GPC-GC-MS法測定冰淇淋、果凍中的塑化劑

李羽翡，祖 新，劉 煜

（1.甘肅省食品質量監督檢驗研究中心，甘肅 蘭州 730030；2.蘭州大學 化學化工學院，甘肅 蘭州 730030）

當前，食品和食品相關產品的安全問題已經成為國內外廣泛關注的焦點。鄰苯二甲酸酯類化合物（PAEs）作為一種塑料改良劑，因其增塑效率高、使用成本低、易與其他助劑配合使用等優點而被廣泛應用于塑料、農藥、化妝品、食品包裝等領域[1]。該類化合物在自然界中難以降解，對生態平衡具有破壞作用，可通過呼吸、飲食和皮膚接觸進入人體或動物體內，通過物質與功能的積蓄對人體健康產生不容忽視的危害[2-3]。有研究表明，PAEs具有一般毒性，對中樞神經系統具有抑制和麻痹作用[4]，對動物有致畸和致突變作用，并且對內分泌干擾性較強[5]。2011年6月1日，衛生部緊急發布公告，將鄰苯二甲酸酯類物質列入食品中可能違法添加的非食用物質和易濫用的食品添加劑名單。衛生部辦公廳監督函[2011]551號文明確指出“食品容器、食品包裝材料中使用鄰苯二甲酸酯類物質，應當嚴格執行《食品容器、包裝材料用添加劑使用衛生標準）（GB9685-2008）規定的品種、范圍和特定遷移量或殘留量，不得接觸油脂類食品和嬰幼兒食品，食品、食品添加劑中的鄰苯二甲酸二（α-乙基已酯）（DEHP）、鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP）和鄰苯二甲酸二正丁酯（DBP）最大殘留量分別為1.5mg/kg、9.0mg/kg、0.3mg/kg。目前，PEAs檢測的相關研究有很多[6-12]，各種新的、更為有效的檢測方法為標準的建立提供了科學有效的理論依據，為保障國民食品安全做出了一定貢獻。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP，99.9%）、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP，99.6%）、鄰苯二甲酸丁基芐基酯（BBP，99.0%）、鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP，99.6%）：購自國家標準物質中心。乙酸乙酯（分析純、重蒸）、環己烷（分析純、重蒸）、正己烷（色譜純）：購自國藥集團化學試劑有限公司。果凍、冰淇淋購自當地超市。

1.2 儀器與設備

AgilentGC（6890N）-MSD（5975）（美國安捷倫）；凝膠色譜（GPC）凈化系統（PrepLincGPC+PrepLincSPE+Prep LincEvap，美國J2 Scientific）；凝膠柱：200mm×25mm（22g bio-beadaSX-3 填料）；VORTEX-6旋渦混合器（江蘇其林貝爾）；sartorius BS224S電子分析天平（德國賽多利斯）；HGC-12A干式氮吹儀（南京科捷）；ULTRA-TURRAX多功能均質器（美國VWR）；L53多管架自動平衡離心機（長沙湘儀）。

1.3 凝膠色譜（GPC）凈化系統條件

凝膠柱：200mm×25mm；流動相：乙酸乙酯、環己烷（1∶1）；流速：4.7mL/min；流出液收集時間：5.5min～16.5min；檢測器：254nm UV，濃縮體積2.0mL。

1.4 色譜條件

色譜柱：HP-5（30.0m×0.25μm）；載氣：高純氮（99.999%）；柱流量：1.0mL/min；進樣口溫度：250℃；不分流進樣；進樣量：1μL；柱爐升溫程序：初溫60℃，保留1min。以20℃/min升至220℃，保持1min，再以5℃/min升至280℃，保持4min。

1.5 質譜條件

離子源：EI（70ev）；離子溫度：230℃；四級桿溫度：150℃；接口溫度：280℃；溶劑延遲5min；掃描方式：全掃描（質量范圍：12-350u）及選擇離子掃描。

1.6 標準樣品的處理

1.6.1 標樣制備

精確稱取4種標準品各1.0000g，用正己烷配制成1000mg/L的儲備液。

1.6.2 標準曲線繪制

將上述儲備液稀釋為濃度分別是0.2mg/L、0.6mg/L、1.5mg/L、2.5mg/L、5.0mg/L、10.0mg/L的標準溶液，然后將標準溶液及空白溶液分別置于2mL的進樣小瓶，儀器自動進樣后繪制標準曲線。

1.7 試樣處理

1.7.1 不含油脂樣品（果凍）

稱取混勻均質的半固態樣品2.0g，加入正己烷2.0mL，漩渦振蕩3min，5000r/min離心5min分層，取上清液進行GC-MS分析。

1.7.2 含油脂樣品（冰淇淋）

稱取混合均勻含油脂樣品0.50g，用乙酸乙酯：環己烷（體積1∶1）定容至10.0mL，渦旋混合3min，0.45μm濾膜過濾，濾液經凝膠色譜（GPC）凈化系統處理后收集濃縮液，進行GC-MS分析。

