of diglycidyl ether residues in canned foods - tandem mass spectrometry [J]. Chinese color science magazine tography, 2012, 30(10): 1002-1007.

[19] 趙曉亞, 付曉芳, 王鵬, 等. 高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定肉類罐頭中雙酚-二縮水甘油醚[J]. 色譜, 2012, 30(10): 1002-1007.