GPC-GC-MS法測定冰淇淋、果凍中的塑化劑

李羽翡，祖 新，劉 煜

（1.甘肅省食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究中心，甘肅 蘭州 730030；2.蘭州大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，甘肅 蘭州 730030）

當(dāng)前，食品和食品相關(guān)產(chǎn)品的安全問題已經(jīng)成為國內(nèi)外廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。鄰苯二甲酸酯類化合物（PAEs）作為一種塑料改良劑，因其增塑效率高、使用成本低、易與其他助劑配合使用等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于塑料、農(nóng)藥、化妝品、食品包裝等領(lǐng)域[1]。該類化合物在自然界中難以降解，對生態(tài)平衡具有破壞作用，可通過呼吸、飲食和皮膚接觸進(jìn)入人體或動(dòng)物體內(nèi)，通過物質(zhì)與功能的積蓄對人體健康產(chǎn)生不容忽視的危害[2-3]。有研究表明，PAEs具有一般毒性，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有抑制和麻痹作用[4]，對動(dòng)物有致畸和致突變作用，并且對內(nèi)分泌干擾性較強(qiáng)[5]。2011年6月1日，衛(wèi)生部緊急發(fā)布公告，將鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)列入食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)和易濫用的食品添加劑名單。衛(wèi)生部辦公廳監(jiān)督函[2011]551號文明確指出“食品容器、食品包裝材料中使用鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行《食品容器、包裝材料用添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)）（GB9685-2008）規(guī)定的品種、范圍和特定遷移量或殘留量，不得接觸油脂類食品和嬰幼兒食品，食品、食品添加劑中的鄰苯二甲酸二（α-乙基已酯）（DEHP）、鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP）和鄰苯二甲酸二正丁酯（DBP）最大殘留量分別為1.5mg/kg、9.0mg/kg、0.3mg/kg。目前，PEAs檢測的相關(guān)研究有很多[6-12]，各種新的、更為有效的檢測方法為標(biāo)準(zhǔn)的建立提供了科學(xué)有效的理論依據(jù)，為保障國民食品安全做出了一定貢獻(xiàn)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP，99.9%）、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP，99.6%）、鄰苯二甲酸丁基芐基酯（BBP，99.0%）、鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP，99.6%）：購自國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。乙酸乙酯（分析純、重蒸）、環(huán)己烷（分析純、重蒸）、正己烷（色譜純）：購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。果凍、冰淇淋購自當(dāng)?shù)爻小?/p>

1.2 儀器與設(shè)備

AgilentGC（6890N）-MSD（5975）（美國安捷倫）；凝膠色譜（GPC）凈化系統(tǒng)（PrepLincGPC+PrepLincSPE+Prep LincEvap，美國J2 Scientific）；凝膠柱：200mm×25mm（22g bio-beadaSX-3 填料）；VORTEX-6旋渦混合器（江蘇其林貝爾）；sartorius BS224S電子分析天平（德國賽多利斯）；HGC-12A干式氮吹儀（南京科捷）；ULTRA-TURRAX多功能均質(zhì)器（美國VWR）；L53多管架自動(dòng)平衡離心機(jī)（長沙湘儀）。

1.3 凝膠色譜（GPC）凈化系統(tǒng)條件

凝膠柱：200mm×25mm；流動(dòng)相：乙酸乙酯、環(huán)己烷（1∶1）；流速：4.7mL/min；流出液收集時(shí)間：5.5min～16.5min；檢測器：254nm UV，濃縮體積2.0mL。

1.4 色譜條件

色譜柱：HP-5（30.0m×0.25μm）；載氣：高純氮（99.999%）；柱流量：1.0mL/min；進(jìn)樣口溫度：250℃；不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣量：1μL；柱爐升溫程序：初溫60℃，保留1min。以20℃/min升至220℃，保持1min，再以5℃/min升至280℃，保持4min。

1.5 質(zhì)譜條件

離子源：EI（70ev）；離子溫度：230℃；四級桿溫度：150℃；接口溫度：280℃；溶劑延遲5min；掃描方式：全掃描（質(zhì)量范圍：12-350u）及選擇離子掃描。

