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高效液相色譜法測定食品模擬物中十種熒光增白劑遷移量

張?jiān)?陳澤宇1呂水源2程立軍1唐慶強(qiáng)1張信仁11 三明出入境檢驗(yàn)檢疫局 2 福建檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心

建立了同時(shí)測定食品模擬物中十種熒光增白劑（FWA52、FWA135、FWA184、FWA185、FWA199、FWA236、FWA367、FWA368、FWA378、FWA393）遷移量的高效液相色譜熒光檢測方法。水、3%乙酸溶液、10%乙醇溶液等水系模擬物采用二氯甲烷萃取目標(biāo)化合物；橄欖油模擬物采用凝膠滲透色譜系統(tǒng)凈化。樣液采用Eclipse XDB-C18柱為分析柱，以四氫呋喃和5mmol/L乙酸銨溶液為流動(dòng)相，液相色譜熒光檢測器定性定量分析。結(jié)果表明：食品模擬物中10種熒光增白劑的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.996，線性關(guān)系良好；不同添加水平的添加回收率范圍在63.6%～99.6%之間；相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍RSD在2.4%～12.6%之間。

熒光增白劑；高效液相色譜；食品模擬物；遷移量

熒光增白劑(fluorescent whitening agents，F(xiàn)WAs)能夠吸收紫外光，激發(fā)出可見的藍(lán)紫色或藍(lán)色熒光，從而提高塑料包裝產(chǎn)品的艷度和白度[1]，在生產(chǎn)食品包裝材料中廣泛使用。由于FWAs普遍含有苯乙烯基結(jié)構(gòu)和芳香胺基結(jié)構(gòu)，具有潛在的致癌性，因此，歐盟[2]和我國[3]等均出臺了對其使用進(jìn)行限制的法律法規(guī)。如FWA184，歐盟法規(guī)2002/72/EC和我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 9685-2008都規(guī)定了其特定遷移量(SML)為0.6mg/kg。因此，研究和制定食品模擬物中熒光增白劑遷移量的測定方法有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前，國內(nèi)外有關(guān)熒光增白劑遷移方法的報(bào)道，主要集中在紙張[4-5]和洗滌劑[6-7]中。未見食品模擬物中熒光增白劑遷移量檢測方法的報(bào)道。本文根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23296.1-2009[8]中的規(guī)定，建立了水、3%乙酸溶液、10%乙醇溶液和橄欖油等4種食品模擬物中熒光增白劑遷移量的液相色譜-熒光檢測方法。本方法經(jīng)驗(yàn)證適用于食品模擬物中十種熒光增白劑的檢測，可滿足國內(nèi)外相關(guān)法規(guī)中熒光增白劑遷移量的檢測要求。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

FWA52，F(xiàn)WA135，F(xiàn)WA 184，F(xiàn)WA 199，F(xiàn)WA 236，F(xiàn)WA 367，F(xiàn)WA 368，F(xiàn)WA 378，F(xiàn)WA 393純度均大于98%（美國Sigma-Aldrich公司）；四氫呋喃、乙腈、甲醇、環(huán)己烷、乙酸乙酯、無水乙酸銨均為色譜純（美國Dikma公司）；二氯甲烷、冰乙酸為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 1200高效液相色譜儀（美國Agilent公司），配備熒光檢測器及色譜工作站；Autoclean凝膠滲透色譜儀（美國LabTech公司）；ST16R高速冷凍離心機(jī)（美國Thermo公司）；Milli-Q超純水制備系統(tǒng)（美國Millipore公司）；電子天平(瑞士Precisa公司)；SPT-24A全自動(dòng)氮?dú)獯祾邼饪s儀（北京斯珀特科技有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 食品模擬物的制備

本文按照GB/T 23296.1-2009規(guī)定，以水、3%乙酸溶液、10%乙醇溶液和橄欖油為食品模擬物，從遷移試驗(yàn)中獲取目標(biāo)物質(zhì)，模擬樣液應(yīng)避光保存在4℃冰箱中。它們分別代表了水性食品（pH＞4.5）、酸性食品（pH＜4.5）、醇類食品和油脂類食品。

