邀请函-中国食品卫生杂志

邀请函-中国食品卫生杂志 国标法检测食品中邻苯二甲酸酯空白值的探讨 * 杨欣刘卿 苗虹 范赛 李鹏 陈惠京 周萍萍 尚晓虹 赵云峰 吴永宁 (中国疾病预防控制中心营养与食品安全所，北京，100021) 摘 要 目的 了解国标方法检测食品中邻苯二甲酸酯类化合物的空白值并探讨其影响因素。方法 应用国标方法考察了 溶剂及溶剂在GPC系统中储留时间等因素对空白值的影响。结果 按国标方法，常规操作状态下做系统空白分析，未检 测到DMEP、BMPP、DEEP、DPP、DHXP、BBP、DBEP、DCHP、DPhP 、DNOP、DNP、DINP;检测到DMP、DEP、 DIBP、DBP、DEHP，空白值均小于10 µg/L。结论 溶剂和溶剂在GPC系统中的储留时间是影响空白值的主要因素，据 此提出了降低空白值的建议。 关键词 邻苯二甲酸酯;增塑剂;空白值;国标方法GB/T 21911-2008 ;食品污染物 Discussion on blank value for the determination of phthalate acid esters in foods * YANG Xin, LIU Qing ,MIAO Hong, FAN Sai, LI Peng, CHEN Huijing, ZHOU Pingping, SHANG Xiaohong, ZHAO Yunfeng，WU Yongning (Institute of Nutrition and Food Safety，Chinese Centre for Disease Control and Prevention，Beijing 100021，China) Abstract: Objective Aiming at the probable problem of high blank value for the determination of phthalate acid esters in foods. Methods The influence factors such as organic solvent, the immersed time of GPC system were analyzed carefully by GB/T 21911-2008. Results DMEP、BMPP、DEEP、DPP、DHXP、BBP、DBEP、DCHP、DPhP 、DNOP、DNP、DINP were non DEP、DIBP、DBP、DEHP were detected in blank value lower than 10 microg/L, respectively. detected, whereas DMP、 Conclusion The main influence factors on blank value were observed ，therefore, the measures on reducing the blank value were proposed. Key words:Phthalate Acid Esters; Plasticizer;blank value; GB/T 21911-2008; foods contaminants 邻苯二甲酸酯(Phthalate Acid Esters, PAEs)是一种无色、无味的液体增塑剂，它也是世界卫生组织[1- 4]1995年公布的必须控制的一类扰乱内分泌的环境雌激素。在饮料、果冻等食品的生产过程中，通常会添加食用乳化剂(中国台湾称为起云剂)以避免产品出现油水分层。生产食用乳化剂的常见原料是棕榈油或葵花油，由于邻苯二甲酸酯类增塑剂中的邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯 [Bis(2-ethylhexyl) ortho-phthalate ，DEHP] 和棕榈油有非常相似的乳化和增稠效果，2011年5月，在台湾地区发现不法商家为谋取暴利用DEHP替代棕榈油生产食用乳化剂，导致一些使用了该商家生产的乳化剂的知名运动饮料、果汁和酵素饮品受到污染，造成极其恶劣的影响，更显食品中邻苯二甲酸酯(尤其是DEHP成分)监测工作的必要性和重要性。 由于邻苯二甲酸酯与塑料基质间未形成化学共价键，呈游离态，因此塑料制品中的邻苯二甲酸酯类增[5-7]塑剂有可能随器皿、试剂、接触的介质而迁移溶出，而塑料制品的使用非常广泛，为确保样品检测结果的准确性，应充分考虑样品检测过程中因实验设备、实验器皿及实验方法导致邻苯二甲酸酯迁入的可能性。[8-14]尽管国内外有关食品中邻苯二甲酸酯的检测方法及相关研究较多，但仍缺乏分析检测系统中邻苯二甲酸酯空白值的研究报道。鉴于邻苯二甲酸酯来源的复杂性，对于邻苯二甲酸酯检出含量较低的样品，难以[15]做出充分科学的判定。依据我国2008年发布的《食品中邻苯二甲酸酯的测定》(GB/T 21911-2008 ) 国家标准，我们专门考察了常规分析状态下使用GB/T 21911-2008检测邻苯二甲酸酯时的空白值及影响空白值的主要因素，并提出了减小空白值的。 1 材料与方法 1.1 仪器与试剂 气相色谱-质谱联用仪:配有气相色谱仪 (Varian 450-GC) 的1200L三重四极杆质谱仪(Varian, USA);离子源:ESI源;色谱柱:VF-5ms柱(30 m×0.25 mm×0.25 m)(Agilent，USA)。旋转蒸发仪;N-浓缩仪2(N-EVAP型，美国Analytical evaporator Associates公司);凝胶渗透色谱仪(GPC AccuPrep MPSTM ,美国J2 Scientific公司); 超纯水器;微量注射器;玻璃移液管。 ________________________________ *通讯联系人:杨欣，副研究员, 从事食品安全检测技术及标准化相关工作. E-mail: beijing-yangxin@163.com 丙酮、环己烷、乙酸乙酯(色谱纯);石油醚(30?-60?馏分，色谱纯);正己烷(农残级);无水硫酸钠(分析纯)。邻苯二甲酸酯混合标准溶液(邻苯二甲酸二甲酯 ( DMP )、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯(DMEP)、邻苯二甲酸二( 4-甲基-2-戊基 )酯(BMPP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯(DEEP)、邻苯二甲酸二戊酯(DPP)、邻苯二甲酸二己酯(DHXP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(DBEP)、邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)、邻苯二甲酸二 (2乙基) 己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二苯酯 ( DPhP )、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二壬酯(DNP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP);50 mg/L，溶剂为异辛烷，中国计量科学研究院);混合内标溶液(D- DEP，D-DPRP，D- DBP，D- DCHP，4444D- DNOP;20 mg/L，溶剂为异辛烷，中国计量科学研究院);系列标准溶液:分别准确移取0.0 、20 、4 50 、100 、200和500 µL邻苯二甲酸酯标准溶液(1 mg / L)和10 µL混合内标溶液(20 mg/L)，用正己烷稀释至1 mL，混匀后用铝箔纸隔离进样瓶盖密封，置-20 ?冰箱中保存。 1.2实验方法 参照GB/T 21911-2008《食品中邻苯二甲酸酯的测定》中5.2.2 制备样品溶液，取10 µL混合内标溶液(20 mg/L)，加入10 mL(乙酸乙酯:环己烷/1:1)，混匀，经GPC净化(见GB/T 21911-2008附录C)，从5.5 min ~16.5 min收集流出液共55mL, 减压旋转蒸发至近干，加1.0 mL正己烷复溶，待GC-MS分析。 1.2.1 气相色谱条件 色谱柱: VF-5ms石英毛细管色谱柱，柱长30 m，内径0.25 mm ，膜厚0.25 µm;载气:高纯氦气，纯度?99.999,，恒流模式，流速1.0 mL/min ;进样口温度:250 ?;升温程序:初温60?，保持1 min，以20?,min升至220?，保持1 min, 再以5?,min升至280?，保持10 min;进样方式:柱上不分流进样;进样量:1 µL;传输线温度:280 ?; 1.2.2 质谱参考条件 电离方式:电子轰击源(EI);电离能量:70 Ev ; 离子源温度:230 ?;四级杆温度:150 ?;溶剂延迟:5 min;扫描方式:选择离子扫描(SIM)。各邻苯二甲酸酯化合物的含量用内标法计算。保留时间、监测离子对及对应的内标物见表1。 2 结果与讨论 2.1 线性范围、检出限和回收率 在选定的实验条件下，各组分在10 ~ 500 µg/L 范围内呈良好线性关系，r > 0.999，以S/N= 3:1计算仪器方法的检出限在5 ~ 10 µg/L之间，平均回收率在 78.89 ~ 94.67% 之间，相对标准偏差 < 12.1 % (表1 )。满足空白值定性定量分析需要。 2.2 背景值的考察 GB/T 21911-2008 分析检测含油脂的样品是经乙酸乙酯和环己烷提取，凝胶渗透色谱法(Gel Permeation Chromatography ，GPC)净化后GC/MS检测，因此方法的空白值主要来自于溶剂和系统。过GPC后的馏分收集液的总体积为55mL，这样大体积的溶剂经旋转浓缩后对空白值的影响是值得关注的重要因素之一，同时，GPC仪的管路、阀门等零部件多是与塑料有关的制品，为避免气泡进入GPC系统影响仪器的正常工作，在实际工作中，GPC的流动相通常充满整个管路系统中，因此除了溶剂自身的本底值以外，还可能因溶剂较长时间的浸泡导致管路中的邻苯二甲酸酯迁出而留存在系统中，随流动相最后进入样品检测系统。为了解空白值的来源情况，我们以正己烷(a)、混合内标经 GPC净化(b)、内标和混合标准经 GPC净化 (c) 三种方式分别进样，考察邻苯二甲酸酯的检出情况，结果见图1。正己烷是样品提取净化完成后上机前使用的复溶溶剂，由图 (a)可见，正己烷直接进样，有响应，但非常低，这表明小体积(1.0 mL)的复溶溶剂(正己烷)对空白值的贡献很小;由(b)图可见，经过GPC系统净化后的空白值有明显增加，这表明GPC系统和大体积(55mL)馏分收集液对空白值的贡献明显;(c)图是混合标准(0.2 mg/L)和内标(0.2 mg/L )的总离子流图。由(a)、(b)、(c)三图可见，系统空白中的邻苯二甲酸酯的保留时间与邻苯二甲酸酯标准的一一对应，经过GPC处理后邻苯二甲酸酯空白值增加显著。 