食品包装聚碳酸酯成型品双酚A检测及迁移特性研究

郭莹莹，王 丽，赵 珺，李 磊，周靖平

(南京医科大学公共卫生学院，江苏南京210029)

食品包装聚碳酸酯成型品双酚A检测及迁移特性研究

郭莹莹，王 丽，赵 珺，李 磊*，周靖平

(南京医科大学公共卫生学院，江苏南京210029)

目的:建立食品包装材料聚碳酸酯(PC)成型品双酚A含量检测方法，探讨双酚A在不同模拟浸出液中的迁移特性。方法:采用高效液相色谱-荧光检测法(HPLC-FD)，Alltima C18柱(150×4.6mm，5μm)分离，流动相为乙腈和水(58∶42，V/V)，流速1.0mL/min，柱温40℃，荧光激发波长275nm，发射波长310nm。PC成型品按2mL/cm2分别用水、20%和65%乙醇(V/V)在90℃浸泡6h。结果:双酚A在0.02～4μg/mL范围内具有良好的线性关系(r=0.999)，检测限为10ng/mL，方法回收率为91%～108%，相对标准偏差(RSD)小于6%(n=5)。两种典型的PC成型品中双酚A含量分别为17.14mg/kg和46.69mg/kg，在水、20%和65%乙醇中的迁移量分别为0.782～1.11、0.734～0.684、1.84～2.49mg/kg。结论:该方法快速简便，准确度高，适用于PC成型品中双酚A的检测。实验条件下PC中有微量双酚A溶出，且溶出量与PC材质有关。

高效液相色谱-荧光检测法，双酚A，聚碳酸酯，迁移

表2 PC成型品中BPA残留量和特定迁移量

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

双酚 A标准品 Dr.Ehrenstorfer GmbH，纯度99.5%;乙腈、甲醇 色谱纯，MECK公司;四氢呋喃色谱纯，天津科密欧化学试剂开发中心;乙醇 分析纯，国药集团化学试剂有限公司;超纯水PURELAB Ultra纯水仪制备，英国ELGA公司。

LC-10AT高效液相色谱仪配备荧光检测器、RF-5301pc荧光分光光度计 日本岛津;SSW型电热恒温水浴锅 上海博迅实业有限公司医疗设备厂; KQ3200B超声仪 江苏昆山超声仪器有限公司; LABCONCO冷冻离心浓缩仪 美国;TGL-16C飞鸽牌离心机 上海安亭科学仪器厂。

1.2 色谱条件

色谱柱为Alltima C18柱(150×4.6mm，5μm)，流动相为乙腈∶水=58∶42，流速1.0mL/min，进样量20μL，柱温40℃，检测波长:激发波长275nm，发射波长310nm。

1.3 标准曲线绘制

双酚A标准储备液:精密称取双酚A标准品100μg于25mL棕色容量瓶中，用甲醇定容至刻度得4μg/mL的标准储备液，保存于冰箱内。用时将4μg/mL的标准储备液用甲醇逐级稀释成浓度分别为0.02、0.04、0.4、1、2、4μg/mL的系列标准溶液。在上述工作条件下依次进样，绘制工作曲线。

1.4 样品及处理方法

PC成型品包装材料分别来自两个不同厂家，记为PC1和PC2。

1.4.1 双酚A残留量的测定 将PC样品剪成片段，称取适量于25mL容量瓶中，按每0.1g样品加2mL四氢呋喃，常温浸泡24h后，缓慢滴加甲醇，同时振摇，定容至刻度。于超声仪中超声15min，静置。取适量于离心管中10000r/min离心5min，经0.45μm滤膜过滤后进样测定。

