食品接觸用紙包裝中5種異噻唑啉酮類防腐劑的檢測(cè)*

潘劍婷

(安徽省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，安徽 合肥 230051)

自2020年1月國家出臺(tái)了新版“禁塑令”以來，各省級(jí)政府加快了“禁塑”政策出臺(tái)的腳步。在新版“禁塑令”的推行背景下，人們的環(huán)保意識(shí)越來越高，紙包裝材料的市場(chǎng)需求變得越來越大。據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，紙類包裝占總包裝材料40%[1-2]。

食品接觸包裝材料，作為食品的“貼身衣”，它的安全是保障食品安全的重要部分。自2005年來，食品安全事故頻頻發(fā)生，消費(fèi)者對(duì)食品安全狀況感到擔(dān)憂。其中一部分的食品安全事故的起因源于食品接觸包裝材料，如2005年發(fā)生的“雀巢嬰兒配方奶粉召回事件”、2011年曝出的“影院爆米花桶含致癌性熒光增白劑事件”、2016年質(zhì)檢總局紙包風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)中有方便面紙盒檢出礦物油等。食品接觸用紙作為食品接觸包裝材料的主角，被廣泛應(yīng)用于食品的包裝[3]。食品接觸用紙?jiān)谑称钒b、存放的過程中，其表面殘留的微量化學(xué)組分，如各種防腐劑、多種微量金屬元素、各種熒光增白劑及其他一些化學(xué)組分等[4]，均或多或少地遷移到食品中，給消費(fèi)者的身體健康造成傷害。特別是，由各種回收再利用的再生纖維制備而成的再生紙，安全隱患更大。

在造紙工藝中加入各種防腐劑是為了消除由霉菌、細(xì)菌等微生物引起的造紙腐漿障礙，從而保證紙張質(zhì)量[5-6]。其中，2-甲基-3(2H)-異噻唑啉酮(MI)、5-氯-2-甲基-2H-異噻唑-3-酮(CMI)和1,2-苯并異噻唑基-3(2H)-酮(BIT)等異噻唑啉酮類化合物，因?yàn)榫哂袕V譜的殺菌功效，被國內(nèi)國外的造紙業(yè)廠商廣泛應(yīng)用，但該類異噻唑啉酮類化合物具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性和神經(jīng)毒性，會(huì)引發(fā)皮膚的過敏反應(yīng)[7]。同時(shí)，隨著與不同的食品發(fā)生接觸，該類化合物會(huì)不斷地遷移到食品中，繼而發(fā)生含量富集，同時(shí)與不同的食品基質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而引發(fā)一系列的食品安全問題。國標(biāo)GB9685—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸材料及制品用添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中，也對(duì)食品接觸用紙和紙板材料及制品中異噻唑啉酮類防腐劑的使用量和特定遷移量做出了限量規(guī)定。如MI最大使用量為0.005%，特定遷移量為 0.5 mg/kg；CMI最大使用量為0.005%；CMI和MI的混合物(3∶1)最大使用量為0.005%。因此，通過檢測(cè)異噻唑啉酮類防腐劑來實(shí)現(xiàn)對(duì)食品接觸用紙包裝制品中異噻唑啉酮類防腐劑的監(jiān)控，是保障食品接觸紙包裝制品安全的重要舉措。

1 材料與方法

1.1 設(shè)備與儀器

U3000高效液相色譜儀(賽默飛世爾科技公司)，配有二極管陣列檢測(cè)器(diode array detector, DAD)；MASTER TOUCH-DUF超純水機(jī)(上海和泰儀器)；BSM220.4電子天平(上海卓精電子科技有限公司)；JK.300DH型恒溫?cái)?shù)控超聲波清洗器(合肥金尼克機(jī)械制造有限公司)；MULTIFUGE X1R高速冷凍離心機(jī)(賽默飛世爾科技)；MIX-200多管渦旋混勻儀(上海凈信實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司)；HEI-VAP旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國海道夫)。

1.2 試劑及標(biāo)準(zhǔn)品

1.2.1 試劑

甲醇：色譜純，Aladdin公司；乙腈：色譜純，Aladdin公司；乙酸銨：色譜純，Aladdin公司。實(shí)驗(yàn)用水符合GB/T6682—2008規(guī)定要求。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)品

2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮(MI，CAS號(hào)：2682-20-4)；5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮(CMI，CAS號(hào)：26172-55-4)；1，2-苯并異噻唑啉-3-酮(BIT，CAS號(hào)：2634-33-5)；2-辛基-4-異噻唑啉-3-酮(OIT，CAS號(hào)：26530-20-1)；4，5-二氯-N-辛基-4-異噻唑啉-3-酮(DCOIT，CAS號(hào)：64359-81-5)；標(biāo)準(zhǔn)品純度均w≥98%，購自ANPEL公司。5種標(biāo)準(zhǔn)品的結(jié)構(gòu)式如圖1所示。

