超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定水性食品模擬物中雙酚S的遷移量

□ 姜 歡 商貴芹 寇海娟 季瑋玉 常州出入境檢驗(yàn)檢疫局

1 雙酚S概述

雙酚S（BPS）的正式名稱為4,4’-二羥基二苯砜，是目前使用最廣泛的工業(yè)化合物之一，是一種重要的染料、助劑的中間體[1，2]、由于其優(yōu)良的耐光、耐熱以及抗氧化性能，常用作食品接觸材料固色劑、分散劑、樹脂硬化促進(jìn)劑及阻燃劑[3-7]等。因其結(jié)構(gòu)和功能均和雙酚A極其相似，因此也被不法企業(yè)用作雙酚A的替代料用于生產(chǎn)嬰幼兒奶瓶、牙膠、水杯和嬰兒食品容器等。諸多研究和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雙酚S對(duì)人體的危害堪比雙酚A，對(duì)胎兒和新生兒的健康、激素水平及智力發(fā)育均有不良影響[8]。因此，韓國(guó)食品相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，雙酚S遷移量不得超過0.05 mg/L，而歐盟的塑料材料及制品法規(guī)（EU）No.10/2011中也規(guī)定了4,4’-二羥基二苯砜（雙酚S）的SML應(yīng)低于0.5 mg/kg，而我國(guó)于2016年發(fā)布的GB 9685-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品用添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中也明確了雙酚S僅允許用作涂層及涂料制品的食品添加劑，其特定遷移量必須小于0.05 mg/kg，由此可見，需嚴(yán)格監(jiān)控食品接觸材料中雙酚S的遷移量，才能確保人體健康。

目前，國(guó)內(nèi)外雙酚S的檢測(cè)方法已有高效液相色譜法、氣相色譜法、紫外分光光度法、氣相色譜質(zhì)譜法等。其中高效液相色譜法應(yīng)用最為廣泛，但該法靈敏度低且受基底干擾嚴(yán)重，而氣相色譜法、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法大多需要進(jìn)行衍生化反應(yīng)或固相萃取等前處理，步驟繁瑣。分光光度法也同樣面臨抗干擾能力差、靈敏度低的問題。本研究探索并建立了利用超高效液相色譜串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜測(cè)定水性食品模擬物中雙酚S的遷移量的新方法。該方法操作簡(jiǎn)單、分析速度快、靈敏度高，有較好的使用價(jià)值。

2 材料與方法

2.1 儀器與試劑

Agilent 1290超高效液相色譜-6400三重四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)安捷倫）、電子分析天平（德國(guó)梅特勒托利多）、超純水器（瑞士密理博）、2 mL針式過濾器（天津津滕）、0.22 μm水系濾膜（天津津滕）。

雙酚S（德國(guó) Dr. Ehrenstorfer，純度99.5 %）；甲醇、乙腈（色譜純，德國(guó)Merck公司）；無水乙醇、冰乙酸（均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)）；實(shí)驗(yàn)室用水為Milli-Q超純水。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 溶液配制

雙酚S標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：稱取50 mg雙酚S（精確至0.1 mg）標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL棕色容量瓶中，用甲醇溶解并定容，其質(zhì)量濃度為500 mg/L，該儲(chǔ)備液在4 ℃下密封避光儲(chǔ)存。系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液用各類型的食品模擬液稀釋而得。

食品接觸材料遷移試驗(yàn)?zāi)M物的選擇，參照GB 31604.1-2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)通則》，選擇水、4%（V/V）乙酸、10%（V/V）乙醇、20%（V/V）乙醇及50%（V/V）乙醇作為水性食品模擬物進(jìn)行遷移試驗(yàn)，各類食品模擬物的配制根據(jù)GB 5009.156-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)預(yù)處理方法通則》的4.2部分執(zhí)行。

2.2.2 樣品前處理

取代表性的食品接觸材料及制品，根據(jù)其實(shí)際使用條件，按照GB 31604.1-2015《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)通則》選擇遷移試驗(yàn)條件，所得浸泡液供UPLC-MS/MS分析。

2.2.3 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜條件

2.2.3.1 液相色譜測(cè)定條件

色譜柱：ZOBRAX-SB-C18（2.1 mm×150mm，3.5 μm）。柱溫：40 ℃。進(jìn)樣量：10 μL。流動(dòng)相條件見表1，后運(yùn)行2 min。總運(yùn)行時(shí)間6 min。

2.2.3.2 質(zhì)譜條件

電噴霧離子源、負(fù)離子模式(-)、多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（MRM）。離子源溫度350 ℃；鞘氣溫度250 ℃；鞘氣流量11 L/min；輔助氣壓力45 psi；輔助氣溫度300 ℃；輔助氣流量8.0 L/min；毛細(xì)管電壓3.5 kV；毛細(xì)管傳輸電壓135 eV。詳細(xì)質(zhì)譜分析參數(shù)見表2。

