流动注射抑制化学发光法快速测定婴幼儿奶瓶中的双酚A

高向阳，王长青

(河南农业大学食品科学技术学院，河南 郑州 450002)

流动注射抑制化学发光法快速测定婴幼儿奶瓶中的双酚A

高向阳，王长青

(河南农业大学食品科学技术学院，河南 郑州 450002)

建立一种快速测定婴幼儿奶瓶双酚A含量的新型分析方法。以婴幼儿奶瓶为样品，超声波浸提后，用固相萃取柱萃取富集，利用鲁米诺-Cr3+-H2O2流动注射化学发光体系进行测定。结果表明：双酚A对该体系具有抑制发光作用，线性范围为2.0×10-9～1.0×10-5mol/L，检出限为4.6×10-10mol/L，加标回收率为95.4%～106.8%，相对标准偏差小于4%(n=7)。该法与国标法相比，具有灵敏度高、操作简便、测定快速、成本低廉、利于普及推广等优点，分析结果令人满意。

流动注射分析；化学发光；鲁米诺；奶瓶；双酚A

双酚A(bisphenol A，BPA)广泛应用于染料及医疗器械、食品包装材料、婴幼儿用瓶及牙科填充剂等领域，这些物品反复使用于高热环境会导致BPA的浸出，可引起雌性阴道、子宫、卵巢及卵母细胞等形态和功能的异常[1]，也会损害雄性生殖系统，引起性早熟，对DNA、染色体和免疫系统有一定的损伤[2]。因双酚A在环境和生物体内积累，对人体健康构成威胁，国际组织已经将BPA定为持久性有机污染物。

目前，检测双酚A的方法有高效液相色谱法[3-4]、荧光法[5]、气相色谱质谱联用(gas chromatographymass spectrometry，GC-MS)法[6]、液相色谱-质谱法[7-8]、单扫示波极谱法[9]、吸附伏安法[10]、催化动力学分析法[11]等，这些方法有的需要贵重的大型仪器，分析成本较高，有的操作繁杂，测定条件不易掌握，难于普及推广。化学发光分析法具有成本低廉、操作简便、灵敏度高、选择性好、线性范围宽等突出优点[12]，已用于测定环境水样中的BPA和酚类物质[13-16]，但用于测定婴幼儿奶瓶中的BPA尚未见报道。本实验利用超声波辅助浸提样品，用固相萃取技术富集，根据BPA对鲁米诺-Cr3+-H2O2流动注射化学发光体系的阻抑作用建立测定奶瓶材料中可浸出BPA的新型分析体系。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

5种型号的婴幼儿塑料奶瓶 市售。

三氯化铬(AR) 北京红星化工厂；双酚A(AR) 北京华业寰宇化工有限公司。

双酚A重结晶及标准溶液：称取约10g双酚A，用无水乙醇溶解，于通风橱中重结晶后，置于60℃干燥箱中烘至质量恒定，备用。称取0.0114g(称准至0.0001g)重结晶双酚A，用2mL无水乙醇溶解于50mL容量瓶中，用高纯水定容，此为1.0×10-3mol/L双酚A标准储备液[13]，用时逐级稀释，现配现用。

1.0×10-2mol/L三氯化铬标准贮备液：准确称取0.2665g干燥至质量恒定的三氯化铬用高纯水溶解后移至100mL容量瓶中定容，此为1.0×10-2mol/L的含Cr3+储备液，用时逐级稀释为1×10-5mol/L的Cr3+标准溶液；5.0×10-2mol/L鲁米诺贮备液：准确称取2.2145g鲁米诺，用0.1mol/L NaOH溶解后移至250mL棕色容量瓶中，用高纯水定容，混匀，避光保存，两周后使用；2.0×10-2mol/L EDTA溶液：准确称取0.7445g EDTA二钠盐，用高纯水溶解，定容于100mL容量瓶中；4.0×10-2mol/L H2O2溶液(内含0.0001mol/L的EDTA)。

实验用水均为高纯水，电阻率为18.3kΩ，pH6.30；玻璃器皿用约1.7mol/L稀硝酸溶液中浸泡5h左右，用高纯水洗净后投入使用。

1.2 仪器与设备

IFFM-D型流动注射生物发光分析仪 西安瑞迈电子科技有限公司；艾柯超纯水机 成都唐氏康宁科技发展有限公司；SKF-12型超声波清洗器、pH213型酸度计等。

1.3 方法

1.3.1 流动注射化学发光仪工作参数

实验表明，流动注射化学发光仪的负高压为400V，增益选择为1时，按如表1所示参数进行工作为最佳状态。

表1 流动注射化学发光仪工作参数Table 1 Working parameters of flow injection chemiluminescence instrument

1.3.2 标准曲线的绘制

配制2.0×10-9、2.0×10-8、5.0×10-7、7.0×10-7、9.0 ×10-7、2.0 ×10-6、4.0 ×10-6、6.0 ×10-6、8.0 ×10-6、1.0×10-5mol/L双酚A标准溶液，在表1工作参数和优化条件下进行化学发光测定。以相对化学发光强度为纵坐标，以浓度为横坐标绘制标准曲线。

1.3.3 样品的处理及测定

将塑料奶瓶用高纯水洗净，晾干。用医用不锈钢剪刀剪成约为5mm2左右小碎片，称2.0000g左右(称准至0.0001g)于250mL碘量瓶中，加200.00mL高纯水，盖塞后，于超声波清洗器中80℃浸提2h。

