LC-MS法測定食品接觸用PET材料食品模擬物中間苯二甲酸和對苯二甲酸的遷移量

諸葛海濤，張 陽，聞 誠，倪永標(biāo)

（江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，江蘇南京 210007）

食品接觸用PET塑料包裝材料作為最常見的一種包裝材料具有優(yōu)良的耐熱、耐化學(xué)、無毒性和安全性等性能，在食品包裝領(lǐng)域占有重要的地位[1]。常見的產(chǎn)品有食品接觸用PET塑料瓶、食品接觸用PET塑料薄膜、PET一次性塑料餐飲具和食品接觸用PET片材等，這些產(chǎn)品在與食品接觸使用過程中會(huì)有小分子的化合物遷移到食品中，其中就包含間苯二甲酸和對苯二甲酸。間苯二甲酸和對苯二甲酸都具有一定的毒性，過量接觸和食用會(huì)對人體健康產(chǎn)生影響，其中對苯二甲酸可能誘發(fā)腎結(jié)石、膀胱結(jié)石，甚至誘發(fā)膀胱癌癥[2]。

現(xiàn)有的食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了這兩種物質(zhì)的最大遷移總量限量[3-4]，但對食品接觸材料及制品的檢測標(biāo)準(zhǔn)中僅就對苯二甲酸遷移量的檢測方法進(jìn)行了規(guī)定[5]，且該方法中需加入內(nèi)標(biāo)物質(zhì)鄰苯二甲酸、流動(dòng)相中需使用乙酸鈉緩沖溶液，因此該檢測方法增加了模擬物的前處理、檢測設(shè)備準(zhǔn)備和維護(hù)工作。但對于間苯二甲酸遷移量的檢測方法，國家尚未出臺相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。因此，有必要開發(fā)出一種能同時(shí)對食品模擬物中這兩種物質(zhì)進(jìn)行檢測的快捷方法?；诖耍疚慕⒘艘环N基于高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的測定方法，能通過一次進(jìn)樣對間苯二甲酸和對苯二甲酸同時(shí)進(jìn)行定量分析。該方法最大限度地降低了基體帶來的干擾，又具有高選擇性、高靈敏度和高精度的優(yōu)勢，簡化了食品模擬物的前處理，減少了儀器的準(zhǔn)備和維護(hù)時(shí)間，大大縮短了檢測周期，且降低了檢測成本。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

乙 腈（MERK）、甲 酸（Aladdin）、超 純 水、間苯二甲酸（TMstandard，99.8%）、對苯二甲酸 （Dr.Ehrenstorfer，99.83%）、移液器材、容量瓶、量筒、進(jìn)樣瓶、濾膜（0.22 μm）、安捷倫液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（1290/6460）、XS205DU型電子分析天平、D11901型超純水機(jī)、HH-S6型數(shù)顯恒溫水浴鍋、BPG-9070A型精密鼓風(fēng)干燥箱。

1.2 儀器條件

（1）色譜條件。色譜柱：ZORBAX Eclipse Plus C18（50 mm×2.1 mm，1.8 μm）；流動(dòng)相：0.1%甲酸水溶液（80%）-乙腈（20%）；進(jìn)樣量：2 μL；柱溫：30 ℃；流速：0.5 mL·min-1。

（2）質(zhì)譜條件。離子源：ESI-，負(fù)離子掃描；離子源接口電壓：4.5 kV；霧化氣：氮?dú)?3.0 L·min-1；干燥氣：空氣10 L·min-1；碰撞氣： 氬氣；離子源溫度：300 ℃；掃描模式：多反應(yīng)檢測（Multiple Reaction Monitoring，MRM）。設(shè) 置 為MRM模式時(shí)，各具體質(zhì)譜條件參數(shù)見表1。

表1 MRM模式下質(zhì)譜條件參數(shù)表

1.3 溶液制備

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

（1）標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。各取間苯二甲酸和對苯二甲酸標(biāo)準(zhǔn)品10 mg（精確到0.1 mg）置于10 mL容量瓶中，加入甲醇溶解并稀釋定容至刻度，即為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲(chǔ)備液（儲(chǔ)備液濃度為1 000 mg·L-1）。

（2）中間標(biāo)準(zhǔn)溶液。各取1 mL對苯二甲酸和間苯二甲酸的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液置于50 mL容量瓶中，用甲醇稀釋并定容至刻度，即為中間標(biāo)準(zhǔn)溶液（中間標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為20 mg·L-1）。

（3）水基、酸性食品、酒精類食品模擬物系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。取5個(gè)10 mL容量瓶，分別加入中間標(biāo)準(zhǔn)溶 液0.025 mL、0.050 mL、0.100 mL、0.250 mL和 0.500 mL，用對應(yīng)食品模擬物稀釋并定容至刻度，得到系列標(biāo)準(zhǔn)溶液0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.20 mg·L-1、0.50 mg·L-1和1.00 mg·L-1。

