PET塑料制品中2-氨基苯甲酰胺遷移量的測定

趙鐳*，石鎏杰，袁琳嫣

上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院（上海 201114）

聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一種主鏈中有雜原子的半結(jié)晶熱塑性聚酯聚合物，由于其高分子量、高疏水性、高穩(wěn)定性C—H共價鍵，通常情況下不可降解，是應(yīng)用廣泛的商用塑料。PET制品氣密性好，能有效阻隔氧氣、二氧化碳和水，在所有塑料?；厥章首罡遊1]。公眾普遍認為PET是比較安全的食品接觸材料，但事實上，PET瓶有一個主要缺點是其降解產(chǎn)物乙醛會遷移到飲料品中，引起飲料品的異味[2]。歐洲框架法規(guī)1935/2004[3]或美國聯(lián)邦食品、藥品和化妝品法案[4]第3條中均要求食品的感官特性不受包裝材料的影響，所以乙醛的存在可能使得包裝材料不符合法規(guī)要求。為降低PET瓶中的乙醛遷移，2-氨基苯甲酰胺（anthranilamide，ATA，CAS88-68-6）是唯一被批準(zhǔn)用作乙醛清除劑的物質(zhì)。但是過量的清除劑會遷移到盛裝食品中，可能超過特定遷移限量（SML）。歐洲塑料法規(guī)10/2011[5]和GB 9685—2016[6]中均規(guī)定2-氨基苯甲酰胺的SML為0.05 mg/kg，但國內(nèi)食品安全國家強制性標(biāo)準(zhǔn)中尚未出臺2-氨基苯甲酰胺遷移量的測試方法。

高效液相色譜法是色譜分析的重要分支，其分離高效、靈敏度高，特別是對于高沸點、大分子、強極性、熱穩(wěn)定性差的化合物分析有其突出的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于食品[7]、醫(yī)學(xué)[8]、環(huán)保[9-10]、工業(yè)[11-13]等多領(lǐng)域。試驗依據(jù)GB 31604.1—2015[14]《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品遷移試驗通則》中模擬物的選擇，考察不同食品模擬物中2-氨基苯甲酰胺遷移量的測試方法，以期為企業(yè)控制產(chǎn)品質(zhì)量和國家監(jiān)管部門監(jiān)督質(zhì)量安全提供技術(shù)支持和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

e2695-2998型高效液相色譜儀（沃特世科技（上海）有限公司）；DHG-9420A烘箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；電子天平ML204（瑞士梅特勒-托利多（上海）有限公司）；Milli-Q型超純水儀（美國密理博（中國）有限公司）。

2-氨基苯甲酰胺（CAS 88-68-6，純度＞98%，TCI）；甲醇（色譜級，賽默飛）；乙腈（色譜級，賽默飛）；乙醇、乙酸、橄欖油（AR，國藥）。

1.2 試驗方法

1.2.1 食品模擬物

食品模擬物A，水；食品模擬物B，4%（體積分?jǐn)?shù)，下同）乙酸溶液；食品模擬物C，10%乙醇溶液；食品模擬物D，20%乙醇溶液；食品模擬物E，50%乙醇溶液；食品模擬物F，橄欖油。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

稱取0.05 g 2-氨基苯甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)品于50 mL容量瓶中，適量甲醇稀釋溶解后，定容至刻度，得到1 000 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液。在4 ℃下避光保存。

準(zhǔn)確移取0.1 mL 1 000 mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲備液于100 mL容量瓶中，甲醇溶解，搖勻，定容，得到1.0 mg/L標(biāo)準(zhǔn)中間溶液。

1.2.3 色譜條件

色譜柱，LC Column 150 mm×4.6 mm，5 μm（Atlantis T3）；流動相乙腈-水=5∶95（V/V）；流速1.0 mL/min；柱溫30 ℃；進樣量30 μL；檢測器，熒光檢測器（激發(fā)波長324 nm，發(fā)射波長417 nm）。

