胡 偉 馬俊輝 張曉飛 徐 文2 周良春 李雙琦 趙文隆

(1.成都產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院有限責(zé)任公司，成都 610100；2.成都市新都區(qū)石犀小學(xué)，成都 610500)

彩泥(造型粘土)是一類集趣味性、知識(shí)性與科學(xué)性于一體的新型益智類玩具，主要分為以下兩類：一類是傳統(tǒng)彩泥，主要由面粉、防腐粉、香精、食用油、色素、鹽、保濕劑、水、顏料或染料按比例混合攪拌制成；一類是造型黏土又名輕質(zhì)彩泥、太空粘土、跳跳泥、棉花泥，主要運(yùn)用紙漿或高分子材料發(fā)泡粉(真空微球)進(jìn)行發(fā)泡，再與聚乙烯醇、膠黏劑、甘油、顏料(染料)等材料按照一定比例物理混合制成[1，2]。為延長(zhǎng)彩泥制品的使用和貯存壽命，防止細(xì)菌的產(chǎn)生，部分生產(chǎn)企業(yè)可能禁用添加防腐劑等化學(xué)助劑，此類化學(xué)助劑具有致敏性與致癌性，幼兒長(zhǎng)期接觸或誤食易對(duì)身體健康造成潛在危害[3-7]。

彩泥(造型粘土)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為QB/T 2960-2008《彩泥》，其僅對(duì)防腐劑游離甲醛進(jìn)行限量(限量值為0.05%)[8]。歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 71-9:2005+A1:2007《玩具安全 第9部分 有機(jī)化合物限值要求》針對(duì)彩泥中游離甲醛、苯酚、甲基異噻唑啉酮(CAS:2682-20-4)等7種防腐劑進(jìn)行限量[9]。歐盟玩具安全指令2009/48/EC中新增的4種玩具中防腐劑物質(zhì)限制(甲基氯異噻唑啉酮(CMI)要求低于0.75mg/kg，甲基異噻唑啉酮(MI)要求低于0.25mg/kg，CMI與MI的3∶1比例混合物要求低于1mg/kg，苯并異噻唑啉酮(BIT)要求低于5mg/kg)已于2017年11月24日全部生效[10]。對(duì)羥基苯甲酸酯類防腐劑廣泛用于食品、包裝、藥品和化妝品等，包括對(duì)羥基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、異丙酯和異丁酯，與乳腺癌發(fā)病有關(guān)且具有雌激素活性[5,11-13]。

目前，關(guān)于防腐劑的研究較多，常用的防腐劑苯甲酸、苯甲醇、甲基異噻唑啉酮與對(duì)羥基苯甲酸酯類，主要用于化妝品、食品藥品、食品接觸材料等[2-5,14-17]。國(guó)內(nèi)至今未對(duì)彩泥制品中防腐劑的類別與限量未做出明確規(guī)定?；诜栏瘎┑膰?yán)重危害，為保證彩泥制品的安全，有必要控制防腐劑的使用與用量。利用超聲萃取-高效液相色譜法建立同時(shí)測(cè)定彩泥中苯甲酸、苯甲醇、甲基異噻唑啉酮、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸異丙酯、對(duì)羥基苯甲酸異丁酯等9種防腐劑含量的方法。為彩泥制品中防腐劑進(jìn)行合理產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供一種高效、可行的手段。

1 材料與試劑

1.1 材料

40組彩泥(造型黏土)購(gòu)置于流通領(lǐng)域(網(wǎng)絡(luò)平臺(tái))，價(jià)格5.5～79元/盒。

1.2 儀器及試劑

高效液相色譜儀：UltiMate 3000型(配二極管陣列檢測(cè)器DAD)，美國(guó)Thermo Fisher公司；超純水系統(tǒng)：Milli-Q Direct 16型，德國(guó)Merck公司；超聲波提取儀：EMMI 60HC型，德國(guó)EMAG公司；高速冷凍離心機(jī)：3K15型，德國(guó)SIGMA公司；電子天平：ME204E/02型，瑞士METTLER TOLEDO公司；渦旋振蕩器：Multi Reax型，德國(guó)Heidolph公司。

苯甲酸、苯甲醇、甲基異噻唑啉酮、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸異丙酯、對(duì)羥基苯甲酸異丁酯9種防腐劑(純度均≥98.0%，德國(guó)Dr.Ehrenstorfer公司)；實(shí)驗(yàn)室用超純水(18.2MΩ·cm，25℃)、甲醇、乙腈(HPLC級(jí)，美國(guó)Thermo Fisher公司)、磷酸二氫鈉(優(yōu)級(jí)純，成都市科龍化工試劑廠)。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 儀器條件