3 結(jié)果與討論

3.1 儀器條件的優(yōu)化

3.1.1 液相色譜條件的優(yōu)化

筆者分別考察了雙酚S在ZOBRAXSB-C18、Eclipse XDB-CN 和 Agilent-NH2三種不同類型的色譜柱上的分離效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明ZOBRAX-SB-C18色譜柱對(duì)雙酚S有最佳分離效果，固選用此色譜柱進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

考察不同流動(dòng)相體系下雙酚S的響應(yīng)強(qiáng)度：在相同的色譜條件下，分別對(duì)乙腈-水和甲醇-水兩種流動(dòng)相系統(tǒng)進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，目標(biāo)物雙酚S在甲醇-水體系下的響應(yīng)值更佳，而乙腈-水體系，出峰時(shí)間過早，同時(shí)鑒于乙腈的毒性，因此選擇了甲醇-水為流動(dòng)相。并且采用梯度洗脫的條件，使得雙酚S的分離效果更佳，亦可減少其他組分在色譜柱中的殘留，進(jìn)而獲得良好的分析重現(xiàn)性。

3.1.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

電噴霧離子源參數(shù)，包括離子源溫度、輔助干燥氣溫度、鞘氣溫度、噴嘴壓力等參數(shù)，會(huì)直接影響待測(cè)物質(zhì)離子化效率。因流動(dòng)相組成中水含量較大，因此選擇輔助干燥氣溫度為300 ℃，流速為8 L/min, 鞘氣溫度250℃；鞘氣流量11 L/min。由于毛細(xì)管出口電壓會(huì)直接影響待測(cè)離子和氮?dú)夥肿拥呐鲎残Ч?，因此需要?duì)出口電壓進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果顯示，在135 eV下效果最佳。

采用多反映離子監(jiān)測(cè)模式，一方面可以減少基質(zhì)干擾，另一方面可以提高選擇性和高靈敏度。從雙酚S的結(jié)構(gòu)分析，分子中含有兩個(gè)酚羥基，易失去H+形成陰離子，因此在負(fù)離子模式下進(jìn)行監(jiān)測(cè)更為合理。取50 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行全掃描，產(chǎn)生[M-H]即（m/z=249）的分子離子，再通過二級(jí)質(zhì)譜掃描，優(yōu)化碰撞能，選擇豐度相對(duì)較高且穩(wěn)定的碎片離子為定性子離子（m/z=92）和定量子離子（m/z=108），最佳碰撞能分別為34 eV和24 eV。在此最佳條件下，雙酚S的MRM色譜圖如圖1所示。

表1 流動(dòng)相組成及梯度洗脫程序

表2 雙酚S的質(zhì)譜分析參數(shù)

圖1 雙酚S的MRM色譜圖

3.2 方法的線形范圍及檢出限

將雙酚S標(biāo)準(zhǔn)溶液用相應(yīng)的食品模擬物逐級(jí)稀釋，配制成5、10、20、40、80、100、200 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，在選定的測(cè)試條件下進(jìn)行測(cè)試，以定量離子質(zhì)量濃度ρ(μg/L)為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，線性相關(guān)系數(shù)(r)＞0.999 0，即雙酚S在5～200 μg/L范圍內(nèi)線性良好。以3倍信噪比所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物濃度作為檢出限，10倍信噪比對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物濃度作為定量限，其檢出限和定量限分別為0.5 μg/L、1.5 μg/L。

3.3 方法的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

選擇市售某品牌金屬涂層罐進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，分別用水、4%（V/V）乙酸、10%（V/V）乙醇、20%（V/V）乙醇及50%（V/V）乙醇食品模擬液配制成濃度水平分別為10、50、200 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以此溶液作為加標(biāo)后的食品模擬液對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行模擬浸泡。浸泡液經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾，在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，每個(gè)添加水平平行測(cè)定6次。結(jié)果表明，各類食品模擬液中本方法的平均回收率范圍在88.50%～97.42%，回收率較高；相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSDs）范圍在3.78%～5.02%，結(jié)果滿意。

3.4 樣品分析

利用本文建立的檢測(cè)方法，對(duì)市面上隨機(jī)抽取的20批次樣品進(jìn)行檢測(cè)，包括金屬涂層罐、嬰幼兒用飲水瓶、奶瓶、復(fù)合包裝袋。測(cè)定結(jié)果顯示：除一批次有機(jī)涂層制品雙酚S的遷移量在0.03 mg/kg外，其他19批次產(chǎn)品雙酚S均未檢出。

4 結(jié)論

本文建立了利用超高效液相色譜-串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜測(cè)定水性食品模擬物中雙酚S遷移量的檢測(cè)方法，在選定的測(cè)試條件下，在水、4%（V/V）乙酸、10%（V/V）乙醇、20%（V/V）乙醇及50%（V/V）乙醇以上五種水性食品模擬液中雙酚S在濃度范圍5～200 μg/L之間線性關(guān)系良好，最低檢出限為0.50 μg/L。加標(biāo)回收率范圍在88.50%～97.42%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSDs）范圍在3.78%～5.02%之間。該方法分析速度快、抗干擾性強(qiáng)、靈敏度高、測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確，適用于水性食品模擬物中雙酚S的測(cè)定。

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