1.4.2 双酚A迁移量的测定 将两个厂家的PC材料分别浸泡于水、20%乙醇溶液和65%乙醇溶液中，参照GB/T 5009.156-2003《食品用包装材料及其制品的浸泡实验方法通则》，每平方厘米面积加入2mL浸泡液，于95℃恒温水浴锅中浸泡6h。取各浸泡液4mL，于冷冻离心浓缩仪中浓缩至干，用液相色谱流动相(乙腈∶水=58∶42)定容至1mL，经0.45μm滤膜过滤后进样测定。双酚A特定迁移量折合成实际接触面积，按欧盟2002/72/EC法则规定的方法计算。

2 结果与分析

2.1 分析条件

将标准品用甲醇稀释后，在荧光分光光度计上扫描，根据扫描结果以及参考文献［4，11］确定双酚A的最佳激发波长和发射波长分别为 275nm和310nm。

实验比较了流动相乙腈和水在不同比例(65∶35、60∶40、58∶42、50∶50)下，标准品双酚A的图谱和出峰时间，以及样品在不同比例流动相下的分离情况，发现乙腈比例减小时，出峰时间延长，增加乙腈比例，出峰时间适当，但乙腈比例较高时，待测物与干扰峰不能完全分离。最后确定当乙腈∶水=58∶42时可以获得良好的峰形和适当的保留时间。

2.2 线性关系与检出限

在实验条件下，双酚A标准品在0.02～4μg/mL范围内浓度与峰面积呈良好的线性关系，回归方程为y=144852x-6196.4(r=0.999)。方法检出限为10ng/mL(S/N=3)。

2.3 方法精密度与加标回收率

用待测样品进行加标回收率和精密度计算，双酚A残留量测定中添加浓度为400ng/mL，与样品测定同时处理，平行测定5次，取平均值进行计算;迁移量测定中加标回收率选择高(60ng/mL)、中(40ng/mL)、低(20ng/mL)三个浓度，分别添加在65%乙醇、20%乙醇和水浸泡样品中，每个添加平行测定5次，取平均值计算加标回收率。加标回收率和精密度测定结果见表1。

表1 加标回收率及精密度(n=5)

2.4 样品分析

有研究发现［8-9］，在BPA迁移量测定的浸泡条件中，相对于其他因素，加热温度比时间更能影响BPA分析。植物油和含钠盐的溶液也会明显增加BPA的溶出量［9］。本实验采用95℃高温浸泡条件，分别用蒸馏水、20%乙醇溶液和65%乙醇溶液代表水、低度白酒和高度白酒浸泡特定样品，比较特定成型品中BPA残留量和迁移量的差别，结果见表2。

结果表明，PC1中的BPA残留量明显低于PC2。但在水和65%乙醇中，PC1中BPA的迁移量分别比PC2高出32.5%和35.3%，说明不同厂家的PC成型品质量有很大差异。对PC材料外观仔细观察后认为，PC2材质更紧实，硬度比PC1略强，且外观也更为透明。不同的PC材质结构对BPA的溶出有一定的影响。质地紧密的PC结构可能会减少BPA向食品中的迁移。

3 讨论

实验建立了高效液相色谱-荧光检测分析PC成型品中BPA残留及特定迁移量的方法。方法快速简便，准确度高。实验结果表明，PC成型品中含有一定量的双酚A，与文献［4，6］报道一致。双酚A在水和高低浓度的乙醇浸泡液中有微量溶出，其迁移量因不同材质、不同的浸泡液、与实际食品的真实接触面积等而不同。

