任理順 黃夏 周俊帆 肖猷雷 侯軍

在各種食品包裝中，塑料包裝使用極為廣泛。塑料包裝加工過程中，廠家往往會在塑料的聚合材料中加入一定的塑化劑。塑化劑是一種具有毒性且可能會殘留在食品中的物質(zhì)，會影響公眾健康。本文對食品及食品包裝材料中塑化劑的檢測展開研究，采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測定法，檢測食品樣品及食品包裝材料中的塑化劑含量，以期為我國提升食品加工產(chǎn)業(yè)的安全性貢獻(xiàn)力量。

一、材料與方法

1.實驗儀器。高效液相色譜儀、樣品管理器、柱溫箱、二元溶劑管理器、三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜、超聲清洗器、固相萃取儀、真空泵、氮吹儀、離心機(jī)、電子天平、純水儀、容量瓶、移液槍、玻璃瓶、尼龍濾膜等。

2.實驗試劑。甲醇、乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷、正己烷、丙酮、甲酸、硅膠柱、弗羅里硅土柱、OasisHLB柱、C18柱等。實驗中使用的塑化劑檢測樣品共10種，分別為：TMP、TEP、TPrp、TnBP、TiBP、TBEP、TCEP、TCPP、TPhP、TmCP等。

3.溶液配置。（1）塑化劑儲備液配置。稱取10種塑化劑標(biāo)準(zhǔn)品，每種標(biāo)準(zhǔn)品稱取10.0mg，將標(biāo)準(zhǔn)品置于10mL的棕色容量瓶中，加入5mL甲醇后搖晃均勻。待塑化劑標(biāo)準(zhǔn)品完全溶于甲醇后，以甲醇進(jìn)行定容，得到1mg/mL的塑化劑儲備液，將所有儲備液放置于4℃的樣品管理器中保存。

（2）塑化劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配置。使用移液槍在10種塑化劑儲備液中各取10μL，將其全部轉(zhuǎn)移至10mL的容量瓶中，以甲醇完成定容，搖勻后得到10μg/mL的塑化劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，同樣將配置出的溶液放置于4℃的樣品管理器中保存。實驗開始前，使用10μg/mL的塑化劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配置出濃度為1、2、5、10、20、100、200、500ng/mL的混標(biāo)檢測樣品，混標(biāo)檢測樣品必須現(xiàn)配現(xiàn)用。

4.樣品預(yù)處理。選擇市場上常見的某品牌餅干及其包裝作為檢測樣品，然后對檢測樣品進(jìn)行處理。食品樣品處理方法：將餅干樣品打碎并充分混勻，稱取1.0g樣品，置于50mL離心管中，加入2mL純水搖勻，之后再次加入10mL正己烷，再次搖勻。搖勻后，將樣品放入超聲清洗器中，40℃提取20min，后放入離心機(jī)中，1000r/min離心5min，取其上清液作為檢測樣品，同時進(jìn)行空白實驗。

食品包裝樣品處理方法：將包裝樣品剪碎，確保每片碎片小于1cm*1cm，稱取0.5g，置于40mL玻璃瓶中，加入10mL正己烷/二氯甲烷混合溶液，搖勻。然后將樣品放置于超聲清洗器中，40℃提取20min，靜置10min。再樣品置于離心機(jī)中，1000r/min離心5min，得到樣品上清液。使用移液槍取1mL上清液，轉(zhuǎn)移至硅膠固相萃取小柱上，使用正己烷進(jìn)行淋洗，并使用乙酸乙酯/乙腈混合溶液進(jìn)行洗脫。收集洗脫液，并轉(zhuǎn)移至試管中，置于氮吹儀下進(jìn)行氮吹，直至液體近干后，在試管中以甲醇/水混合溶液定容至1mL，搖晃均勻后過尼龍濾膜后即可進(jìn)行檢測。

5.樣品檢測。本實驗主要使用的檢測方法為超高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜測定法，液相色譜儀檢測條件與質(zhì)譜儀檢測條件如下。液相色譜儀檢測條件：液相色譜儀的固定相為C18柱（2.1mm*50mm，1.7μm），柱溫設(shè)置為30℃，流動相A為純水儀產(chǎn)出的純水，B為乙腈。液相色譜儀的樣品流速定為0.3mL/min，室溫為20℃，檢測的單次進(jìn)樣量為5μL。檢測數(shù)據(jù)的處理通過SPSS20.0完成。質(zhì)譜儀檢測條件：質(zhì)譜儀的檢測離子源采用電噴霧離子源，模式為電噴霧正離子模式，霧化氣為氮氣，去溶劑氣同樣為氮氣，碰撞氣為氬氣。質(zhì)譜儀的參數(shù)設(shè)置、操作控制、檢測數(shù)據(jù)收集和處理等，均在儀器自行配備的軟件Masslynx V4.2上進(jìn)行。

二、結(jié)果與分析

1.色譜條件優(yōu)化結(jié)果。（1）色譜柱的優(yōu)化。在優(yōu)化色譜柱種類時，本實驗分別考察了塑化劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液在C18色譜柱和T3色譜柱上的保留時間長短與分離情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，檢測的10種塑化劑在C18色譜柱上不僅保留時間較為適宜，檢測峰較明顯，同時靈敏度較強(qiáng)，響應(yīng)強(qiáng)度較高。所以，本實驗選擇C18柱作為檢測塑化劑的色譜柱。

