塑料器具中双酚A的溶出研究

摘要

目的：
　　 双酚A(bisphenol-A，BPA)是一种环境内分泌干扰物质[1]，可随食品和水进入人体，导致生殖功能下降、生殖器肿瘤的发生、免疫力降低和扰乱正常内分泌功能[2-3]，对生物体具有致畸性、致突变性和致癌性。BPA作为重要的有机化工原料，主要用于生产聚碳酸酯(PC)、环氧树脂(EP)等多种高分子材料。因其具有质地透明、耐摔和耐热等优点，而被广泛应用于塑料器具的制造中。当塑料器具加热、机械清洗时，会增加BPA的溶出，导致对人体的危害，塑料器具中双酚A的溶出己成为近些年全球关注的热点。已有文献报道，在剪碎后塑料中可检出BPA的溶出4-6]。但这不能反映实际使用状态下BPA的溶出和接触水平，而实际使用状态下BPA的溶出和接触水平的相关报道较为少见。
　　 本研究模拟实际生活中塑料器具包括一次性塑料杯、一次性纸杯、奶瓶、太空瓶的使用情况，采用荧光分析法和高效液相色谱法对塑料器具中BPA的溶出进行测定。研究不同使用温度、不同使用方式、不同介质中（水、酸、乙醇）塑料器具双酚A的溶出，为实际使用状态下的双酚A溶出及人们可能的接触程度提供数据，为塑料器具的安全使用提供依据。
　　 方法：
　　 1.样品处理：在各种器具中加入不同介质（水、乙醇、酸）的溶液浸泡，将浸泡液转移至100mL烧杯中，加热浓缩至约5mL，用1mol/L盐酸1mL润洗并转移，乙酸浸泡直接转移。
　　 2.荧光分光光度法：加热浓缩后的样品采用荧光分光光度计测定双酚A的含量，实验中对激发光波长和发射光波长、pH值以及β-环糊精溶液用量、放置时间等实验条件进行了优化。建立测定双酚A的荧光分析法。
　　 3.高效液相色谱法：样品加热浓缩后利用高效液相色谱仪对双酚A的含量进行测定，实验中对激发光波长和发射光波长、流动相、梯度洗脱等实验条件进行了优化。建立测定双酚A的高效液相色谱法。
　　 结果：
　　 实验结果表明，最佳实验条件如下：
　　 1.荧光分析法测定条件：激发波长(λex)为281nn，荧光波长(λem)为311nm;pH为1；β-环糊精溶液浓度为2×1004mol/L。BPA在2.0～50.0μg/L的范围内线性良好，工作曲线回归方程为y=0.2857x+0.8621，相关系数为0.997。该方法的检出限为1.84μg/L，平均回收率在95.1％～105.0％之间，RSD为3.5％～9.4％。
　　 2.高效液相色谱法测定条件：色谱柱：AgilentZORBAXEclipseXDB-C18(4.6mm×250mm,5μm);流动相为甲醇：水(70：30);流速1.0mL/min;柱温30℃，进样量20μL;荧光检测器，激发波长230nm，荧光波长313nm。梯度洗脱程序：0～6min，甲醇70％：6～10min，甲醇由70％至100％；10～21min，甲醇100％;21～25min甲醇100％降为70％，结束洗脱程序。
　　 最佳实验条件下，BPA在2.0～50.0μg/L的范围内线性良好，工作曲线回归方程为y=0.459x+0.763，相关系数为0.998。该方法的检出限为1.20μg/L，平均回收率在86.0％～104.7％之间，RSD为3.6％～8.2％。
　　 3.样品测定结果
　　 (1)分别测定一次性塑料杯(PET)、奶瓶(PC)、太空瓶(PC)中在不同温度(25℃、50℃和沸水)时水介质的溶出。结果显示：一次性塑料杯在三种处理方式下均未检出；奶瓶和太空瓶在25℃均未检出，在50℃时水中的溶出量分别为（0.32±0.05）、（0.27±0.06）μg/L，沸水时的溶出量分别为(0.58±0.09)、(0.54±0.07)μg/L。
　　 (2)一次性纸杯(PC涂层)在沸水和微波加热到沸水时水介质溶出，结果显示：在沸水水中浸泡时BPA的溶出量为（0.62±0.13）μg/L，在微波炉中加热浸泡溶出量为（1.15±0.06）μg/L。
　　 (3)不同介质（水、酸、乙醇）时一次性纸杯的溶出，结果显示：室温水浸泡一次性纸杯未检出，20％乙醇浸泡未检出,4％乙酸浸泡时BPA的溶出量为(0.34±0.04)μg/L。
　　 结论；
　　 本研究采用的荧光分析法和高效液相色谱法灵敏度高，选择性好，线性范围良好。样品模拟实际使用的状况，测定了不同使用温度、不同使用方式、不同介质下塑料器具中BPA的溶出程度。实验结果表明：随着温度增高，双酚A溶出增多；微波炉加热沸腾浸泡比用沸水浸泡的溶出的双酚A多；20％的乙醇溶液浸泡未检出双酚A的溶出；4％的乙酸浸泡有微量双酚A的溶出。提示人们日常生活中尽量少使用或不使用这些塑料器具饮用温度较高的水，避免双酚A的长期低剂量暴露导致对人体的危害。