諸葛海濤,張 陽,聞 誠,倪永標(biāo)
(江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,江蘇南京 210007)
食品接觸用PET塑料包裝材料作為最常見的一種包裝材料具有優(yōu)良的耐熱、耐化學(xué)、無毒性和安全性等性能,在食品包裝領(lǐng)域占有重要的地位[1]。常見的產(chǎn)品有食品接觸用PET塑料瓶、食品接觸用PET塑料薄膜、PET一次性塑料餐飲具和食品接觸用PET片材等,這些產(chǎn)品在與食品接觸使用過程中會(huì)有小分子的化合物遷移到食品中,其中就包含間苯二甲酸和對苯二甲酸。間苯二甲酸和對苯二甲酸都具有一定的毒性,過量接觸和食用會(huì)對人體健康產(chǎn)生影響,其中對苯二甲酸可能誘發(fā)腎結(jié)石、膀胱結(jié)石,甚至誘發(fā)膀胱癌癥[2]。
現(xiàn)有的食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了這兩種物質(zhì)的最大遷移總量限量[3-4],但對食品接觸材料及制品的檢測標(biāo)準(zhǔn)中僅就對苯二甲酸遷移量的檢測方法進(jìn)行了規(guī)定[5],且該方法中需加入內(nèi)標(biāo)物質(zhì)鄰苯二甲酸、流動(dòng)相中需使用乙酸鈉緩沖溶液,因此該檢測方法增加了模擬物的前處理、檢測設(shè)備準(zhǔn)備和維護(hù)工作。但對于間苯二甲酸遷移量的檢測方法,國家尚未出臺相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。因此,有必要開發(fā)出一種能同時(shí)對食品模擬物中這兩種物質(zhì)進(jìn)行檢測的快捷方法?;诖耍疚慕⒘艘环N基于高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的測定方法,能通過一次進(jìn)樣對間苯二甲酸和對苯二甲酸同時(shí)進(jìn)行定量分析。該方法最大限度地降低了基體帶來的干擾,又具有高選擇性、高靈敏度和高精度的優(yōu)勢,簡化了食品模擬物的前處理,減少了儀器的準(zhǔn)備和維護(hù)時(shí)間,大大縮短了檢測周期,且降低了檢測成本。
乙 腈(MERK)、甲 酸(Aladdin)、超 純 水、間苯二甲酸(TMstandard,99.8%)、對苯二甲酸 (Dr.Ehrenstorfer,99.83%)、移液器材、容量瓶、量筒、進(jìn)樣瓶、濾膜(0.22 μm)、安捷倫液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(1290/6460)、XS205DU型電子分析天平、D11901型超純水機(jī)、HH-S6型數(shù)顯恒溫水浴鍋、BPG-9070A型精密鼓風(fēng)干燥箱。
(1)色譜條件。色譜柱:ZORBAX Eclipse Plus C18(50 mm×2.1 mm,1.8 μm);流動(dòng)相:0.1%甲酸水溶液(80%)-乙腈(20%);進(jìn)樣量:2 μL;柱溫:30 ℃;流速:0.5 mL·min-1。
(2)質(zhì)譜條件。離子源:ESI-,負(fù)離子掃描;離子源接口電壓:4.5 kV;霧化氣:氮?dú)?3.0 L·min-1;干燥氣:空氣10 L·min-1;碰撞氣: 氬氣;離子源溫度:300 ℃;掃描模式:多反應(yīng)檢測(Multiple Reaction Monitoring,MRM)。設(shè) 置 為MRM模式時(shí),各具體質(zhì)譜條件參數(shù)見表1。
表1 MRM模式下質(zhì)譜條件參數(shù)表
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備
(1)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。各取間苯二甲酸和對苯二甲酸標(biāo)準(zhǔn)品10 mg(精確到0.1 mg)置于10 mL容量瓶中,加入甲醇溶解并稀釋定容至刻度,即為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲(chǔ)備液(儲(chǔ)備液濃度為1 000 mg·L-1)。
(2)中間標(biāo)準(zhǔn)溶液。各取1 mL對苯二甲酸和間苯二甲酸的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液置于50 mL容量瓶中,用甲醇稀釋并定容至刻度,即為中間標(biāo)準(zhǔn)溶液(中間標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為20 mg·L-1)。
(3)水基、酸性食品、酒精類食品模擬物系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。取5個(gè)10 mL容量瓶,分別加入中間標(biāo)準(zhǔn)溶 液0.025 mL、0.050 mL、0.100 mL、0.250 mL和 0.500 mL,用對應(yīng)食品模擬物稀釋并定容至刻度,得到系列標(biāo)準(zhǔn)溶液0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.20 mg·L-1、0.50 mg·L-1和1.00 mg·L-1。