1.6 標(biāo)準(zhǔn)樣品的處理

1.6.1 標(biāo)樣制備

精確稱取4種標(biāo)準(zhǔn)品各1.0000g，用正己烷配制成1000mg/L的儲(chǔ)備液。

1.6.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

將上述儲(chǔ)備液稀釋為濃度分別是0.2mg/L、0.6mg/L、1.5mg/L、2.5mg/L、5.0mg/L、10.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后將標(biāo)準(zhǔn)溶液及空白溶液分別置于2mL的進(jìn)樣小瓶，儀器自動(dòng)進(jìn)樣后繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.7 試樣處理

1.7.1 不含油脂樣品（果凍）

稱取混勻均質(zhì)的半固態(tài)樣品2.0g，加入正己烷2.0mL，漩渦振蕩3min，5000r/min離心5min分層，取上清液進(jìn)行GC-MS分析。

1.7.2 含油脂樣品（冰淇淋）

稱取混合均勻含油脂樣品0.50g，用乙酸乙酯：環(huán)己烷（體積1∶1）定容至10.0mL，渦旋混合3min，0.45μm濾膜過濾，濾液經(jīng)凝膠色譜（GPC）凈化系統(tǒng)處理后收集濃縮液，進(jìn)行GC-MS分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 全掃描圖譜及工作曲線

圖1 鄰苯二甲酸酯標(biāo)樣全掃描圖譜Fig.1 TIC for standard of phthalic acid esters by GC-MS

圖1是4種鄰苯二甲酸酯標(biāo)樣的總離子流圖，依次有4個(gè)峰，分別以峰面積對含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，出峰時(shí)間10.41的鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP，定量離子：149、223、205、167）曲線為y1=567336.42x1+290.49746（r=0.9999）；出峰時(shí)間11.17的鄰苯二甲酸二丁酯（DBP，定量離子：149、223、205、121）曲線為y2=822007.38x2-62890.93（r=0.9983）；出峰時(shí)間15.28min的鄰苯二甲酸丁基芐基酯（BBP，定量離子：149、91、206、238）曲線為y3=11842.773x3-461.92129（r=0.9995）；出峰時(shí)間17.65min的鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP，定量離子：149、167、279、113）曲線為y4=351497.97x4-16454.124（r=0.9993）。

2.2 樣品分析結(jié)果

2.2.1 樣品圖譜（果凍）

2.2.2 樣品圖譜（冰淇淋）

圖3 冰淇淋樣品譜圖Fig.3 TIC for ice cream sample

圖4 冰激凌質(zhì)譜圖1Fig.4 MS spectrum 1 for ice cream

圖5 冰激凌質(zhì)譜圖2Fig.5 MS spectrum 2 for ice cream

圖6 冰激凌質(zhì)譜圖3Fig.6 MS spectrum 3 for ice cream

圖7 冰激凌質(zhì)譜圖4Fig.7 MS spectrum 4 for ice cream

2.2.3 樣品質(zhì)譜圖（冰淇淋）

由圖2、圖3可見，果凍樣品中不含鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)。但冰淇淋樣品中，標(biāo)樣出峰的4個(gè)位置均有物質(zhì)檢測到。經(jīng)質(zhì)譜檢索發(fā)現(xiàn)15.289min出峰的物質(zhì)并不是鄰苯二甲酸丁基芐基酯（15.28min），因?yàn)槠洳痪哂朽彵蕉姿岫』S基酯的特征定性及定量離子（149、91、206、238），故為雜峰。10.414min、11.172min、17.601min出峰的物質(zhì)完全符合標(biāo)準(zhǔn)品圖譜，分別為鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯和鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯。

2.2.4 最低檢出限

根據(jù)檢出限信噪比S/N=3，計(jì)算知樣品最低檢出限為0.1mg/kg。

2.2.5 精密度和加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

將果凍、冰淇淋試樣分別添加0.15mg/kg、0.10mg/kg標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行處理后連續(xù)進(jìn)樣5次，以標(biāo)準(zhǔn)曲線定量，測定結(jié)果的RSD在0.89%～3.14%之間。加標(biāo)回收率結(jié)果為92%～105%。

附表 樣品中鄰苯二甲酸酯的回收率及精密度(n=5)Attached table The average recovery and RSD of phthalic acid estets in different samples(n=5)