（4）油基食品模擬物系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別稱取橄欖油2 g于5個(gè)具塞玻璃離心管中，各加入中間標(biāo)準(zhǔn)溶 液0.005 mL、0.010 mL、0.020 mL、0.050 mL和 0.100 mL，混 合 均 勻 后 加 入3 mL正 己 烷，混勻。加入（1+1）甲醇溶液2 mL，渦旋振蕩1 min， 5 000 r·min-1離 心5 min后 收 集 下 層 甲 醇-水 溶液，過濾膜后即得到系列標(biāo)準(zhǔn)溶液0.05 mg·kg-1、 0.10 mg·kg-1、0.20 mg·kg-1、0.50 mg·kg-1和1.00 mg·kg-1。

1.3.2 樣品溶液制備

（1）水基、酸性食品、酒精類食品模擬物樣品溶液制備。取混勻后的樣品溶液過濾膜后備檢。

（2）油基食品模擬物樣品溶液制備。分別稱取橄欖油模擬物2 g于5個(gè)具塞玻璃離心管中，加入 3 mL正己烷，混勻。加入（1+1）甲醇溶液2 mL，渦旋振蕩1 min，5 000 r·min-1離心5 min后收集下層甲醇-水溶液，過濾膜后待測。

2 結(jié)果與分析

2.1 建立標(biāo)準(zhǔn)曲線

取“1.3.1標(biāo)準(zhǔn)溶液制備”中各模擬物的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液按照“1.2儀器條件”的要求進(jìn)行進(jìn)樣測試，并以各模擬物的系列濃度為橫坐標(biāo)、以峰面積為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，具體結(jié)果如表2所示。

2.2 精密度和回收率

取對苯二甲酸和間苯二甲酸濃度為0.2 mg·L-1、 0.5 mg·L-1兩個(gè)不同濃度的各種模擬物的標(biāo)準(zhǔn)溶液按照“1.2儀器條件”進(jìn)行6次重復(fù)試驗(yàn)，分別計(jì)算精密度（以峰面積的RSD表示，n=6），見表3。

取各個(gè)模擬物的空白溶液加入若干中間標(biāo)準(zhǔn)溶液后得到0.5 mg·L-1的測試溶液，每個(gè)食品模擬物在此測試溶液點(diǎn)重復(fù)水平加標(biāo)6次，得到測試溶液并按照“1.2儀器條件”進(jìn)行試驗(yàn)。算出其加標(biāo)回收率（取極大、極小值作為其回收區(qū)間），見表3。

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線情況

表3 精密度和回收率

2.3 檢出限和定量限

（1）檢出限。取兩種目標(biāo)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液用各模擬物進(jìn)行逐級稀釋，經(jīng)測定，信噪比（S/N）為3時(shí)，水基、酸性食品、酒精類和油基食品模擬物檢出限為10 ng·mL-1。

（2）定量限。取兩種目標(biāo)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液用各模擬物進(jìn)行逐級稀釋，經(jīng)測定，信噪比（S/N）為10時(shí)，水基、酸性食品、酒精類和油基食品模擬物定量限為30 ng·mL-1。

3 結(jié)論與討論

3.1 色譜條件優(yōu)化

兩種目標(biāo)分析物質(zhì)測定時(shí)采用負(fù)離子模式（ESI-）電離，當(dāng)采用反相色譜柱時(shí)有機(jī)流動(dòng)相根據(jù)極性大小通常選擇乙腈和甲醇溶液；水相常用甲酸、乙酸、甲酸銨、乙酸銨和氨水等溶液。根據(jù)采用負(fù)離子模式（ESI—）電離，第一選擇為有機(jī)相—氨水、有機(jī)相—甲酸銨、有機(jī)相—乙酸銨為流動(dòng)相，但考察后發(fā)現(xiàn)采用這幾種方式時(shí)兩種目標(biāo)物質(zhì)無法實(shí)現(xiàn)分離。采用有機(jī)相—甲酸、有機(jī)相—乙酸時(shí)，考察發(fā)現(xiàn)兩種目標(biāo)物質(zhì)能完全分離，且采用甲酸時(shí)基線更穩(wěn)定，噪音更小。對有機(jī)流動(dòng)相選擇時(shí)，乙腈具有更好的信號和靈敏度。

3.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)條件下采用負(fù)離子模式（ESI-）檢測，采用MRM模式，調(diào)整碰撞能量將目標(biāo)化合物打碎，以子離子相應(yīng)最強(qiáng)時(shí)的參數(shù)來確定碰撞能量和裂解電壓。用子離子中最強(qiáng)響應(yīng)的子離子作為定量離子，第二大響應(yīng)的子離子作為定性離子。

3.3 油基食品模擬物中目標(biāo)物質(zhì)提取溶液優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)室根據(jù)目標(biāo)化合物易溶于極性有機(jī)溶劑不溶于非極性有機(jī)溶劑的特性，選擇了甲醇水溶液和乙腈水溶液作為油基模擬物的提取溶液。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩者都具有良好的提取效果，有效回收率平均達(dá)到95%以上。參考兩者的毒性及試劑成本，故選擇甲醇的水溶液作為提取溶液。