气相色谱-质谱法检测4种对羟基苯甲酸酯特定迁移量的方法

摘要

气相色谱‑质谱法检测塑料类食品接触材料中4种对羟基苯甲酸酯特定迁移量的方法，其中4种对羟基苯甲酸酯分别为对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯、对羟基苯甲酸丙酯，所述方法经过迁移实验、食品模拟试液的处理、空白实验、气相色谱‑质谱法检测四个步骤，定量测得待测样品中4种对羟基苯甲酸酯特定迁移量。本发明提供的4种对羟基苯甲酸酯特定迁移量的检测方法具有灵敏、准确、快速、简便的特点。

说明书

技术领域

本发明属于化学检测领域，涉及气相色谱-质谱法(GC-MS)检测塑料类食品包装材料及容器中有害的对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯、对羟基苯甲酸丙酯特定迁移量。

背景技术

对羟基苯甲酸甲酯(cas：99-76-3)、对羟基苯甲酸乙酯(cas：120-47-8)、对羟基苯甲酸异丙酯(cas：4191-73-5)和对羟基苯甲酸丙酯(cas：94-13-3)这4种对羟基苯甲酸酯常作为防霉防腐类功能助剂，广泛应用于聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚苯乙烯(PS)，丙烯腈-聚苯乙烯(AS)，丙烯腈-丁二烯-丁乙烯(ABS)等塑料的生产。塑料类食品接触材料相关制品中残留或降解出来的对羟基苯甲酸酯类，在使用的过程中也会迁移到食物中,直接危害人体健康。对羟基苯甲酸酯类化合物对人体有内分泌干扰作用，并具有生物累积和富集作用；近年来研究显示，对羟基苯甲酸酯类化合物与人体肥胖、变异原致敏、精子DNA损伤有关联，甚至可能致癌。由于这4种对羟基苯甲酸酯的毒副作用，欧盟在2011年发布的(EU)NO 10/2011法规,将这4种对羟基苯甲酸酯的特定迁移量加以了规定。

目前，国内外有关对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯和对羟基苯甲酸丙酯这4种对羟基苯甲酸酯的检测研究，主要集中在食品、药品、化妆品、生物、尿液、人体组织、润滑油类样品中，而有关对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯和对羟基苯甲酸丙酯这4种对羟基苯甲酸酯特定迁移量的检测，未见相关研究报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气相色谱-质谱(GC-MS)法检测塑料类食品接触材料中对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯和对羟基苯甲酸丙酯4种对羟基苯甲酸酯特定迁移量的方法，该方法具有灵敏、准确、快速、简便的特点。

该检测方法包括以下步骤：

一、迁移实验：根据待测样品的实际用途，按照欧盟NO 10/2011法规要求使食品模拟物和待测样品接触后，按照规定的迁移温度和迁移时间进行迁移实验，实验结束后移出食品模拟物即为食品模拟试液，所述食品模拟物为A：10％乙醇、B：3％乙酸、C：20％乙醇、D1：50％乙醇、D2：橄榄油。

根据欧盟NO10/2011法规规定，食品模拟物A：10％乙醇水溶液(v/v)，用于模拟pH＞4.5的水性食品；食品模拟物B：3％乙酸水溶液(w/v)，用于模拟pH＜4.5的酸性食品；食品模拟物C：20％乙醇水溶液(v/v)，用于模拟含酒精且酒精含量不超过20％的食品；食品模拟物D1:50％乙醇水溶液(v/v)，用于模拟含酒精且酒精含量大于20％的食品以及油水乳化液；食品模拟物D2：植物油，用于模拟表面含有游离脂肪的食品。

同样根据规定，按表一所示根据产品实际用途选择合适的迁移试验条件。

二、食品模拟试液的处理：当食品模拟试液为A、B、C、D1时，移取定量食品模拟试液至容量瓶后用提取溶剂A定容，加入除水剂脱水，混匀静置，取上清液用过滤器过滤，当食品模拟试液为D2时，称取定量食品模拟液于离心管中，加入脱脂溶剂和提取溶剂A，混匀后加入除水剂和提取溶剂B，离心后静置，取上清液用过滤器过滤。

