PVC塑料軟袋裝復方甘油溶液中環(huán)氧大豆油的提取和遷移研究

趙畫

摘 要 建立了氣相色譜法對PVC塑料軟袋中環(huán)氧大豆油（epoxidized soybean oil，ESBO）在水、0.9%氯化鈉注射液、pH 3.5磷酸緩沖液、pH 8.0磷酸鹽緩沖液和15%乙醇介質中的提取量及其在復方甘油溶液中的遷移量的測定方法。ESBO經甲酯化后，以正十烷為內標，通過測定環(huán)氧亞油酸甲酯的含量對ESBO進行定量測定。結果表明，ESBO的標準曲線在3～200 mg/ml的范圍內線性關系良好，相關系數為0.999 8，在水、0.9%氯化鈉注射液、pH 3.5磷酸緩沖液和pH 8.0磷酸鹽緩沖液以及15%乙醇介質中的回收率均在92%～110%之間，相對標準偏差（RSD）均小于5%，方法穩(wěn)定，精密度好，適合用于ESBO的快速測定。

關鍵詞 PVC塑料軟袋 環(huán)氧大豆油 提取物 遷移量 藥包材

中圖分類號：TQ317.3 文獻標志碼：A 文章編號：1006-1533（2019）11-0075-04

Determination of the epoxidized soybean oil in five extracts of PVC soft plastic bags and the migration from compound glycerol solution

ZHAO Hua*

（Shanghai Food and Drug Packaging Material Control Center， Shanghai 201203， China）

ABSTRACT A gas chromatography method was established to determine the ESBO extracted from plastic blood bag（PVC） in five different solutions such as water， 0.9% NaCl， pH 3.5 and pH 8.0 phosphate buffer， 15% ethyl alcohol and migration in compound glycerol solution. After transesterification of ESBO， the content of ESBO was determined by measuring the content of methyl linoleate with n-decane as internal standard. The result showed that the standard curve of ESBO was linear over the range of 3-200 mg/ml with r= 0.999 8， and its recovery rates in five extracts were all in 92%-110% with RSD < 5%. This method was stable and accurate， can be suitable for the fast determination of ESBO.

KEY WORDS PVC soft plastic bag； ESBO； extract； migration； packaging material

環(huán)氧大豆油（epoxidized soybean oil，ESBO）是一種使用廣泛的聚氯乙烯（PVC）增塑劑和穩(wěn)定劑，與PVC樹脂相容性較好，揮發(fā)性低，遷移性小，增塑性能良好，多用作PVC材質的密封墊圈和各種PVC膜、軟包PVC材料。其毒性低，被認為是較安全的增塑劑[1]，歐洲食品科學委員會提供的ESBO日耐受量（TDI）為1 mg/kg[2]。PVC塑料軟袋，相對于玻璃較輕，柔軟，方便運輸儲存，一時被廣泛應用，但其常用的增塑劑鄰苯二甲酸二乙基己酯（DEHP）會在油性物質中明顯遷移，具肝毒性和生殖毒性[3]，受到嚴格管控，故采用更加安全的ESBO替代有毒增塑劑，作為PVC產品配方中的增塑劑和穩(wěn)定劑[4]。

PVC樹脂加工過程中，物料混勻后需高溫熔體（165～ 205 ℃），當溫度在200 ℃或以上時，會釋放出氯化氫。ESBO也作為清除劑，但其結構中的環(huán)氧鍵可能與鹽酸發(fā)生反應，生成氯醇類系列衍生物[2]。而其氯醇類衍生物基質復雜，前處理過程繁瑣，痕量易損失，故報道較少。我國PVC塑料軟袋的產品質量、加工工藝參差不齊，可能存在對內容物的吸附和增塑劑的遷移現象，仍需對其全面監(jiān)管[5]，故對ESBO的提取和遷移研究是非常有必要的。

目前用于ESBO含量測定的文獻報道[6]和國家標準（SN/T 3549-2013）[7]大都采用甲酯化后再衍生化的方法，通過氣質檢測，相對過程較為復雜；也有報道[8]采用HPLC-GC-FID聯用的方法來進行分離測定，但試驗裝置要求液相、氣相聯用，不適合普通試驗室。本研究采用直接甲酯化的方法，通過氣相色譜進行檢測，能夠更加快速地檢測ESBO的含量。該方法穩(wěn)定，精密度好，可以廣泛用于一次性使用塑料血袋以及其他PVC材質中ESBO的檢測。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

