范怡君

（常熟市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，江蘇 常熟 215500）

1 NOGE(酚醛清漆甘油醚)的原理結(jié)構(gòu)與特征

苯酚和甲醛在酸性條件下反應(yīng)得到酚醛,其中相對分子質(zhì)量最小(2環(huán))的酚醛叫做雙酚F(BPF)。酚醛再與表氯醇反應(yīng)可得到一系列相對分子質(zhì)量不同的、環(huán)數(shù)不等的縮水甘油醚。NOGE就為這些相對分子質(zhì)量不固定的酚醛清漆多元甘油醚的混合物的總稱。雙酚F的3種同分異構(gòu)體與表氯醇反應(yīng)得到的2R-NOGE稱為雙酚F二縮水甘油醚(BFDGE),在食品罐內(nèi)涂層中BFDGE約含30%～40%,其余為三環(huán)(3R～八環(huán)(8R)的NOGE。2R-NOGE(即 BFDGE)有3種同分異構(gòu)體,3R-NOGE有7種同分異構(gòu)體,4R-NOGE有27種同分異構(gòu)體。

NOGE其溶脂性較強(qiáng),在含油較高的魚類、肉類罐頭中以多種衍生物的形式存在。BFDGE及其衍生物有:

BFDGE、BFDGE·H2O、BFDGE·HCl、BFD GE·2HCl、BFDGE·H2O·HCl,依照歐盟指令,以上物質(zhì)的遷移總量應(yīng)小于1mg/kg;3R-8R NOGE及其衍生物可表示為:nR·xH2O·yHCl(3≤n≤8,0≤x,y≤n),如3R-NOGE及其衍生物有:水合物:3R·H2O、3R·2 H2O、3R·3 H2O;氯化物:3R·HCl、3R·2HCl、3R·3HCl及 3R·H2O·HCl等。NOGE及其衍生物化學(xué)穩(wěn)定性不高,易與食品成分或其他環(huán)氧化合物發(fā)生反應(yīng)。

2 NOGE(酚醛清漆甘油醚)與衍生物的提取技術(shù)

2.1 罐頭涂料中NOGE及其衍生物的萃取

目前,NOGE及其衍生物的萃取主要是用液-液萃取法,萃取液主要有以下3類:

2.1.1 用疏水性溶劑將NOGE及其衍生物從均質(zhì)化處理后的溶液中萃取出來,這些溶劑有:戊烷、正己烷、庚烷、二氯甲烷、甲基叔丁基醚或者氯仿;

2.1.2 用四氫呋喃萃取,然后凍干;

2.1.3 用乙腈直接從食品均質(zhì)溶液中提取,第一步主要提取水,第二步是環(huán)氧化合物。其中,2.1.3是現(xiàn)在最為常用的方法,因為在反相高效液相色譜法(RPLC)檢測前,應(yīng)先去除油相,通常是在乙腈和油/正己烷二者之間分離。由于這種方法能避免分離油的過程,因此簡化了提取過程。

歐盟最新出臺的標(biāo)準(zhǔn)《接觸食品的材料和物品有限制條件的某種環(huán)氧衍生物NOGE及其氫氧和含氯衍生物的測定》就采用了用乙腈萃取的方法。其主要步驟是:以每平方分米罐頭涂層配33mL乙腈的量,在室溫下萃取24h。

為確保萃取完全,應(yīng)該使用新鮮的溶劑進(jìn)行多次萃取。在能保證萃取完全的前提下,可適當(dāng)?shù)奶岣邷囟?縮短萃取時間。在有機(jī)溶膠涂料中,由于NOGE作為一種穩(wěn)定劑被使用,其單體和其它的衍生物含量都很高,對于該類產(chǎn)品,應(yīng)增加萃取液的用量。

2.2 罐頭涂料中NOGE及其衍生物的水解

NOGE環(huán)數(shù)不盡相同,同分異構(gòu)體數(shù)量非常多,其衍生物結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜,要把NOGE單體及其各自的衍生物分離開來幾乎是不可能的,也是沒有必要的。為了簡化檢測過程,通常將NOGE及其衍生物全部水解為NOGE·H2O結(jié)構(gòu),再進(jìn)行測定。

萃取液中NOGE及其衍生物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,水解條件也大不相同。其中NOGE和NOGE水合物在中性、酸性溶液中會發(fā)生水解;NOGE的氯化物在中性溶液中緩慢水解,而在酸性條件下相當(dāng)穩(wěn)定;而在弱堿性溶液中,各種化合物(除了醚的衍生物)均會水解為NOGE·H2O。

為使環(huán)氧化合物和HCl化合物完全水解,可將萃取樣品放在一個充有惰性氣體的能維持恒壓的密閉容器中使其恒沸蒸干,重新加入400μl乙腈和1600μlpH值為8.5的硼酸鹽溶液(由硼酸與NaOH配置而成),使殘留物溶解,混合均勻,并在 100°C(±5°C)下至少保存 20～22h,經(jīng)過這個過程后,NOGE及其衍生物均可水解為NOGE·H2O結(jié)構(gòu),冷卻后就可以將所得溶液注入HPLC進(jìn)行測定。