表一 迁移时间和迁移温度的选择

三、空白实验：使用步骤二中的方法处理未与待测样品接触的食品模拟试液。

四、气相色谱-质谱法测定：

色谱柱：弱极性气相毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)或相当者；

载气：氦气；

载气流速：1mL/min；

进样口温度：280℃；

进样分流情况：以5:1的比例分流进样；

气相色谱升温程序：0min，115℃，以5℃/min的速度上升至180℃，保持0min，以50℃/min的速度上升至300℃，保持1min；

进样量：1μL；

质谱离子源类型：EI源；

离子源温度：250℃；

数据采集模式：选择离子扫描；

电离能量：70eV；

四级杆温度：150℃；

溶剂延迟时间：4min；

定量检测方式：校准曲线外标法定量。

定量测得待测样品中4种对羟基苯甲酸酯特定迁移量。

优选的，步骤一中所述的待测样品为＜500mL容器类塑料制品、＞10L容器类塑料制品或不可盛装的扁平塑料制品，处理时将塑料制品剪切好放入干净的玻璃器皿中，每6dm²食品接触面的表面积使用1L的食品模拟物，在器皿口以表面皿进行密封后，在烘箱或培养箱中按欧盟NO>

优选的，步骤一中所述的待测样品为＞500mL且＜10L的容器类塑料制品，处理时将食品模拟物注入至距容器边缘4/5处，在容器口以铝箔纸进行密封后，在烘箱或培养箱中按欧盟NO>

优选的，步骤二中所述的过滤器为0.45μm聚四氟乙烯针头过滤器。

优选的，步骤二中所述的提取溶剂A为异丙醇，提取溶剂B为无水乙醇，除水剂为无水硫酸钠，脱脂剂为正庚烷。

优选的，根据权利要求1所述的气相色谱-质谱法检测4种对羟基苯甲酸酯特定迁移量的方法，其特征在于，步骤二中所述混匀静置进一步包括：涡旋数秒，超声10min，静置30min。

优选的，根据权利要求1所述的气相色谱-质谱法检测4种对羟基苯甲酸酯特定迁移量的方法，其特征在于，步骤二中所述的离心后静置进一步包括：300rpm离心震荡20min，再静置40min。

本发明由于采用了上述的技术方案，可以高效、简便、快速的测定塑料类食品包装材料及容器中对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯和对羟基苯甲酸丙酯的特定迁移量。相关检测方法验证数据如下：

1、保留时间、定量离子、定性离子

对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯和对羟基苯甲酸丙酯的保留时间及在选择离子扫描模式下的保留时间、定量离子、定性离子参数如表二所示。

表二 四种对羟基苯甲酸酯的保留时间、定量离子、定性离子参数

2、检测限

本发明对对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯和对羟基苯甲酸丙酯的测定低限如表三所示。

表三 四种对羟基苯甲酸酯的检测限

3、校准曲线相关参数

取不同浓度的对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯和对羟基苯甲酸丙酯混合标准溶液，如表四所示，按本方法所确定的仪器条件以及低浓度至高浓度的顺序分别依次进样，以对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯或对羟基苯甲酸丙酯色谱峰面积对浓度作线性回归，其浓度与色谱峰面积线性关系良好，相关系数r²>0.9996，结果如表五所示。

表四 标准溶液系列浓度单位：mg/L

表五 线性范围、校准曲线、相关系数

4、回收率和精密度试验

实际样品中分别添加三个不同浓度水平的对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯和对羟基苯甲酸丙酯混合标准溶液，六次重复试验的平均加标回收率和精密度数据见表六。

表六 五种食品模拟物中的平均加标回收率和精密度(n＝6)。

^a：相对标准偏差

具体实施方式

下面通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或者改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。

本发明实施例中所用的各种原料和试剂如无特别说明均为市售购买。

本发明实施例中所使用的气相色谱质谱仪型号为7890A-5975C。

本发明实施例中所使用的色谱柱为Agilent HP-5气相毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)。