3 討論

（1）通過樣品前處理的研究，不同樣品可采用不同的處理方法：果凍可用正己烷直接萃取的方法，而對脂肪含量較高的冰淇淋需通過凝膠色譜（GPC）凈化系統(tǒng)凈化，從而保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。

（2）通過GC-MS定性證實(shí)果凍中沒有PAEs類化合物，但冰淇淋中存在3種PAEs化合物。推測其原因主要有兩點(diǎn)：一是鄰苯二甲酸酯雖是工業(yè)用塑料軟化劑，但不法商家將其代替起云劑中的風(fēng)味油添加至食品中，以增加液體的黏稠性和穩(wěn)定性；二是目前廣泛應(yīng)用于食品包裝的材料主要是聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（Ps）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）。為了提高這些聚合塑料的強(qiáng)度、可塑性和柔韌性，必須添加增塑劑。PAEs類化合物是塑料工業(yè)的主要增塑劑，但PAEs化合物與塑料基質(zhì)之間沒有形成化學(xué)共價(jià)鍵，而是以氫鍵和范德華力連接，彼此保持各自獨(dú)立的化學(xué)性質(zhì)。而PAEs是高脂溶而非水溶性物質(zhì)，因此食品包裝在接觸到食品中所含的油脂時(shí)，隨著時(shí)間及溫度的變化會(huì)逐漸向食品中遷移，從而導(dǎo)致食品被污染。

（3）建立了冰淇淋、果凍中4種鄰苯二甲酸酯的GPCGC-MS測定方法。該方法操作簡便、靈敏度高、結(jié)果可靠。在0～10.0mg/L范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系（R≥0.9983），方法檢出限0.1mg/kg，平均加標(biāo)回收率為92.0%～105.0%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差0.89%～3.14%，解決了冰淇淋、果凍中鄰苯二甲酸酯類化合物的測定問題，對于質(zhì)量監(jiān)控具有十分重要的指導(dǎo)意義。

[1]劉 杰，白 妮.GC-MS 法測定食用油中鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的含量[J].糧油食品科技，2012，20（4）：24-26.

[2]李 飛，陳 靜，張耀廣，等.GC-MS 檢測乳制品中15 種鄰苯二甲酸酯物質(zhì)方法研究[J].中國乳品工業(yè)，2011，39（10）：50-53.

[3]柴麗月.食品及包裝材料中鄰苯二甲酸酯的檢測與遷移規(guī)律的初步研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士論文，2008.

[4]朱才眾，熊鴻燕，李亞斐.增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯低劑量與神經(jīng)系統(tǒng)毒性效應(yīng)的評估[J].中國臨床康復(fù)，2006，10（8）：76-78.

[5]CHARLES AS,DENNIS R P,THOMAS F P,et a1.The environmental fate of phthalate esters-a literature review[J].Chemosphere，1997，35（4）：667-749.

[6]王美麗，陳海婷，張會(huì)娜，等.高效液相色譜測定肉制食品中五種鄰苯二甲酸酯[J].分析試驗(yàn)，2009，28（6）：49-52.

[7]王連珠，王瑞龍，劉溢娜，等.分散固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法測定罐頭食品中6 種鄰苯二甲酸酯[J].理化檢驗(yàn)：化學(xué)分冊，2008，44（6）：502-506.

[8]劉紅河，黃曉群，王 暉，等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定食品中鄰苯二甲酸酯[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2008，35（1）：119-121.

[9]李仁偉，成桂紅，王 濤，等.食用油中鄰苯二甲酸酯的GC-MS 測定方法研究[J].中國釀造，2011，30（7）：180-183.

[10]李 偉.氣相色譜-質(zhì)譜法測定飲用水中16 種鄰苯二甲酸酯類化合物[J].食品工業(yè)科技，2011（4）：391-393.

[11]李 婷，湯 智，洪武興.分散固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法測定含油脂食品中17 種鄰苯二甲酸酯[J].分析化學(xué)研究報(bào)告，2012，40（3）：391-396.

[12]李艷松，陳鐵英，黃寶臨，等.食品中16 種鄰苯二甲酸酯類化合物的氣相色譜測定方法[J].安全與檢測，2012，28（1）：105-107.