表1 邻苯二甲酸酯的质谱参数、保留时间和回收率 2 Table1 MS parameters 、retention times and recoveries for phthalate acid esters 加标水平 20µg/L(n=5) 化合物名称 保留时间(min) 主要碎片离子(m/z) 内标 平均回收率(%) 相对标准偏差(%) DMP 7.81 163*,77,194 D- DEP 86.5 7.9 4 DEP 8.67 149*,177,105 D- DEP 89.2 9.0 4 D- DEP 8.65 153*,181,109 - 4 D-DPRP 9.79 153*,195,213 - 4 DIBP 10.51 149*, 223,104 D-DPRP 81.1 5.2 4 D- DBP 11.32 153*,227,108 - 4 DBP 11.34 149*,223,205 D- DBP 80.3 4.8 4 DMEP 11.69 59*,149,104 D- DBP 94.7 11.5 4 BMPP 12.371 149*,167,85 D- DBP 85.0 4.2 4 DEEP 12.83 72*,149,104 D- DBP 93.4 6.4 4 DPP 13.28 149*,237,219 D- DCHP 92.4 12.1 4 D- DHXP 15.54 153*,255,237 - 4 DHXP 15.58 149*,251,104 D- DCHP 88.1 5.8 4 BBP 15.78 149*,91,206 D- DCHP 88.6 9.1 4 DBEP 17.23 149*,101,85 D- DCHP 86.5 4.3 4 D- DCHP 17.97 153*,171,253 - 4 DCHP 18.01 149*,167,249 D- DCHP 86.4 10.8 4 DEHP 18.08 149*,167,279 D- DNOP 91.2 8.9 4 DPhP 18.38 225*,77,153 D- DNOP 92.5 6.5 4 D- DNOP 20.66 153*,283,108 - 4 DNOP 20.71 149*,279,104 D- DNOP 88.0 7.2 4 DNP/DINP 23.43 149*,293,167 D- DNOP 78.9 10.0 4 实验(b)提示:经过GPC系统的净化程序，空白值增加明显，在做出定性判断的基础上又进一步定量考察了邻苯二甲酸酯空白值增加与流动相在GPC系统中储留时间之间的关系。操作如下:GPC 停机90hr后，开机后按国标操作程序直接上样，收集馏分，GC-MS分析检测。 GPC系统经过流动相浸泡90hr后，未检测到DMEP、BMPP、DEEP、DPP、DHXP、BBP、DBEP、DCHP、DPhP 、DNOP、DNP、DINP;检测到DMP、DEP、DIBP、DBP、DEHP (见图2)，其中DMP在第3收集点(49.5 min)达到最大值(3.26 µg/L)，DEP在第4收集点(66 min)达到最大值(4.98 µg/L), DIBP在第3收集点(49.5 min)达到最大值(31.4 µg/L), DBP在第3收集点(49.5 min)达到最大值(24.4 µg/L), DEHP在第3收集点(49.5 min)达到最大值(3.91 µg/L)。实验结果表明:流动相在GPC系统中的储留有可能导致邻苯二甲酸酯的迁入，因为整个GPC系统回路的总体积在250 mL左右，流动相的流速为5mL/min，那么前50 min 收集的馏分都是在系统中储留过的，所以前50 min的检出值都是随时间增高的，之后开始下降，这是因为GPC系统储留的流动相已基本完全流出。从第4收集点(66 min)开始，检出的各邻苯二甲酸酯浓度值开始下降，至165 min 时已基本趋于恒定，均小于 10 µg/L，这就是常规分析下的空白值，主要是来自乙酸乙酯、环己烷和GPC仪器系统。 3 图1 邻苯二甲酸酯的总离子流图 Fig.1 Total ion chromatogram of phthalate acid esters a——正己烷 b——混合内标过GPC后 c——混合内标(0.2 mg/L)加混合标准(0.2 mg/L )过GPC后 图2 流动相在GPC系统中储留时间与邻苯二甲酸酯空白值的关系图 Fig.2 Effect of blank value on the storage time of mobile phase in GPC system 4 3. 小结 实验结果表明:GPC使用的流动相(乙酸乙酯:环己烷/1:1)对邻苯二甲酸酯空白值的贡献率最大; 流动相在系统中的储留有可能导致 DMP、DEP、DIBP、DBP、DEHP的迁入，使空白值增高。欧盟[16]2007/19/EC指令规定了塑料食品包装材料中DBP 、 DEHP、BBP的迁移限量分别为:0.3、1.5、30 mg/kg， 而我们通过实验观察到DBP的系统空白值可高达24.4µg/L，这提示:样品中若检出低含量的DBP时应慎 下结论。 降低空白值的对策:? 实验整个过程尽可能使用玻璃器皿，禁用塑料制品。玻璃器皿使用前要用洗 液浸泡后纯净水淋洗干净，晾干后使用。?所有溶液和试剂均保存在玻璃试剂瓶中，有机溶剂的量取或转 移不得使用瓶口分配器，所有溶液的配制及稀释均用玻璃移液管和玻璃微量注射器;?若GPC系统长期 未使用，开机后最好让储留在系统中的流动相排空后再上样分析。?为保证理想的实验结果，每批样品都 要做系统空白，若空白值偏高，应单独考察GPC使用的环己烷和乙酸乙酯。 尽管本研究是针对GB/T 21911-2008中油脂样品GPC前处理进行，但对类似的检测方法也有一定的参 考价值。 参考文献 1 Martino-Andrade AJ, Chahoud I. 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