2 結果與討論

2.1 全掃描圖譜及工作曲線

圖1 鄰苯二甲酸酯標樣全掃描圖譜Fig.1 TIC for standard of phthalic acid esters by GC-MS

圖1是4種鄰苯二甲酸酯標樣的總離子流圖，依次有4個峰，分別以峰面積對含量繪制標準曲線，出峰時間10.41的鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP，定量離子：149、223、205、167）曲線為y1=567336.42x1+290.49746（r=0.9999）；出峰時間11.17的鄰苯二甲酸二丁酯（DBP，定量離子：149、223、205、121）曲線為y2=822007.38x2-62890.93（r=0.9983）；出峰時間15.28min的鄰苯二甲酸丁基芐基酯（BBP，定量離子：149、91、206、238）曲線為y3=11842.773x3-461.92129（r=0.9995）；出峰時間17.65min的鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP，定量離子：149、167、279、113）曲線為y4=351497.97x4-16454.124（r=0.9993）。

2.2 樣品分析結果

2.2.1 樣品圖譜（果凍）

2.2.2 樣品圖譜（冰淇淋）

圖3 冰淇淋樣品譜圖Fig.3 TIC for ice cream sample

圖4 冰激凌質譜圖1Fig.4 MS spectrum 1 for ice cream

圖5 冰激凌質譜圖2Fig.5 MS spectrum 2 for ice cream

圖6 冰激凌質譜圖3Fig.6 MS spectrum 3 for ice cream

圖7 冰激凌質譜圖4Fig.7 MS spectrum 4 for ice cream

2.2.3 樣品質譜圖（冰淇淋）

由圖2、圖3可見，果凍樣品中不含鄰苯二甲酸酯類物質。但冰淇淋樣品中，標樣出峰的4個位置均有物質檢測到。經質譜檢索發現15.289min出峰的物質并不是鄰苯二甲酸丁基芐基酯（15.28min），因為其不具有鄰苯二甲酸丁基芐基酯的特征定性及定量離子（149、91、206、238），故為雜峰。10.414min、11.172min、17.601min出峰的物質完全符合標準品圖譜，分別為鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯和鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯。

2.2.4 最低檢出限

根據檢出限信噪比S/N=3，計算知樣品最低檢出限為0.1mg/kg。

2.2.5 精密度和加標回收率實驗

將果凍、冰淇淋試樣分別添加0.15mg/kg、0.10mg/kg標準溶液進行處理后連續進樣5次，以標準曲線定量，測定結果的RSD在0.89%～3.14%之間。加標回收率結果為92%～105%。

附表 樣品中鄰苯二甲酸酯的回收率及精密度(n=5)Attached table The average recovery and RSD of phthalic acid estets in different samples(n=5)

3 討論

（1）通過樣品前處理的研究，不同樣品可采用不同的處理方法：果凍可用正己烷直接萃取的方法，而對脂肪含量較高的冰淇淋需通過凝膠色譜（GPC）凈化系統凈化，從而保證了數據的真實可靠。

（2）通過GC-MS定性證實果凍中沒有PAEs類化合物，但冰淇淋中存在3種PAEs化合物。推測其原因主要有兩點：一是鄰苯二甲酸酯雖是工業用塑料軟化劑，但不法商家將其代替起云劑中的風味油添加至食品中，以增加液體的黏稠性和穩定性；二是目前廣泛應用于食品包裝的材料主要是聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（Ps）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）。為了提高這些聚合塑料的強度、可塑性和柔韌性，必須添加增塑劑。PAEs類化合物是塑料工業的主要增塑劑，但PAEs化合物與塑料基質之間沒有形成化學共價鍵，而是以氫鍵和范德華力連接，彼此保持各自獨立的化學性質。而PAEs是高脂溶而非水溶性物質，因此食品包裝在接觸到食品中所含的油脂時，隨著時間及溫度的變化會逐漸向食品中遷移，從而導致食品被污染。

（3）建立了冰淇淋、果凍中4種鄰苯二甲酸酯的GPCGC-MS測定方法。該方法操作簡便、靈敏度高、結果可靠。在0～10.0mg/L范圍內呈現良好的線性關系（R≥0.9983），方法檢出限0.1mg/kg，平均加標回收率為92.0%～105.0%，相對標準偏差0.89%～3.14%，解決了冰淇淋、果凍中鄰苯二甲酸酯類化合物的測定問題，對于質量監控具有十分重要的指導意義。

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