Kromasil 100-5C18色譜柱(250mm×4.6mm，5μm)；柱溫：30℃；流速：1.5mL/min；進(jìn)樣量：5μL；流動(dòng)相：0.05mol/L磷酸二氫鈉+甲醇+乙腈=50+35+15(體積比)；檢測(cè)波長(zhǎng)：甲基異噻唑啉酮為280nm檢測(cè)，其余防腐劑在254nm檢測(cè)。在色譜條件下，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)行分析，甲基異噻唑啉酮、苯甲醇、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、苯甲酸、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸異丙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、對(duì)羥基苯甲酸異丁酯和對(duì)羥基苯甲酸異丁酯的色譜峰與相鄰色譜峰的分離度均大于1.5，理論塔板數(shù)均大于5000，拖尾因子均在0.95～1.05之間(圖1、圖2)。

圖1 9種防腐劑的典型液相色譜圖(檢測(cè)波長(zhǎng)：254nm)1.甲基異噻唑啉酮(1.617min)；2.苯甲醇(3.320min)；3.對(duì)羥基苯甲酸甲酯(4.550min)；4.苯甲酸(6.223min)；5.對(duì)羥基苯甲酸乙酯(7.463)；6.對(duì)羥基苯甲酸異丙酯(12.260min)；7.對(duì)羥基苯甲酸丙酯(13.967min)；8.對(duì)羥基苯甲酸異丁酯(25.740min)；9.對(duì)羥基苯甲酸異丁酯(27.773min)

圖2 9種防腐劑的典型液相色譜圖(檢測(cè)波長(zhǎng)：280nm)1.甲基異噻唑啉酮(1.617min)；2.苯甲醇(3.320min)；3.對(duì)羥基苯甲酸甲酯(4.550min)；4.苯甲酸(6.223min)；5.對(duì)羥基苯甲酸乙酯(7.463)；6.對(duì)羥基苯甲酸異丙酯(12.260min)；7.對(duì)羥基苯甲酸丙酯(13.967min)；8.對(duì)羥基苯甲酸異丁酯(25.740min)；9.對(duì)羥基苯甲酸異丁酯(27.773min)

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置

準(zhǔn)確稱取9種防腐劑標(biāo)準(zhǔn)品適量，用甲醇溶解后，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，甲醇定容，制成混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液；取混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液適量，用甲醇制成混合標(biāo)準(zhǔn)系列1～5溶液，用高效液相色譜法進(jìn)行檢測(cè)，采用外標(biāo)法定量。其中，苯甲酸、苯甲醇的標(biāo)準(zhǔn)系列質(zhì)量濃度：50mg/L、100mg/L、200mg/L、300mg/L、500mg/L，甲基異噻唑啉酮、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸異丙酯、對(duì)羥基苯甲酸異丁酯的標(biāo)準(zhǔn)系列質(zhì)量濃度：5mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、50mg/L。

2.3 樣品處理方法

準(zhǔn)確稱量彩泥(造型黏土)試樣(選取同一色)約1g(精確到0.1mg)置于比色管中，準(zhǔn)確加入乙腈10mL，渦旋振蕩5min后超聲萃取20min，冷卻至室溫、離心10min，取上清液經(jīng)0.45μm有機(jī)濾膜過濾，所得濾液供液相色譜分析，采用外標(biāo)法定量。

3 結(jié)果與討論

3.1 提取溶劑的選擇

根據(jù)9種防腐劑的物理性能(溶解性)，分別考察了甲醇、乙腈、乙酸乙酯、丙酮、乙醚、正己烷六種溶劑的提取效率。結(jié)果表明：甲醇、乙酸乙酯、丙酮、正己烷四種溶劑對(duì)彩泥中對(duì)羥基苯甲酸酯類的提取效率不高(低于80%)，且提取液易渾濁，不宜過濾，不易操作；甲醇、正己烷、乙腈對(duì)甲基異噻唑啉酮提取效率較好(高于90%)；乙醚由于沸點(diǎn)低，揮發(fā)性強(qiáng)，易燃、易爆，且產(chǎn)生大量有機(jī)廢液。為了能同時(shí)檢測(cè)9種防腐劑，選擇干擾少、回收率高、選擇性廣的乙腈作為提取溶劑。

