□ 顏 黎 江蘇理工學院化學與環境工程學院 祝惠惠 江蘇理工學院化學與環境工程學院 常州危險貨物與包裝檢測技術中心
李 威 邵晨杰 常州危險貨物與包裝檢測技術中心 王 欣 江蘇理工學院化學與環境工程學院
羅世鵬 江蘇理工學院化學與環境工程學院 常州危險貨物與包裝檢測技術中心
丙烯酸類物質是一類含有丙烯酸骨架的化合物總稱,如丙烯酸、α-甲基丙烯酸、β-甲基丙烯酸(巴豆酸)等等。它們是一類重要的有機酸,本身就是精細化學品,還可以用于合成其他高分子材料、膠粘劑以及醫藥中間體等化工產品,因此也被廣泛用于各種食品接觸材料的合成當中。然而,丙烯酸類化合物具有一定的致敏性,容易刺激皮膚和黏膜,如果食品接觸材料中含有未聚合的丙烯酸類單體,通過遷移至食品中而被人體吸收,就有可能對肺、肝、腎等臟器產生傷害。因此,我國食品接觸材料法規GB 9685-2016[1]規定,食品接觸材料中丙烯酸和甲基丙烯酸的遷移限量為6.0 mg/kg;歐盟塑料法規還規定了巴豆酸在聚合物薄膜的全遷移限量(QMA)[2]為0.05 mg/6 dm2。
近年來,關于丙烯酸類化合物的檢測已有報道[3-5]。例如,劉蘭[6]等人在2014年利用高效液相色譜法對土曲霉發酵液中的衣康酸進行了檢測;張朝陽等[7]在2016年使用高效液相色譜法實現了丙烯酸在卡波姆共聚物中的殘留量測定;胡新功[8]等在2018年報道了食品接觸材料中巴豆酸遷移量的檢測方法。
綜上可見,雖然國內關于丙烯酸類化合物的檢測的報道較多,但對于食品模擬物中的衣康酸、甲基丙烯酸遷移量的檢測報道較少。目前也未見報道上述4種丙烯酸類化合物的同時檢測研究。因此,建立一種同時檢測食品模擬物中這4種丙烯酸類物質的研究方法能避免分別測試,提高檢測效率,具有很好的實用價值。
丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸與衣康酸均為試劑級,磷酸為分析純,橄欖油為化學純,以上均購自上海國藥;乙酸乙酯、乙腈、甲醇、異丙醇均為色譜純(上海安譜);水用超純水制備(Millipore);高效液相色譜儀,Agilent 1260,配二極管陣列檢測器(美國安捷倫);3-15離心機(ZONKIA SC-3610);數顯型多管式旋渦混合器(TALBOYS); 移 液 槍 (Sartorius); 水相和有機相針式過濾器(上海安譜)。
分別準確稱取0.5 g(精確到0.1 mg)4種丙烯酸化合物加入四個100 mL容量瓶中,加水溶解后用水定容,此為標準儲備液;然后通過計算,分別準確移取一定體積的上述4種標準儲備液加入10 mL容量瓶中,用異丙醇定容,配制成濃度均為200 mg/L的混合標準中間液,然后再用異丙醇逐級稀釋成10、20、40、60、80 mg/L與100 mg/L的異丙醇混合標準溶液。然后取6個離心管,分別在每個離心管中加入10 g橄欖油,然后在每個離心管中分別加入100 mL上述6種標準溶液,渦旋10 s混勻。此時橄欖油中4種丙烯酸類物質的濃度分別為0.10、0.20、0.40、0.60、0.80 mg/kg與1.00 mg/kg。
色譜柱:選擇Agilent poroshell 120 EC-C18(4.0 mm,4.6 mm×250 mm);流動相:5%乙腈和95%的磷酸水溶液(v/v=0.05%);進樣量:20 μL;流速:1.00 mL/min;柱溫:35 ℃;檢測波長:205 nm;經過優化后的梯度洗脫條件見表1。

表1 流動相的梯度洗脫條件
考察了甲醇、乙腈、水以及乙酸乙酯四種不同溶劑對橄欖油中目標物的提取效果,結果表明水的提取效果最好,甲醇和乙腈峰形不佳,乙酸乙酯無法分層;因此確定采用水作為提取溶劑。最終橄欖油的樣品前處理條件如下:準確稱取10 g橄欖油于玻璃離心管中,加入5.00 mL水,渦旋提取2 min,然后在4 000 r/min下離心3 min,分層后移取清液1.5 mL于進樣小瓶中,用0.45 mm濾膜過濾后進行HPLC分析。
從色譜圖(圖1)可以看出衣康酸、丙烯酸、巴豆酸與甲基丙烯酸的最強吸收峰分別在195、200、209 nm與205 nm處。綜合考慮溶劑的截止波長,因此選擇205 nm作為本實驗的最佳吸收波長,乙腈和水為流動相;色譜柱采用常規C18即可滿足要求;為了改善峰形,進行了酸度調節,結果表明當采用乙腈-0.05%磷酸水溶液(v/v=0.05%)進行酸度調節時,能達到最好的效果,由于要同時分離4種目標物質,為了節約分析時間,提高靈敏度,采用梯度洗脫進行分離,能夠取得滿意結果。

圖1 橄欖油中四種丙烯酸化合物水提取后的分析色譜圖
將1.2中的6種橄欖油標準工作液,采用2.1中的最佳方法提取后進行HPLC分析,以信噪比3/1確定方法的檢出限,結果表明丙烯酸的檢出限為0.019 mg/kg,定量限為0.063 mg/kg;甲基丙烯酸的檢出限為0.017 mg/kg,定量限為0.057 mg/kg;衣康酸的檢出限為0.015 mg/kg,定量限為0.050 mg/kg;巴豆酸的檢出限為0.011 mg/kg,定量限為0.037 mg/kg。分別在空白樣品中添加0.10、0.50、5.0 mg/kg的3個不同濃度的混合標準溶液,進行添加回收實驗,結果表明平均回收率在93.0%~110.4%,相對標準偏差(n=6)在0.10%~6.5%,說明方法準確可靠。
本研究建立了橄欖油食品模擬物中丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸和衣康酸4種化合物的同時檢測方法,該方法前處理簡單,準確可靠,檢出限檢在0.010~0.019 mg/kg,能夠滿足相關法規的限量要求,為企業產品質量進行嚴格把關,保障消費者的健康安全。