1.2.4 樣品處理方法

根據(jù)待測樣品的預(yù)期用途和使用條件，參照GB 5009.156—2016和GB 31604.1—2015選擇合適的遷移試驗條件浸泡樣品。

食品模擬物A、B、C、D、E：將遷移后的食品模擬物用0.2 μm濾膜過濾后，按儀器條件進行測定。

食品模擬物F：稱取2 g（精確至0.1 mg）橄欖油試液于離心試管中，加入4 mL甲醇-水（1∶1）萃取液，在40 ℃下超聲20 min，離心分層，取下層溶液，經(jīng)0.2 μm濾膜過濾后，按儀器條件進行測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 光譜行為確認

采用紫外檢測器測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2-氨基苯甲酰胺濃度0.5 mg/L以下時，紫外檢測器沒有響應(yīng)，無法滿足遷移量限值為0.05 mg/L的測試要求。2-氨基苯甲酰胺具有較好的熒光特性，常用于聚糖標(biāo)記，考慮使用熒光檢測器進行測試。取1.0 mg/L 2-氨基苯甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液采用熒光檢測器進行光譜確認，見圖1。

圖1 熒光光譜圖

2-氨基苯甲酰胺激發(fā)波長324 nm，發(fā)射波長417 nm。試驗選擇該條件對2-氨基苯甲酰胺進行測定。

2.2 色譜行為確認

由圖2所知，水基食品模擬物中，2-氨基苯甲酰胺的出峰時間為11.5 min。在油基模擬物中2-氨基苯甲酰胺的出峰時間為13.4 min，相比水基模擬物中稍有延遲，可能因為油基模擬物采用萃取液（甲醇-水=1∶1）進行萃取，影響物質(zhì)在色譜柱中的保留時間。

圖2 不同類型食品模擬物中2-氨基苯甲酰胺測試圖譜

2.3 流動相的選擇

比較水-乙腈（95∶5，V/V）、水-乙腈（8∶20，V/V）、水-乙腈（50∶50，V/V）3種流動相的洗脫效果，其中水相越多的情況下，2-氨基苯甲酰胺出峰時間會變晚，受到溶劑基質(zhì)峰影響較小，響應(yīng)和峰形相對更好，故試驗選擇流動相為水-乙腈（95∶5，V/V）以提高試驗的穩(wěn)健性和靈敏性。

2.4 色譜柱選擇

分別使用Xbrige、Atlantis T3、SB C18色譜柱進行嘗試，其中SB C18色譜柱上的不同模擬物中的峰形相比其他C18色譜柱差，而且考慮到試驗流動相選擇水-乙腈（95∶5，V/V），水相比例很大，故試驗選擇適用于100%水相的Atlantis T3色譜柱，以提高色譜柱使用壽命以及試驗的穩(wěn)健性和靈敏性。

2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

2.5.1 水基、酸性、酒精類標(biāo)準(zhǔn)工作溶液

用相應(yīng)食品模擬物將標(biāo)準(zhǔn)中間溶液（1.0 mg/L）稀釋成0.001，0.003，0.010，0.050，0.100，0.200和0.500 mg/L。

2.5.2 油基食品模擬物標(biāo)準(zhǔn)工作溶液

分別準(zhǔn)確稱取2 g（精確至0.1 mg）橄欖油于6個具塞試管中，分別移取0.008，0.020，0.040，0.100，0.200和0.400 mL 2-氨基苯甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)中間溶液（1.0 mg/L）于試管中，得到0.004，0.010，0.020，0.050，0.100和0.200 mg/kg系列溶液。分別在每個試管中加入4 mL甲醇-水（1∶1）混合液，于40 ℃超聲提取20 min，離心分層，吸取下層水溶液，通過0.2 μm濾膜過濾后，供液相色譜檢測。

以2-氨基苯甲酰胺質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，對應(yīng)峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性范圍。線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限及定量限見表2。檢出限以3倍信噪比計算方法檢出限（3S/N），以10倍信噪比計算方法的定量限（10S/N）。

從表1可以看出，6種食品模擬物的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程擬合程度均較高，且檢出限都較低。其中橄欖油模擬物中的檢出限高于其他食品模擬物。

表1 不同食品模擬物條件下的線性參數(shù)、檢出限、定量限

2.6 萃取液的選擇

在2 g橄欖油中加入0.1 mL 1.0 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)中間溶液，分別加入4 mL甲醇、水和甲醇-水（1∶1）作為萃取液對油基模擬物進行超聲萃取20 min，離心分層，取下層水相，經(jīng)0.22 μm濾膜過濾后，上機。結(jié)果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)物在甲醇-水（1∶1）萃取液中響應(yīng)最好。故選擇甲醇-水（1∶1）作為萃取溶液。