7890B氣相色譜儀（美國Agilent公司）；CP224S天平（德國Sartoriμs公司）；MLS-3750高壓蒸汽滅菌器（日本Sanyo公司）；SevenEasy酸度計（德國Mettle Toledo公司）；TDL-80-2B離心機（安亭科學儀器廠）；SK2510LHC超聲波清洗器（上?？茖С晝x器有限公司）。

磷酸、三乙胺、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀均為分析純，購自國藥集團化學試劑有限公司；正己烷、甲醇均為色譜純，購自德國Merck公司；乙酸乙酯、氫氧化鉀均為分析純，購自上?；瘜W試劑有限公司；環(huán)氧大豆油（ESBO），化學純，購自上海阿拉丁公司；正十烷（IS）為化學純，購自美國Sigma-Aldrich公司。

1 mg/ml的內標儲備液：精密稱取正十烷100 mg至100 ml量瓶中，用正己烷溶解并定容至刻度。

1 mg/ml的ESBO儲備液：精密稱取ESBO對照品50 mg至50 ml量瓶中，用正己烷溶解并定容至刻度。

甲酯化溶液：精密稱取氫氧化鉀5 g，加甲醇100 ml溶解。

1.2 樣品來源

PVC塑料軟袋（廠家提供，三批）；PVC塑料血袋裝復方甘油溶液（廠家提供，穩(wěn)定性樣品，160 ml/袋），0個月、加速3個月、加速6個月和長期9個月共四個時間點各3批。

1.3 試驗原理

ESBO是甘油三酯混合體，具多種有效成分，其中環(huán)氧亞油酸占比最高，約為50%，而環(huán)氧亞油酸甲酯化后出現雙峰，比例穩(wěn)定，故本試驗采用環(huán)氧亞油酸甲酯化后響應較大的第一個峰作為ESBO的特征色譜峰。

通過ESBO甲酯化后在GC-FID上進行保留（圖1），對有效色譜峰依次標記，再在GC-MS上進行定性分析，并結合其相對分子質量等信息，確定環(huán)氧亞油酸甲酯化物的出峰位置。最終本試驗通過測定環(huán)氧亞油酸甲酯化物的含量，進而定量測定ESBO的含量。

1.4 樣品溶液制備

1.4.1 PVC塑料軟袋提取液

將三批PVC塑料軟袋清洗干凈，采用接觸面積6 cm2/ml比例分別在水、0.9%氯化鈉注射液、磷酸緩沖液（pH 3.5）（取磷酸8 ml，三乙胺14 ml，加水稀釋至1 500 ml，用三乙胺調節(jié)pH至3.5）和磷酸鹽緩沖液（pH 7.8～8.0）（取磷酸氫二鉀5.59 g與磷酸二氫鉀0.41 g，加水使溶解至1 000 ml）中121 ℃提取1 h以及15%乙醇100 ℃提取1 h。

提取樣品溶液：精密量取各提取溶液20 ml至適宜具塞試管，精密加入20 ml乙酸乙酯提取，混勻后，靜置分層，取乙酸乙酯層10 ml置蒸發(fā)皿中，在50 ℃水浴上蒸干，加正己烷適量，40 kHZ超聲2 min后，轉移至5 ml容量瓶中，再加入內標儲備液50 ml，混勻，用正己烷洗滌蒸發(fā)皿，合并至該5 ml容量瓶中，用正己烷定容至刻度，混勻，將其全部轉移至離心管，加入1 ml甲酯化溶液，振搖5 min后，于3 800 r/min離心2 min，取上清液，即得提取樣品溶液。

1.4.2 遷移試驗用復方甘油溶液

精密量取各批復方甘油溶液20 ml，至適宜具塞試管中，照1.4.1項下提取樣品溶液同法操作，即得樣品遷移溶液。

1.4.3 標準曲線測定用溶液

精密量取ESBO儲備液0.3、1.0、2.0、5.0、10、20 ml至100 ml容量瓶中，加入內標儲備液各0.5 ml，用正己烷稀釋至刻度，即得濃度分別為3、10、20、50、100、200 mg/m的用于標準曲線測定的系列溶液。