（2）流動相的優(yōu)化。調(diào)查研究顯示，當(dāng)液相色譜儀的流動相為甲醇時，部分具有親脂性和難揮發(fā)性的塑化劑會出現(xiàn)檢測峰，說明實驗中存在一定的空白污染。過往研究顯示，塑化劑檢測中的空白污染大多與流動相的選擇有關(guān)，可能是由于試劑在制備和純化時接觸到了含有塑化劑分子的容器，如塑料管道或塑料過濾膜等。而當(dāng)使用乙腈為流動相時，塑化劑檢測峰數(shù)量減少，獲得的色譜圖更加干凈，說明乙腈減少了實驗過程中非樣品物質(zhì)對檢測結(jié)果的影響。與此同時，檢測結(jié)果顯示，當(dāng)選擇乙腈作為流動相時，部分異構(gòu)體塑化劑間的分離度更高。所以，本實驗選擇乙腈作為檢測塑化劑的流動相。

2.質(zhì)譜條件優(yōu)化結(jié)果。所有樣品均在電噴霧正離子模式下進(jìn)行檢測，實驗中需將20μg/L標(biāo)準(zhǔn)塑化劑混合溶液以10μL/min的速度轉(zhuǎn)移至質(zhì)譜儀中，并使用甲酸甲醇混合溶液進(jìn)行稀釋。完成優(yōu)化后，10種塑化劑的質(zhì)譜參數(shù)如表1所示。分析可知，10種塑化劑中，豐度較高且檢測結(jié)果較為穩(wěn)定的定量碎片離子的m/z為98.9，該離子的對應(yīng)結(jié)構(gòu)式為H4PO4+，因此，本實驗選擇該離子作為塑化劑檢測的定量離子。

3.樣品預(yù)處理的優(yōu)化。（1）提取溶劑的優(yōu)化。本實驗主要選擇了正己烷/二氯甲烷、丙酮/正己烷、丙酮3種常用溶劑，其對塑化劑的提取效果如圖1所示。分析可知，丙酮作為塑化劑提取溶劑時，回收率相對較低，正己烷/二氯甲烷作為提取溶劑時，效率相對較高。與此同時，丙酮/正己烷為提取塑化劑時，提取過程中聚合物會呈現(xiàn)出絮狀，可能是聚合物發(fā)生了微溶脹反應(yīng)，而正己烷/二氯甲烷作為提取溶劑時，聚合物并不會發(fā)生溶解反應(yīng)，能夠?qū)⑵渫耆珡纳锨逡褐谐?，更加有利于樣品中塑化劑的釋放。所以，我們選擇正己烷/二氯甲烷作為提取劑。

（2）洗脫液的優(yōu)化。本實驗選擇了三種不同的洗脫液，包括乙腈/乙酸乙酯、丙酮和二氯甲烷/丙酮，在進(jìn)行不同洗脫液對塑化劑回收率影響的實驗時，我們發(fā)現(xiàn)只有使用乙腈/乙酸乙酯，才能完全洗脫正相柱上的塑化劑，塑化劑的回收率相對較高。所以，本實驗選擇乙腈/乙酸乙酯作為洗脫液。

三、方法驗證

1.線性關(guān)系和靈敏度。本實驗主要采取標(biāo)準(zhǔn)曲線法來驗證線性關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)曲線的縱坐標(biāo)為樣品檢測出的色譜峰的面積，橫坐標(biāo)為樣品中所含塑化劑的濃度，檢測結(jié)果如表2所示。分析可知，當(dāng)10種塑化劑的濃度在1-500μg/kg時，均呈現(xiàn)出較好的線性關(guān)系，R2值均大于0.995，說明使用超高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜測定法檢測塑化劑具有一定的可靠性。同時，將配置好的系列塑化劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液添加至空白樣品和空白溶劑中，并設(shè)置3倍和10倍的信噪比計算檢出限和定量限，結(jié)果如表2所示。由表2可知，10種塑化劑的檢出限范圍為0.02-2.0μg/kg，定量限范圍為0.4-6.7μg/kg。

2.回收率和精密度。使用10μg/mL塑化劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制出3個不同濃度水平的混合溶液，分別為低濃度（10μg/kg）、中濃度（20μg/kg）與高濃度（40μg/kg），將這些混合溶液加入空白樣品中進(jìn)行檢測，最后計算得出加標(biāo)回收率。再將不同濃度的樣品在相同時間、檢測條件下重復(fù)進(jìn)行測定，每份樣品檢測6次，對比計算即可得出日內(nèi)精密度，對同一濃度的樣品連續(xù)檢測6d，對比計算即可得到日間精密度。檢測結(jié)果顯示，10種塑化劑的平均回收率范圍為65.2%-131.4%，日內(nèi)精密度范圍為1.5%-8.7%，日間精密度范圍為2.6%-9.8%，檢測方法回收率均超過50.0%，日內(nèi)與日間精密度均小于11.0%，說明該檢測方法具有一定的可重復(fù)性。

綜上，本實驗對食品及食品包裝材料中塑化劑的檢測方法展開了研究，探討了超高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜測定法檢測塑化劑的最佳條件：色譜柱選擇C18色譜柱；流動相選擇乙腈；質(zhì)譜定量離子選擇H4PO4+；提取溶劑選擇正己烷/二氯甲烷；洗脫液選擇乙腈/乙酸乙酯。經(jīng)過線性關(guān)系、靈敏度、回收率和精密度的檢驗，證明超高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜測定法是測定食品及食品包裝中塑化劑的良好方法。

作者簡介：任理順（1982-），男，土家族，重慶黔江人，助理工程師，大學(xué)本科，研究方向為產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測。