1.3.2 凝膠滲透色譜條件

GPC凈化柱：S-X3 Bio-Beads(填料22g，粒徑38～75μm)；流動(dòng)相：環(huán)已烷-乙酸乙酯（1：1，V/V）；洗脫方式：等度洗脫；流動(dòng)相流速：5mL/min；進(jìn)樣量：2mL；檢測波長：254nm；凈化程序：0～9min棄去洗脫液，9～20min收集洗脫液。

1.3.3 液相色譜條件

色譜柱：Eclipse XDB-C18柱(150mm×4.6mm，5?m)，或其它等效色譜柱；柱溫：40℃；進(jìn)樣量：50?L；流速：1.0mL/min；檢測波長：發(fā)射波長λex：360nm，激發(fā)波長λem：440nm。梯度洗脫，流動(dòng)相及梯度洗脫程序見表1。

1.3.4 水基模擬物樣品處理

量取水基模擬物10mL于50mL具塞離心管中，加入20mL二氯甲烷漩渦混勻1min，超聲提取10min后，于高速離心機(jī)中10000r/min，離心5min，收集二氯甲烷層，殘留物用20mL二氯甲烷再提取1次，合并二氯甲烷層于雞心瓶中，40℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，殘?jiān)?mL10%四氫呋喃水溶液洗脫，過膜待測。

1.3.5 橄欖油樣品處理

稱取橄欖油模擬物1g于10mL容量瓶中，用加入GPC流動(dòng)相（環(huán)已烷-乙酸乙酯，1：1，V/V）溶解樣品并定容至刻度，充分混勻后，用凝膠滲透色譜儀（GPC）進(jìn)行分離，取9～20min的組分，于氮吹儀中45℃下氮?dú)獯蹈桑?mL50%四氫呋喃水溶液洗脫，過膜待測。

2 結(jié)果與分析

2.1 流動(dòng)相組分的優(yōu)化

本試驗(yàn)對比了甲醇、乙腈和四氫呋喃作為有機(jī)流動(dòng)相的分離效果，發(fā)現(xiàn)使用甲醇和乙腈作為有機(jī)流動(dòng)相時(shí)，目標(biāo)物質(zhì)色譜峰拖尾較為嚴(yán)重；采用四氫呋喃配合甲醇作為有機(jī)流動(dòng)相，不但可以使色譜峰完全基線分離，且峰型較好。考察了不同的流動(dòng)相比例，結(jié)果表明，選擇在表1梯度洗脫程序條件下可獲得最佳的分離效果，且信號較強(qiáng)，峰形較好。10種熒光增白劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的分離色譜圖見圖1。

2.2 水基模擬物萃取試劑的選擇

表1 液相色譜梯度洗脫程序

熒光增白物質(zhì)的提取多采用甲苯[6]、N,N-二甲基乙酰胺(DMF)[9,10]、三氯甲烷[11]等為提取劑?？紤]到溶劑的互溶性，本文選擇烷烴類溶劑作為提取試劑，對比了三氯甲烷和二氯甲烷提取出的熒光增白劑的回收率。結(jié)果表明，采用三氯甲烷作為提取試劑，對于FWA369和FWA393這兩種熒光增白劑的提取效果不好，回收率水平不夠理想。因此，本文選擇二氯甲烷做為提取試劑。

2.3 凝膠色譜分離方法的優(yōu)化

圖1 十種熒光增白劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的分離色譜圖

圖2 回收率-收集時(shí)間曲線圖

表2 十種熒光增白劑的線性范圍、相關(guān)系數(shù)、儀器檢出限及方法定量限

熒光增白劑為脂溶性物質(zhì)，用一般的萃取方法很難將其從橄欖油中分離出來，而凝膠滲透色譜以多孔凝膠對不同大小分子的排阻效應(yīng)進(jìn)行分離，大分子的油脂、色素、聚合物、蛋白等先淋洗出來，相對分子質(zhì)量較小的化合物后淋洗出來，且柱填料和被分離試樣無任何相互作用，因此，本文選擇凝膠滲透色譜（GPC）作為分離橄欖油中熒光增白劑的方法。收集時(shí)間從6min起，以1min為步長，依次遞增至樣液完全從色譜柱上洗脫出來，回收率-收集時(shí)間曲線見圖2。因此，本文將收集洗脫液的時(shí)間選在9～20min。