1.5 色譜條件

色譜柱：HP-5 （30 m×320 μm×0.25 mm），進樣口溫度：250 ℃，檢測器溫度：260 ℃，柱溫：初始溫度120℃保持2 min，以20 ℃/min的速率升至275 ℃，保持12 min；載氣流速：1.0 ml/min；分流比：10∶1；每次2 ml直接進樣。

2 結果

2.1 標準曲線、檢測限和定量限

經檢測分析，用環(huán)氧亞油酸甲酯化物峰面積與內標峰面積比值為縱坐標（A），ESBO濃度為橫坐標（C），標準曲線A=0.027C-0.065 4，相關系數為0.999 8，表明ESBO在3～200 mg/ml濃度范圍內線性良好。在5種介質以及復方甘油中添加不同濃度的ESBO標樣，同法進行檢出限和定量限測定，得到的檢測限和定量限如表1所示。

2.2 回收率

向5種介質提取溶液和復方甘油溶液中添加低、中、高三個水平的標樣，再照1.4.1項下提取樣品溶液同法操作，所得樣品進行回收率試驗，計算得加標回收率在92%～110%之間，相對標準偏差（RSD）均小于5%（表2）。表明該方法具有良好的回收率。

2.3 穩(wěn)定性和精密度試驗

取低、中、高三各水平的標樣于室溫下（22 ℃）放置0 h，重復測定6次，得到精密度試驗結果，再和放置24 h后的樣品測定結果比較。低、中、高三個濃度的ESBO樣品在室溫放置0與24 h的精密度和穩(wěn)定性均良好，RSD在8%以內。

2.4 提取試驗

結果表明，在研究所用的各提取介質中均未檢出ESBO。

2.5 遷移試驗

結果表明，在各個穩(wěn)定性時間點的各批次復方甘油溶液中均未檢出環(huán)氧大豆油。

3 討論

試驗參考《化學藥品注射劑與塑料包裝材料相容性研究技術指導原則（試行）》[9]，選取了注射用水、0.9%氯化鈉注射液、pH 3.5磷酸緩沖液和pH 8.0磷酸鹽緩沖液及15%乙醇作為提取介質，再考察復方甘油溶液遷移試驗，其涵蓋的范圍覆蓋不同pH、不同極性的溶液，可全面監(jiān)控ESBO的遷移現象。

環(huán)氧大豆油本身沸點高，在氣相色譜上很難檢測，甲酯化后，可以通過程序升溫，在極性色譜柱上得到保留和分離。國家標準SN/T 3549-2013中，甲酯化需要在60 ℃下和甲醇鈉反應2 h，且甲酯化后還需要進一步衍生，過程繁瑣，前處理時間較長。本試驗中考察了氫氧化鉀的甲醇溶液作為酯交換試劑的甲酯化時間，發(fā)現甲酯化5 min即可，且回收率穩(wěn)定，而放置4 h的溶液反而有固體析出，ESBO在室溫下就能快速和甲酯化試劑發(fā)生反應，生成穩(wěn)定的甲酯化物，時間過長，會發(fā)生明顯的皂化反應[10]。在色譜條件上，國標分析時間為27 min，本方法提高初始溫度來縮短分析時間，內標和ESBO同樣表現出良好的色譜行為。方法檢測限也和國標差距較小，且根據GB 31604.1-2015[11]中有關規(guī)定計算特定遷移量，遠小于歐洲塑料食品接觸材料法規(guī)的規(guī)定限度，歐洲塑料食品接觸材料法規(guī)EC 10/2011[12]規(guī)定，ESBO的特定遷移限量（SML）為60 mg/kg，嬰兒食品中ESBO的SML不得超過30 mg/kg，本方法檢出限已能滿足日常提取和遷移樣品的測定（表1）。

本次試驗未在PVC塑料軟袋和復方甘油中檢測到ESBO，說明ESBO作為PVC材料的增塑劑相對于DEHP而言，遷移性明顯減小。通過甲酯化得到穩(wěn)定的ESBO甲酯化物，然后進行氣相色譜測定，簡化了試驗步驟，優(yōu)化色譜條件，使前處理和分析時間大大縮短，可以用于快速測定PVC材質中遷移和提取的ESBO含量。

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