2.7 萃取液的選擇

以甲醇-水（1∶1）作為萃取液，考察超聲10，20，30和60 min的萃取效果。在2 g橄欖油中加入0.1 mL 1.0 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)中間溶液，分別加入4 mL甲醇-水（1∶1）作為萃取液對油基模擬物進行超聲萃取，離心分層，取下層水相，經(jīng)0.2 μm濾膜過濾后，上機。結(jié)果表明，20 min獲得的萃取液比10 min獲得萃取液響應(yīng)更高，而30 min和60 min獲得的萃取液與20 min相比，響應(yīng)值相比變化不大。所以選擇萃取時間為20 min。

2.8 方法的準(zhǔn)確度、精密度和回收率

由于沒有適合的陽性樣品，我們采用空白加標(biāo)方式進行重復(fù)性測定。在模擬水基、酸性、酒精類模擬物的250 mL PET礦泉水空瓶中加入20 μL 1 000 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液，密封，靜置24 h后，氮吹至干，加標(biāo)量為20 μg。在模擬油基模擬物的250 mL PET油瓶中加入10 μL 1 000 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液，密封，靜置24 h后，氮吹至干，加標(biāo)量10 μg。分別加入250 mL 6種食品模擬物，每個模擬物做7個平行。結(jié)果見表2。

表2 重復(fù)性測試結(jié)果

在空白水基、酸性、酒精類食品模擬物中加入0.01，0.10和0.50 mg/L這3個質(zhì)量濃度水平混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，在油基食品模擬物中分別加入0.01，0.05和0.20 mg/kg這3個質(zhì)量分?jǐn)?shù)水平混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。每個質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備3份，按照試驗方法進行測定，回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果見表3。

表3 回收率結(jié)果

6種食品模擬物中2-氨基苯甲酰胺回收率為80.7%~107.0%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1%~6.4%，說明該方法的回收率均較好。油基模擬物由于增加萃取步驟，其低濃度水平的加標(biāo)回收率略遜于其他模擬物的加標(biāo)回收率，對高濃度水平的加標(biāo)回收率影響不大。

2.9 樣品測試結(jié)果

企業(yè)提供4種不同用途的PET制品進行2-氨基苯甲酰胺遷移量的檢測。按照GB 31604.1—2015及GB 5009.156—2016選擇食品模擬物及遷移條件，結(jié)果見表4。

表4 樣品測試結(jié)果

3 結(jié)論

建立高效液相色譜法測定PET塑料制品中的2-氨基苯甲酰胺遷移量的方法。試驗方法檢測靈敏度高，重現(xiàn)性好，方法檢出限滿足歐盟及中國法規(guī)對于食品接觸材料2-氨基苯甲酰胺遷移量的限量要求。中國現(xiàn)行測試2-氨基苯甲酰胺遷移量的標(biāo)準(zhǔn)只有SN/T 3877—2014[15]《食品接觸材料 高分子材料 食品模擬物中2-氨基苯甲酰胺的測定 高效液相色譜法》，其中只規(guī)定水、3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）乙酸、10%（體積分?jǐn)?shù)）乙醇及橄欖油4種食品模擬物的測定方法，無法覆蓋中國最新建立的食品接觸材料及制品的標(biāo)準(zhǔn)GB 31604.1—2016[14]所涉及到的食品模擬物，亟待出臺與新標(biāo)準(zhǔn)體系配套的2-氨基苯甲酰胺遷移量的國家標(biāo)準(zhǔn)。試驗方法覆蓋GB 31604.1—2015[14]中的食品模擬物類型，可為新國標(biāo)的建立提供數(shù)據(jù)支撐。高效液相色譜儀價格相對較低，相比液相質(zhì)譜儀來說，在國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)控部門內(nèi)普及度較高，適合企業(yè)自查、國家風(fēng)險評估，為保護消費者身體健康和食品安全，促進對外貿(mào)易發(fā)展提供技術(shù)保障。