基于PC合成中可能的双酚A残留以及所用双酚A原料中苯酚等可能存在的杂质，PC用于食品包装材料的安全性一直受到质疑。目前，加拿大认为聚碳酸酯材料可能存在双酚A及苯酚等污染，因而禁止其在部分食品包装材料(如婴儿奶瓶)上使用。美国食品与药品管理局(FDA)规定双酚A可作为食品接触材料的原料使用。EPA(1993)规定，BPA最大可接受剂量或者参考剂量是0.05mg/kg·bw。我国GB14942-94《食品容器、包装材料用聚碳酸酯成型品卫生标准》中，要求PC成型品不宜接触含高浓度乙醇的食品，但尚未规定PC成型包装材料中双酚A的卫生标准。本研究结合GB14942-94中蒸发残渣的浸泡条件，并参考最新国家标准GB/T23296.16 -2009中对双酚A的迁移量测定方法，对两种PC成型品和三种食品体系进行了模拟分析，在给定的条件下PC成型品与高浓度乙醇(65%)溶液接触会有较多双酚A的溶出，PC1在此浓度乙醇模拟条件下迁移量为2.49mg/kg，接近了欧盟2002/72/EC法则规定双酚A在塑料食品接触材料中的迁移限量为3mg/kg的限值。本实验从双酚A的角度证明了我国PC成型品卫生规范的合理性。但同时也表明，PC成型品不宜大面积接触食品，而作为食品包装的辅助材料(如瓶盖等)似乎更为安全、合理。

本研究只是对有限样品、有限食品体系的模拟实验。PC材料在实际应用中情况复杂，在与食品接触、储存等真实条件下的双酚A迁移特性，有待于进行更多的实验证明。

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Determination of bisphenol A and its migration from polycarbonate packaging container

GUO Ying-ying，WANG Li，ZHAO Jun，LI Lei*，ZHOU Jing-ping
(School of Public Health，Nanjing Medical University，Nanjing 210029，China)

Objective:To establish a method for determination of bisphenol A(BPA)residue in polycarbonate(PC) packaging container and its migrant rate in different concentrations of food simulants.Methods:The High Performance Liquid Chromatography-fluorescence Detection(HPLC-FD)was employed.The samples were separated by the Alltima C18column(150×4.6mm，5μm)in mobile phase of acetonitrile-water(58/42，V/V)at the rate of 1.0mL/min.The excitation and emission wavelength were 275nm and 310nm respectively.The PC Container was soaked in water，20%(V/V)and 65%alcohol(V/V)according to 2mL/cm2respectively.Results:The limits of detection(LODs)was 10ng/mL and the correlation coefficient of the calibration curve was better(r=0.999)in the range of 0.02μg/mL to 4μg/mL.The average recovery was between 91%and 108%.The relative standard derivation (RSD)was within 6%(n=5).The content of the two kinds of PC containers were from 17.14mg/kg to 46.69mg/kg，and the migrant in the three food simulants were 0.782～1.11，0.734～0.684 and 1.84～2.49mg/kg.Conclusions:The method is simple，rapid and accurate which is fit to determine the BPA and its migration from PC used for food packaging.There is small amount of BPA leach from PC under the detection conditions，and the migration was related to the structure of PC.

HPLC-FD;bisphenol A;polycarbonate;migration

TS206.4

A

1002-0306(2011)03-0347-03

以双酚A(bisphenol A，BPA)为主要原料生产的食品包装用聚碳酸酯树脂(PC)，经加工已制成多种食品容器、包装材料及食品工业用设备、器具等PC成型品。其中残留的BPA是一种具有雌激素活性的内分泌干扰物，可能影响生殖功能或诱导恶性肿瘤的产生［1-3］。PC包装材料中BPA残留量的研究引起了人们的关注［4-6］。由于PC成型品的质地及盛装食品种类等不同，BPA向食品中的迁移量会有较大差异，对消费者带来的危害也不同。因此，研究BPA在相应食品环境中的迁移特性是有针对性评价PC材料安全性的关键［7-9］。但对PC成型品与含酒精食品接触时BPA的迁移特性研究尚未见报道。目前，双酚A的测定已有多种方法，包括高效液相色谱法［4-5，10］、气相色谱质谱法［6，11］、液相色谱质谱法［12］、化学发光法［13］、电化学传感器法［14］和酶联免疫吸附法［7］等。由于双酚A紫外吸收较弱，荧光吸收相对较灵敏，且比液相色谱质谱法稳定性高，故本实验采用高效液相色谱-荧光检测法(HPLC-FD)进行分析。

2010-05-11 *通讯联系人

郭莹莹(1985-)，女，硕士研究生，主要从事营养与食品安全研究。