圖1 5種標(biāo)準(zhǔn)品的化學(xué)結(jié)構(gòu)

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別稱取5種標(biāo)準(zhǔn)品 0.01 g(精確至 0.1 mg)，用甲醇溶解后，定容至 100 mL 容量瓶中，配制成 100 mg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，于 4 ℃ 的冰箱中避光保存，實(shí)驗(yàn)時(shí)根據(jù)需要逐級(jí)稀釋成不同濃度標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。液體標(biāo)樣根據(jù)需要可直接稀釋備用。

1.3.2 色譜條件

色譜柱：ZORBAX SB-C18，φ4.6 mm×250 mm，5 μm；柱溫：35 ℃；流速：1.0 mL/min；流動(dòng)相：A相：0.02 mol/L 乙酸銨水溶液，B相：甲醇；洗脫方式：梯度洗脫，梯度洗脫程序：0～4.00 min，75% A，4.00～12.00 min，75%～10% A，12.00～16.00 min，10% A，16.00～17.00 min，10%～75% A，17.00～19.00 min，75% A；進(jìn)樣體積：10 μL；檢測(cè)波長(zhǎng)：MI/CMI/OIT 275 nm；BIT 318 nm；DCOIT 282 nm。

1.3.3 樣品前處理

將試樣剪成約 5 mm×5 mm 大小的碎片，混合均勻后，稱試樣 1.0 g(精確至 0.01 g)放入 50 mL 塑料離心管中，移取 10 mL 甲醇，渦旋振蕩 2 min，45 ℃ 下超聲提取 20 min 后，5000 r/min 離心 5 min。用布氏漏斗抽濾，濾液轉(zhuǎn)移至雞心瓶中，殘?jiān)?10 mL 甲醇提取 20 min 后，于 5000 r/min 離心 5 min，用布氏漏斗進(jìn)行抽濾，將兩次的濾液合并于雞心瓶中，45 ℃ 水浴條件下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，濃縮至約 1 mL 后用氮?dú)獯蹈桑?2.0 mL 甲醇進(jìn)行溶解，后經(jīng) 0.22 μm 有機(jī)系濾膜進(jìn)行過濾，濾液作為待測(cè)液；可視試樣中防腐劑含量作相應(yīng)的稀釋后，進(jìn)行液相色譜分析。圖2為5種異噻唑啉酮類防腐劑標(biāo)準(zhǔn)溶液(20 mg/L)的液相色譜圖。

圖2 5種異噻唑啉酮類防腐劑混合標(biāo)樣的液相色譜圖

2 結(jié)果與分析

2.1 方法的線性關(guān)系和檢出限

用甲醇逐級(jí)稀釋配制成質(zhì)量濃度分別為0.5、1、2、5、10、20 mg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，通過HPLC分析后，以物質(zhì)質(zhì)量濃度(X)對(duì)色譜峰面積(Y)進(jìn)行線性回歸，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明，目標(biāo)化合物在質(zhì)量濃度范圍為0.5～20 mg/L 內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)(r2)不小于0.9995。同時(shí)分析檢測(cè)結(jié)果以3倍信噪比(S/N=3)對(duì)應(yīng)目標(biāo)化合物的質(zhì)量濃度計(jì)算方法的檢出限，5種異噻唑啉酮類防腐劑的檢出限在1.00～2.00 mg/kg，結(jié)果見表1。

表1 5種防腐劑的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限

2.2 方法的回收率和精密度

在空白樣品中分別添加2.0、10 mg/kg 和 20 mg/kg 3個(gè)質(zhì)量濃度級(jí)別的目標(biāo)化合物，制成3個(gè)添加質(zhì)量濃度水平的樣品，充分渦旋振蕩混勻，再按本實(shí)驗(yàn)建立的方法進(jìn)行檢測(cè)，每個(gè)樣品測(cè)定6次，結(jié)果表明方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均不大于5.67%，回收率為86.5%～102.5%。由此表明本方法的重復(fù)性較好，結(jié)果穩(wěn)定，能滿足紙包裝中5種異噻唑啉酮類防腐劑的檢測(cè)需求。詳見表2。

表2 空白樣品中5種防腐劑的回收率和精密度 (n=6)

3 結(jié)論

采用高效液相色譜法測(cè)定食品接觸用紙包裝中5種異噻唑啉酮類防腐劑的含量，該方法具有較好的回收率和精密度，方法簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確可靠，可以同時(shí)滿足食品紙包裝中5種異噻唑啉酮類防腐劑的檢測(cè)需求。