实施例

1、迁移试验

1.1配制食品模拟物:根据(EU)NO 10/2011法规规定，分别配制食品模拟物A：10％乙醇水溶液(v/v)，用于模拟pH＞4.5的水性食品；食品模拟物B：3％乙酸水溶液(w/v)，用于模拟pH＜4.5的酸性食品；食品模拟物C：20％乙醇水溶液(v/v)，用于模拟含酒精且酒精含量不超过20％的食品；食品模拟物D1:50％乙醇水溶液(v/v)，用于模拟含酒精且酒精含量大于20％的食品以及油水乳化液；食品模拟物D2：橄榄油，用于模拟表面含有游离脂肪的食品。

1.2选择迁移条件：根据表一选择迁移条件。

1.3处理待测样品：待测样品为＜500mL容器类塑料制品、＞10L容器类塑料制品或不可盛装的扁平塑料制品，处理时将塑料制品剪切好放入干净的玻璃器皿中，每6dm²食品接触面的表面积使用1L的食品模拟物，待测样品为＞500mL，＜10L的容器类塑料制品，处理时将食品模拟物注入至距容器边缘4/5处。

1.4进行迁移实验：根据食品接触塑料制品的实际用途，按照1.3中的方法将选用的食品模拟物注入到塑料制品或玻璃器皿中，在器皿口或容器口以表面皿或铝箔纸进行密封后，在烘箱或培养箱中按1.2选择的迁移条件设定迁移温度和时间进行迁移试验。完毕后冷却至室温，将其中的食品模拟物转移到干净玻璃器皿中待后续处理。

2、食品模拟试液的处理：

2.1食品模拟物A、B、C、D1试液的处理：准确移取1.00mL水基食品模拟物样品溶液至10mL容量瓶中，用异丙醇定容至刻度，充分混匀后，添加3g无水硫酸钠至10mL容量瓶中，涡旋数秒之后，置于超声波清洗器中超声10min，取出静置30min后，用2mL注射器吸取上清约2mL,经0.45μm聚四氟乙烯针头过滤器过滤至进样瓶中，待测。

2.2食品模拟物D2食品模拟物试液的处理：称取橄榄油模拟物5g(精确至0.01g)于50mL具盖离心试管中，分别加入10mL正庚烷和0.5mL异丙醇溶液，混匀后，再分别加入2g无水硫酸钠和10mL无水乙醇，旋紧塞子，300rpm震荡20min，再静置40min，用2mL注射器吸取上清液约2mL，经0.45μm聚四氟乙烯针式过滤器至2mL样瓶中，盖紧盖子，涡旋数秒后，待测。

3、空白试验：按照二中2.1、2.2方法处理没有与待测样品接触的食品模拟试液。

4、气相色谱-质谱测定：

气相色谱-质谱色谱条件参数如下：

色谱柱：Agilent HP-5气相毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)；

载气：氦气；

载气流速：1mL/min；

进样口温度：280℃；

进样分流情况：以5:1的比例分流进样；

气相色谱升温程序：0min，115℃，以5℃/min的速度上升至180℃，保持0min，以50℃/min的速度上升至300℃，保持1min；

进样量：1μL；

质谱离子源类型：EI源；

离子源温度：250℃；

数据采集模式：选择离子扫描；

电离能量：70eV；

四级杆温度：150℃；

溶剂延迟时间：4min；

定量检测方式：校准曲线外标法定量。

使用以上方法定量测得食品接触塑料制品中4种对羟基苯甲酸酯特定迁移量。

实施例所得到的检测方法验证结果如下：

1、保留时间、定量离子、定性离子

对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯和对羟基苯甲酸丙酯的保留时间及在选择离子扫描模式下的保留时间、定量离子、定性离子参数如表二所示：

2、检测限

本发明对对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯和对羟基苯甲酸丙酯的测定低限如表三所示。

3、校准曲线相关参数

取不同浓度的对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯和对羟基苯甲酸丙酯混合标准溶液(见表四)，按本方法所确定的仪器条件以及低浓度至高浓度的顺序分别依次进样，以对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯或对羟基苯甲酸丙酯色谱峰面积对浓度作线性回归，其浓度与色谱峰面积线性关系良好，相关系数r²>0.9996，结果如表五所示。

4、回收率和精密度试验

实际样品中分别添加三个不同浓度水平的对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙酯和对羟基苯甲酸丙酯混合标准溶液，六次重复试验的平均加标回收率和精密度数据见表六。