張 杰,周明艷,夏 潔,李寶元,羅 容,熊 波
(1.黔南民族師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,貴州 都勻 558000;2.貴州省普通高等學(xué)校磷石膏綜合利用工程研究中心,貴州 都勻 558000)
隨著社會(huì)科技的發(fā)展,人們對(duì)食品安全越來(lái)越重視,包括食品包裝材料。在這個(gè)快節(jié)奏的時(shí)代,快餐成為了很多上班族和學(xué)生的主要餐飲之一??觳褪称钒b方便快捷,同時(shí)也存在著許多隱患[1-4]。食品包裝材料中的某些有毒化學(xué)殘留物分解遷移到食品中會(huì)使食物受到污染,從而對(duì)人體造成潛在的危害[5]。
鄰苯二甲酸二烯丙酯為氣味溫和,揮發(fā)性低,易溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑的微黃色油狀液體,是一種廣泛應(yīng)用于塑料產(chǎn)品中的鄰苯二甲酸酯類(lèi)增塑劑。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),鄰苯二甲酸二烯丙酯會(huì)引發(fā)肝癌,并對(duì)人體內(nèi)分泌系統(tǒng)功能造成干擾,改變內(nèi)分泌系統(tǒng)的正常工作,且可能會(huì)對(duì)完好器官或者其后代產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[6]。
目前,國(guó)內(nèi)已有多份關(guān)于鄰苯二甲酸酯的檢測(cè)報(bào)告,檢測(cè)方法有氣相色譜法、氣質(zhì)聯(lián)用法 (GC-MS)、液相質(zhì)譜聯(lián)用法等。中國(guó)國(guó)標(biāo)推薦的鄰苯二甲酸酯類(lèi)塑化劑的檢測(cè)方法是氣 質(zhì)聯(lián)用 (GCMS)法。但是在這些文獻(xiàn)中,對(duì)于鄰苯二甲酸二烯丙酯的檢測(cè)方法既沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法,也鮮有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[7-14]。通過(guò)查閱文獻(xiàn)得到,當(dāng)鄰苯二甲酸二烯丙酯濃度在100μg/mL時(shí),正己烷、乙酸乙酯二氯甲烷、丙酮等萃取溶劑的萃取效果相當(dāng),但是乙酸乙酯、二氯甲烷和丙酮溶劑在萃取塑料飯盒材料時(shí),其萃取液中所含雜質(zhì)較多,從而導(dǎo)致色譜圖中雜峰變多,同時(shí)所含雜質(zhì)也會(huì)使氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 (GC-MS)受到污染。
結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研,本文采用機(jī)械粉碎將塑料飯盒粉碎粉末狀細(xì)小顆粒,超聲輔助正己烷提取塑料飯盒中鄰苯二甲酸二烯丙酯,再用高效氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 (GC-MS)檢測(cè)分析。該方法重現(xiàn)性好,檢出限低,準(zhǔn)確度和精密度均滿(mǎn)足檢測(cè)要求,鄰苯二甲酸二烯丙酯提取選擇性高且回收率高。該方法完善了鄰苯二甲酸二烯丙酯的檢測(cè)方法。
鄰苯二甲酸二烯丙酯 (AR)、正己烷 (AR),均購(gòu)于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 (GC-MS)、安捷倫科技有限公司;容量瓶、燒杯、超聲波清洗機(jī)、具塞比色管、粉碎機(jī),武義海納電器有限公司;移液槍、電子天平。
準(zhǔn)確量取鄰苯二甲酸二烯丙酯5.50 mL,用正己烷配制成1000 mg/L的儲(chǔ)備液。
用正己烷將鄰苯二甲酸二烯丙酯的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液分別稀釋為10、50、100、200和500μg/L的工作液,經(jīng)過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 (GC-MS)分析測(cè)定后,以鄰苯二甲酸二烯丙酯的濃度為橫坐標(biāo),其特征碎片離子的峰面積為縱坐標(biāo),繪制成標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)并擬合出其線(xiàn)性方程。
使用Rtx-5 MS毛細(xì)管氣相色譜柱(30 m×250μm×0.25μm),載氣為高純氦氣,氣體流速為1.0mL/min。柱箱初始溫度為120℃,然后以20℃/min升溫至 280℃,保持6 min;進(jìn)樣器溫度280℃,進(jìn)樣量為0.2μL,檢測(cè)器溫度280℃。EI離子源,230℃,70 eV,質(zhì)量掃描方式為選擇離子監(jiān)測(cè) (SIM),檢測(cè)離子為189、149、132和 104;其相對(duì)豐度比:149∶189∶132∶104 =100∶39∶18∶22;定量離子:149。