3.2 檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇

移取苯甲酸、苯甲醇、甲基異噻唑啉酮、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸異丙酯、對(duì)羥基苯甲酸異丁酯9種防腐劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(標(biāo)準(zhǔn)溶液系列3)，用甲醇作為參比，在波長(zhǎng)200nm～400nm范圍內(nèi)進(jìn)行紫外吸收掃描分析，分別考慮各組分性質(zhì)、吸收強(qiáng)度和流動(dòng)相干擾等因素，選擇合適的檢測(cè)波長(zhǎng)。結(jié)果表明：甲基異噻唑啉酮選擇在280nm檢測(cè)(其中，254nm處，甲基異噻唑啉酮濃度10mg/L，峰面積0.530mAU*min，峰高10.511mAU；280nm處，甲基異噻唑啉酮濃度10mg/L，峰面積1.287mAU*min，峰高24.335mAU；因此，280nm處檢測(cè)靈敏度高)，其余8種防腐劑選擇在254nm檢測(cè)，各組分能夠得到較好的分離效果。其中，9種防腐劑標(biāo)準(zhǔn)圖譜請(qǐng)見圖1和圖2。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限及定量限

依據(jù)實(shí)驗(yàn)方法(2.1、2.2)，采用液相色譜儀分析混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，平行測(cè)定3次，得到各組分質(zhì)量濃度x(單位：mg/L)與峰面積y(單位：mAU*min)的線性回歸方程與相關(guān)系數(shù)R2；根據(jù)信噪比(S/N)=3計(jì)算方法檢出限，信噪比(S/N)=10計(jì)算方法定量限，結(jié)果見表1。結(jié)果表明，9種防腐劑在各自的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好(R2均大于0.998)。

表1 線性范圍、線性方程、方法檢出限與定量限

注：線性范圍、檢出限及定量限(取樣量為1g，稀釋體積10mL計(jì))的單位為毫克每千克(mg/kg)

3.4 穩(wěn)定性、回收率與精密度試驗(yàn)

在待測(cè)樣品中加入低、中、高濃度(線性范圍內(nèi))水平的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，利用液相色譜法，按照儀器條件(2.1)進(jìn)行9種防腐劑含量的測(cè)試，考察方法的精密度與回收率；此外，分別在0h、2h、4h、6h、12h和24h測(cè)定9種防腐劑含量，考察樣品的穩(wěn)定性。結(jié)果(n=6)表明：9種防腐劑穩(wěn)定性(RSD)均小于3%，樣品溶液在24h內(nèi)較為穩(wěn)定；回收率在90.9%～106.9%之間，精密度(RSD)為0.89%～2.88%，方法適用于彩泥制品中苯甲酸等9種防腐劑含量的測(cè)定，具有簡(jiǎn)便、快速、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)果見表2。

表2 9種防腐劑穩(wěn)定性、加標(biāo)回收率與精密度結(jié)果(n=6)

注：N.D即低于本方法檢出限(下同)

3.5 樣品分析

依據(jù)實(shí)驗(yàn)方法(2.1、2.2)，對(duì)40組網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)購(gòu)置的彩泥制品進(jìn)行9種防腐劑的檢測(cè)，為了便于分析比較，此次檢測(cè)樣品顏色統(tǒng)一(黑色彩泥)。結(jié)果表明：40組彩泥制品中，11組檢出防腐劑(表3)，其余均未檢出防腐劑；苯甲酸、苯甲醇、甲基異噻唑啉酮、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸乙酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯均有檢出，對(duì)羥基苯甲酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸異丙酯和對(duì)羥基苯甲酸異丁酯均未檢出；其中，歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 71-9:2005+A1:2007中甲基異噻唑啉酮限量為0.25mg/kg，5組彩泥制品含量高于限量，最大檢出量為50.5mg/kg；對(duì)羥基苯甲酸甲酯最大檢出量1559.5 mg/kg，苯甲酸最大檢出量598.6mg/kg，苯甲酸最大檢出量1697.2mg/kg，對(duì)羥基苯甲酸乙酯最大檢出量109.5 mg/kg，對(duì)羥基苯甲酸丙酯最大檢出量666.2mg/kg。

綜上所述，在彩泥制品中，甲基異噻唑啉酮含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于歐盟標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)作為極其重點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控對(duì)象；此外，苯甲酸、苯甲醇、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸乙酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯應(yīng)作為重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控對(duì)象，提前預(yù)防突發(fā)性安全事故的發(fā)生。

表3 樣品檢出結(jié)果 mg/kg

4 結(jié) 論

建立了一種同時(shí)檢測(cè)彩泥制品中9種防腐劑含量(苯甲酸、苯甲醇、甲基異噻唑啉酮、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯、對(duì)羥基苯甲酸異丙酯和對(duì)羥基苯甲酸異丁酯)的超聲萃取-高效液相色譜法，方法簡(jiǎn)便、快速、高效、靈敏度高，方法檢出限為5mg/kg～200mg/kg，樣品的加標(biāo)回收率為90.9%～106.9%，精密度和穩(wěn)定性的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.89%～2.88%、0.54%～2.58%，可適用于彩泥制品中防腐劑的檢測(cè)。為彩泥制品中多種微量防腐劑含量進(jìn)行合理產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供一種高效、可行的手段。