(4)油基食品模擬物系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別稱取橄欖油2 g于5個(gè)具塞玻璃離心管中,各加入中間標(biāo)準(zhǔn)溶 液0.005 mL、0.010 mL、0.020 mL、0.050 mL和 0.100 mL,混 合 均 勻 后 加 入3 mL正 己 烷,混勻。加入(1+1)甲醇溶液2 mL,渦旋振蕩1 min, 5 000 r·min-1離 心5 min后 收 集 下 層 甲 醇-水 溶液,過濾膜后即得到系列標(biāo)準(zhǔn)溶液0.05 mg·kg-1、 0.10 mg·kg-1、0.20 mg·kg-1、0.50 mg·kg-1和1.00 mg·kg-1。
1.3.2 樣品溶液制備
(1)水基、酸性食品、酒精類食品模擬物樣品溶液制備。取混勻后的樣品溶液過濾膜后備檢。
(2)油基食品模擬物樣品溶液制備。分別稱取橄欖油模擬物2 g于5個(gè)具塞玻璃離心管中,加入 3 mL正己烷,混勻。加入(1+1)甲醇溶液2 mL,渦旋振蕩1 min,5 000 r·min-1離心5 min后收集下層甲醇-水溶液,過濾膜后待測。
取“1.3.1標(biāo)準(zhǔn)溶液制備”中各模擬物的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液按照“1.2儀器條件”的要求進(jìn)行進(jìn)樣測試,并以各模擬物的系列濃度為橫坐標(biāo)、以峰面積為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,具體結(jié)果如表2所示。
取對苯二甲酸和間苯二甲酸濃度為0.2 mg·L-1、 0.5 mg·L-1兩個(gè)不同濃度的各種模擬物的標(biāo)準(zhǔn)溶液按照“1.2儀器條件”進(jìn)行6次重復(fù)試驗(yàn),分別計(jì)算精密度(以峰面積的RSD表示,n=6),見表3。
取各個(gè)模擬物的空白溶液加入若干中間標(biāo)準(zhǔn)溶液后得到0.5 mg·L-1的測試溶液,每個(gè)食品模擬物在此測試溶液點(diǎn)重復(fù)水平加標(biāo)6次,得到測試溶液并按照“1.2儀器條件”進(jìn)行試驗(yàn)。算出其加標(biāo)回收率(取極大、極小值作為其回收區(qū)間),見表3。
表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線情況
表3 精密度和回收率
(1)檢出限。取兩種目標(biāo)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液用各模擬物進(jìn)行逐級稀釋,經(jīng)測定,信噪比(S/N)為3時(shí),水基、酸性食品、酒精類和油基食品模擬物檢出限為10 ng·mL-1。
(2)定量限。取兩種目標(biāo)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液用各模擬物進(jìn)行逐級稀釋,經(jīng)測定,信噪比(S/N)為10時(shí),水基、酸性食品、酒精類和油基食品模擬物定量限為30 ng·mL-1。
兩種目標(biāo)分析物質(zhì)測定時(shí)采用負(fù)離子模式(ESI-)電離,當(dāng)采用反相色譜柱時(shí)有機(jī)流動(dòng)相根據(jù)極性大小通常選擇乙腈和甲醇溶液;水相常用甲酸、乙酸、甲酸銨、乙酸銨和氨水等溶液。根據(jù)采用負(fù)離子模式(ESI—)電離,第一選擇為有機(jī)相—氨水、有機(jī)相—甲酸銨、有機(jī)相—乙酸銨為流動(dòng)相,但考察后發(fā)現(xiàn)采用這幾種方式時(shí)兩種目標(biāo)物質(zhì)無法實(shí)現(xiàn)分離。采用有機(jī)相—甲酸、有機(jī)相—乙酸時(shí),考察發(fā)現(xiàn)兩種目標(biāo)物質(zhì)能完全分離,且采用甲酸時(shí)基線更穩(wěn)定,噪音更小。對有機(jī)流動(dòng)相選擇時(shí),乙腈具有更好的信號和靈敏度。
實(shí)驗(yàn)條件下采用負(fù)離子模式(ESI-)檢測,采用MRM模式,調(diào)整碰撞能量將目標(biāo)化合物打碎,以子離子相應(yīng)最強(qiáng)時(shí)的參數(shù)來確定碰撞能量和裂解電壓。用子離子中最強(qiáng)響應(yīng)的子離子作為定量離子,第二大響應(yīng)的子離子作為定性離子。
實(shí)驗(yàn)室根據(jù)目標(biāo)化合物易溶于極性有機(jī)溶劑不溶于非極性有機(jī)溶劑的特性,選擇了甲醇水溶液和乙腈水溶液作為油基模擬物的提取溶液。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩者都具有良好的提取效果,有效回收率平均達(dá)到95%以上。參考兩者的毒性及試劑成本,故選擇甲醇的水溶液作為提取溶液。