2.4 方法的線性范圍、相關(guān)性及檢出限

對于水基模擬物，在空白樣液中加入標(biāo)準(zhǔn)系列（0.01、0.02、0.05、0.1、0.2μg/mL）按1.3.4方法處理后，依次上機(jī)測定。對于橄欖油樣品，選用空白樣品加入標(biāo)準(zhǔn)系列（0.1、0.2、0.5、1、2μg/g），再按1.3.5方法進(jìn)行處理后，依次進(jìn)樣分析。以被測組分峰面積y對其質(zhì)量濃度x(mg/L)作工作曲線。10種熒光增白劑在相應(yīng)濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。各種待測物的線性范圍、相關(guān)系數(shù)（r）、儀器檢出限（ILOD，S/N＞3）及方法定量限（MLOQ，S/N＞10）見表2。

2.5 方法的準(zhǔn)確度和精密度實(shí)驗(yàn)

以不含熒光增白劑空白樣品為本底，分別添加系列濃度的待測物標(biāo)準(zhǔn)溶液(添加水平見表3)，按照本文方法各進(jìn)行6次平行試驗(yàn)，計(jì)算結(jié)果見表3。

3 結(jié)論

本研究采用高效液相色譜-熒光檢測法，運(yùn)用凝膠色譜技術(shù)，成功建立了食品模擬物中10種熒光增白劑遷移量的檢測方法。各組分系列濃度曲線相關(guān)系數(shù)均大于0.996；回收率范圍在64.3%～99.6%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍在2.4%～12.6%之間。本方法檢測限低、線性關(guān)系良好、精密度和準(zhǔn)確度高，可滿足國內(nèi)外相關(guān)法規(guī)中熒光增白劑遷移量的檢測要求。

表3 四種食品模擬物中10種熒光增白劑的回收率和精密度(n＝6)

[1] 羅磊,喬輝,吳立峰.影響熒光增白劑在塑料中增白效果因素的研究[J].塑料,2006,35(4):80-84.

[2] (EU) No 10/2011. Commission Regulation (EU) No 10/2011 on plastic materials and articles intended to come into contact with food[S].

[3] GB 9685-2008.食品容器、包裝材料用添加劑限量標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] Mario de los Santos, Ramon Batlle, Jesus Salafranca, et al. Subcritical water and dynamic sonicationassisted solvent extraction of fluorescent whitening agents and azo dyes in paper samples[J]. Journal of chromatography. 2005，1064（2）：135-141.

[5] 郭盛,黃德義,佘集峰,等.紙質(zhì)食品包裝材料中熒光增白劑遷移規(guī)律的研究[J].中華紙業(yè),2012,23(16):29-32.

[6] 冼燕萍,郭新東,羅海英,等. 固相萃取-超高效液相色譜分離測定洗滌用品中4種熒光增白劑[J].色譜,2013,31(2):162-169.

[7] 趙承禮,向仕學(xué).熒光分光光度法測定餐具洗滌劑中熒光增白劑[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,1998,8(5):263-266.

[8] GB/T 23296.1-2009 食品接觸材料 塑料中受限物質(zhì) 塑料中物質(zhì)向食品及食品模擬物特定遷移試驗(yàn)和含量測定方法以及食品模擬物暴露條件選擇的指南[S].

[9] 譚曜,王群威,許迪明,等.塑料制品中熒光性增白劑定性定量測定方法的建立[J].塑料工業(yè),2011,39(6): 52-55.

[10] 呂水源，張?jiān)?，唐慶強(qiáng)，等.LC-MS/MS測定塑料食品接觸材料中熒光增白劑[J].食品工業(yè)，2014，35(10):251-255.

[11] Iliano B，Oudar A M，Gossele J. Separation of optical brighteners for plastics and migration into water and olive oil[J]. Deutsche Lebensmittel-Rundschau 1995，91（7）：205-208.

國家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013IK204)、福建省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2015Y0001）資助?！?/p>

張?jiān)疲?984-），男，工程師，研究方向：食品及其接觸產(chǎn)品安全檢測研究。