將塑料飯盒材料用粉碎機(jī)粉碎6次,平均每次粉碎1 min左右,至粉末狀細(xì)小顆粒,準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5000 g小顆粒塑料樣品,誤差小于0.0005g。置于25 mL具塞比色管中,再加入20 mL正己烷并編號(hào),設(shè)置超聲提取時(shí)間為30 min,溫度為30℃,頻率為100 Hz,超聲提取后用微孔濾膜過(guò)濾,取上層濾液備用。
將按1.5制備的樣品工作溶液,在同樣的分析條件下經(jīng)過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 (GC-MS)的分析測(cè)定。
用正己烷將鄰苯二甲酸二烯丙酯的標(biāo)準(zhǔn)液分別稀釋為 10、50、100、200和 500μg/L,標(biāo)準(zhǔn)液經(jīng)過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 (GC-MS)的分析測(cè)定后所得色譜圖。圖1為濃度為100μg/L標(biāo)準(zhǔn)液總離子色譜圖。從圖1中看出,標(biāo)準(zhǔn)溶液鄰苯二甲酸二烯丙酯保留時(shí)間為5.73min;從圖1中也看出,環(huán)己烷鄰苯二甲酸二烯丙酯標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖中沒(méi)有雜峰,說(shuō)明環(huán)己烷和選用鄰苯二甲酸二烯丙酯試劑純度較高,環(huán)己烷作為提取液準(zhǔn)確性和精度均較高。
圖1 濃度為100μg/L標(biāo)準(zhǔn)液總離子色譜圖
按照定性分析的方法,獲得鄰苯二甲酸二烯丙酯其他濃度的總離子色譜圖。可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)液的離子色譜圖峰面積與濃度之間的關(guān)系作定量分析。以峰面積為縱坐標(biāo),鄰苯二甲酸二烯丙酯的濃度為橫坐標(biāo),建立線(xiàn)性方程。在 10~500μg/L范圍內(nèi),正己烷標(biāo)準(zhǔn)液中鄰苯二甲酸二烯丙酯含量與濃度呈現(xiàn)較好線(xiàn)性關(guān)系,線(xiàn)性方程為:Y=281263X+4621480.3,(R2=0.9906)。線(xiàn)性關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)圖如圖2所示,鄰苯二甲酸二烯丙酯的線(xiàn)性范圍、線(xiàn)性方程和線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表1。
圖2 正己烷標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)圖
表1 鄰苯二甲酸二烯丙酯的線(xiàn)性范圍、線(xiàn)性方程和線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)
圖3為正己烷樣品工作液離子色譜圖。
圖3 正己烷樣品工作液離子色譜圖
樣品中的保留時(shí)間為5.84 min。與標(biāo)準(zhǔn)液保留時(shí)間稍有不同,這是由于樣品中其他雜質(zhì)的影響,判斷兩者保留時(shí)間基本一致,且峰形尖銳對(duì)稱(chēng),鄰苯二甲酸二烯丙酯的色譜峰周?chē)母蓴_峰少。此外,兩者的全掃描質(zhì)譜圖,發(fā)現(xiàn)其離子碎片主要是189、149、132、104等,且相對(duì)峰度比基本上是100∶39∶18∶22,說(shuō)明使用該法比較完全,抗干擾能力強(qiáng),然后對(duì)圖3樣品色譜圖的峰進(jìn)行積分得到面積,代入可得出工作液中鄰苯二甲酸二烯丙酯的含量,然后重復(fù)10次上述過(guò)程。通過(guò)計(jì)算,DAP檢測(cè)限平均值為0.15μg/kg,回收率在90%~98%。高的回收率原因有二,一是超聲輔助萃取技術(shù),二是機(jī)械粉碎,樣品被粉碎6次,為粉末狀細(xì)小顆粒,有利于鄰苯二甲酸二烯丙酯。
塑料食品飯盒材料中鄰苯二甲酸二烯丙酯的高效檢測(cè)對(duì)食品安全有著非常重要的意義。本文先將塑料飯盒機(jī)械粉碎為粉末狀細(xì)小顆粒,以環(huán)己烷為提取液,超聲輔助萃取塑料飯盒中的鄰苯二甲酸二烯丙酯,最后采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 (GCMS進(jìn)行檢測(cè)。研究表明:該檢測(cè)方法檢出限低,準(zhǔn)確度和精密度高,且具有較高的回收率和較好的重現(xiàn)性。完善了現(xiàn)有的鄰苯二甲酸二烯丙酯檢測(cè)方法。