3 提取過程中NOGE“消失”的原因

在分析檢測的過程中,最大的困難之一就是NOGE及其衍生物從遷移測試溶液中的回收率不夠,有時甚至為零。主要的原因有:

3.1 環(huán)氧化合物與食品成分反應(yīng)

環(huán)氧化合物很容易與食品和食品提取物反應(yīng),所以其分析比較難實現(xiàn)。環(huán)氧化合物與食品成分的反應(yīng)會導(dǎo)致不可接受的損失,當(dāng)環(huán)氧化物不再受油層或脂肪的保護(hù),這種反應(yīng)就會發(fā)生。在實驗初始階段,環(huán)氧化合物就應(yīng)該用疏水性溶液萃取,使其與極性材料分離開來。

3.2 攪拌過程中的流失

實驗樣品在萃取前應(yīng)進(jìn)行均勻化處理,可確保提取的樣品具有典型性,從而防止成分偏析。但是若攪拌的速度過高,會明顯降低NOGE的回收率。早在1997年,Biedermann已提出油類罐頭食品的均勻化作用過高通常會導(dǎo)致環(huán)氧化合物的大量損失。因為溶液劇烈攪拌會加速NOGE水合物或NOGE氯化物與食品組分的反應(yīng)。

均化作用很容易破壞這層起保護(hù)作用的油相,乙腈把這些環(huán)氧化合物從油中提取出來,使它們與極性更強(qiáng)的物質(zhì)接觸而發(fā)生反應(yīng)。為了使溶液最低程度的均質(zhì)化,建議用叉子進(jìn)行手動攪拌。

3.3 溶劑蒸發(fā)造成的損失

溶劑蒸發(fā)也是導(dǎo)致NOGE損失的一個重要因素,因為溫度的增加會導(dǎo)致濃度過高,而發(fā)生一些意想不到的反應(yīng)。用乙腈萃取也意味著從油相保護(hù)中提取環(huán)氧化合物,這就出現(xiàn)了一個問題:當(dāng)乙腈中包含某些起反作用的物質(zhì)時,在萃取的同時,可能把一些潛在的反應(yīng)化合物一起帶了進(jìn)來。NOGE保存在該狀態(tài)下,特別是在溶液蒸發(fā)的時候,就會引起某些意想不到的的損失。

3.4 水解過程造成的損失

含有NOGE及其衍生物的萃取液在溫度為100℃,pH為8.5的溶液下水解20h,在該條件下其它物質(zhì)與NOGE及其衍生物反應(yīng)的可能性也會大大增加。把NOGE和NOGE·HCl,將水解前后的RPLC-FD色譜圖作比較,可見水解產(chǎn)物的量占72%。

NOGE環(huán)數(shù)越高水解時損失就越大,即轉(zhuǎn)化為別的化合物的可能性就越大。為了防止水分最后被蒸發(fā)而導(dǎo)致溶液濃度升高,可采用恒沸法去掉水份。先添加適量乙腈可以去掉1部分水份,再加入1丙醇,與水構(gòu)成共沸物,除去多余的水份。

4 檢測技術(shù)

對于雙酚類型的苯環(huán)化合物和氯乙醇的分析檢測都會用到高效液相色譜法(HPLC),通常用帶熒光檢測器 (FD)的反相液相色譜(RPLC)檢測(簡稱:RPLC-FD)。液相色譜法是最常用的分析環(huán)境雌激素的方法,常采用的檢測器有紫外檢測器(UVD)、熒光檢測器(FLD)或電化學(xué)檢測(ED)的方法。其中以熒光檢測和電化學(xué)檢測的靈敏度較高,國外的研究人員已經(jīng)利用液相色譜法,對多種罐頭食品進(jìn)行了分析檢測,最低檢出限可達(dá)0.1mg/kg。

5 結(jié)語

目前國外對罐頭內(nèi)涂料中環(huán)氧化合物及其衍生物的研究非?；钴S,NOGE及其衍生物的檢測方法也很多,他們使用不同靈敏度以及不同檢測使用范圍進(jìn)行研究,各方法均有其自身的優(yōu)缺點。由于NOGE及其衍生物非常復(fù)雜,使用一種方法不能解決問題,因此需要幾種方法同時使用,這樣就給使用者帶來了一定的困難。

到目前為止,未見有對各方法進(jìn)行比較的文獻(xiàn)發(fā)表,今后的研究課題之一是找出現(xiàn)存分析方法的靈敏度、精密度、準(zhǔn)確度和檢測極限等,提高這些測定方法所得結(jié)果的可比性,從找出更合適的測定方法,同時探究各方法存在的問題,并加以改進(jìn);其次是研究如何簡化繁瑣的樣品前處理過程,以縮短分析時間,為我國盡快制定相關(guān)的檢測標(biāo)準(zhǔn)提供參考。

[1]胡向蔚,張文德,劉炎橋.食品罐內(nèi)涂料中雙酚A環(huán)氧衍生物的遷移及其檢測[J].食品科學(xué),2006,27(4):264-266.