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

（江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，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、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準規(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準中僅就對苯二甲酸遷移量的檢測方法進行了規(guī)定[5]，且該方法中需加入內(nèi)標物質(zhì)鄰苯二甲酸、流動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、檢測設備準備和維護工作。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)國家標準。因此，有必要開發(fā)出一種能同時對食品模擬物中這兩種物質(zhì)進行檢測的快捷方法。基于此，本文建立了一種基于高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的測定方法，能通過一次進樣對間苯二甲酸和對苯二甲酸同時進行定量分析。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，減少了儀器的準備和維護時間，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、HH-S6型數(shù)顯恒溫水浴鍋、BPG-9070A型精密鼓風干燥箱。

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）；流動相：0.1%甲酸水溶液（80%）-乙腈（20%）；進樣量：2 μL；柱溫：30 ℃；流速：0.5 mL·min-1。

（2）質(zhì)譜條件。離子源：ESI-，負離子掃描；離子源接口電壓：4.5 kV；霧化氣：氮氣 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：多反應檢測（Multiple Reaction Monitoring，MRM）。設 置 為MRM模式時，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 標準溶液制備

（1）標準儲備液。各取間苯二甲酸和對苯二甲酸標準品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，即為標準物質(zhì)儲備液（儲備液濃度為1 000 mg·L-1）。

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

（3）水基、酸性食品、酒精類食品模擬物系列標準溶液。取5個10 mL容量瓶，分別加入中間標準溶 液0.025 mL、0.050 mL、0.100 mL、0.250 mL和 0.500 mL，用對應食品模擬物稀釋并定容至刻度，得到系列標準溶液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準溶液。分別稱取橄欖油2 g于5個具塞玻璃離心管中，各加入中間標準溶 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準溶液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 建立標準曲線

取“1.3.1標準溶液制備”中各模擬物的系列標準溶液按照“1.2儀器條件”的要求進行進樣測試，并以各模擬物的系列濃度為橫坐標、以峰面積為縱坐標建立標準曲線，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-1兩個不同濃度的各種模擬物的標準溶液按照“1.2儀器條件”進行6次重復試驗，分別計算精密度（以峰面積的RSD表示，n=6），見表3。

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

表2 標準曲線情況

表3 精密度和回收率

2.3 檢出限和定量限

（1）檢出限。取兩種目標物質(zhì)的標準溶液用各模擬物進行逐級稀釋，經(jīng)測定，信噪比（S/N）為3時，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。取兩種目標物質(zhì)的標準溶液用各模擬物進行逐級稀釋，經(jīng)測定，信噪比（S/N）為10時，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

兩種目標分析物質(zhì)測定時采用負離子模式（ESI-）電離，當采用反相色譜柱時有機流動相根據(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)采用負離子模式（ESI—）電離，第一選擇為有機相—氨水、有機相—甲酸銨、有機相—乙酸銨為流動相，但考察后發(fā)現(xiàn)采用這幾種方式時兩種目標物質(zhì)無法實現(xiàn)分離。采用有機相—甲酸、有機相—乙酸時，考察發(fā)現(xiàn)兩種目標物質(zhì)能完全分離，且采用甲酸時基線更穩(wěn)定，噪音更小。對有機流動相選擇時，乙腈具有更好的信號和靈敏度。

3.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

實驗條件下采用負離子模式（ESI-）檢測，采用MRM模式，調(diào)整碰撞能量將目標化合物打碎，以子離子相應最強時的參數(shù)來確定碰撞能量和裂解電壓。用子離子中最強響應的子離子作為定量離子，第二大響應的子離子作為定性離子。

3.3 油基食品模擬物中目標物質(zhì)提取溶液優(yōu)化

實驗室根據(jù)目標化合物易溶于極性有機溶劑不溶于非極性有機溶劑的特性，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)實驗發(fā)現(xiàn)兩者都具有良好的提取效果，有效回收率平均達到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。