将超声浸提液以30～40滴/min速度通过活化好的C18固相萃取柱，弃去过柱废液后，用10mL甲醇以30～40滴/min速度洗脱，洗脱液用50mL烧杯收集，置于通风橱中挥发干甲醇。用1mL无水乙醇溶解后移入50mL容量瓶中，用pH2.50的1×10-5mol/L Cr3+标准溶液分3次洗涤烧杯，洗涤液并入50mL容量瓶中，用1×10-5mol/L Cr3+标准溶液定容，在与标准曲线完全相同条件下，按图1所示流程测定，相对发光强度代入标准曲线方程求值。同时进行平行测定和空白测定。

图1 双酚A流动注射化学发光测定法流程示意图Fig.1 Schematic diagram of bisphenol A determination by flow injection chemiluminescence analysis

2 结果与分析

2.1 双酚A标准曲线的特性

按1.3.2节方法绘制的标准曲线表明：双酚A在2.0×10-9～1.0×10-5mol/L范围内与化学发光强度呈良好线性关系，线性方程为y＝－2×10-9x＋25026，相关系数为0.9986。

2.2 发光体系试剂浓度的选择

2.2.1 鲁米诺浓度的选择

在双氧水浓度3×10-2mol/L，Cr3+浓度1×10-5mol/L(pH2.50)条件下，对鲁米诺溶液进行测定，结果见表2。

表2 鲁米诺浓度的选择Table 2 Selection of optimal luminol concentration

由表2可知，鲁米诺浓度为5.0×10-4mol/L时发光强度最大，故选该浓度进行实验。

2.2.2 鲁米诺pH值的选择

配制pH10.50～13.50的5.0×10-4mol/L鲁米诺溶液，在其他测定条件一定时测定发光值，结果如表3所示。

表3 鲁米诺pH值的选择Table 3 Selection of optimal luminol pH

由表3可知，鲁米诺溶液pH12.00时体系发光强度最大，故意选择鲁米诺pH12.00。

2.2.3 双氧水浓度的选择

配制4.0×10-3～1.0×10-1mol/L的双氧水溶液，与5.0×10-4mol/L鲁米诺溶液(pH12.00)，1×10-5mol/L Cr+3溶液(pH 2.50)按表1所示参数进行测定，结果如图2所示。

图2 双氧水浓度对相对化学发光强度的影响Fig.2 Effect of H2O2 concentration on relative luminescence intensity

由图2可知，控制双氧水浓度为4×10-2mol/L时体系发光强度最为理想。

2.3 试液的酸度

配制pH1.0～4.0的2.0×10-5mol/L双酚A定容液(含Cr3+1.0×10-5mol/L)，与5.0×10-4mol/L(pH12.00)鲁米诺、4.0×10-2mol/L双氧水，在其他条件不变时进行测定，结果表明，双酚A定容液pH2.50时，发光强度最大。

2.4 检出限和定量限

用2.0×10-9mol/L双酚A溶液按实验条件进行11次平行测定，按3倍标准偏差计算出的最低检出浓度为4.6×10-10mol/L，按10倍标准偏差计算出的定量限为1.5×10-9mol/L。

2.5 干扰实验

在实验条件下考察一些常见离子对化学发光的影响。结果表明：测定误差在±5%以内，对于4.0×10-6mol/L的双酚 A，100 倍的 Zn2+、Cu2+、Mg2+、SO42-、NH4+、Na+、K+、Cl-、50 倍的 Ba2+，10 倍的 Ca2+对测定无明显影响。

2.6 回收率

按1.3.3节方法对样品进行加标回收实验，根据标准曲线方程计算，结果如表4所示。

表4 样品回收率Table 4 Results of recovery tests

由表4可知，在最佳条件下加标测定，奶瓶样品的回收率为95.4%～106.8%。

2.7 测定结果与精密度

婴儿奶瓶样品按照1.3.3节处理，在最佳实验条件下进行7次平行测定，根据标准曲线方程计算出样品中双酚A的含量如表5所示。

表5 测定结果与精密度(n=7)Table 5 Results of precision tests (n=7)

国家规定塑料添加剂双酚A最大迁移量≤0.05mg/kg[17]，由表5可知：样品2双酚A含量超标，奶瓶5未超标，而样品1、3和4中双酚A含量低于方法检出限，测定结果的相对标准偏差RSD小于4%。

3 结 论

采用超声波浸提-固相萃取分离-流动注射抑制化学发光技术测定婴儿奶瓶中双酚A含量，线性范围为2.0×10-9～1.0×10-5mol/L，加标回收率为95.4%～106.8%，检出限为4.6×10-10mol/L，适用于水溶液中或食品接触材料水浸提液中微痕量双酚A的测定，该方法与国标法[3]相比，灵敏度高，操作简便，试剂用量少，成本低廉、测定快速，稳定性好，结果令人满意，有一定的推广应用价值，为快速测定奶瓶等物质中微痕量双酚A提供了一种新型分析方法。

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Rapid Determination of Bisphenol A in Nursing Bottles by Flow Injection Inhibitory Chemiluminescence Analysis

GAO Xiang-yang，WANG Chang-qing
(College of Food Science and Technology, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)

In order to establish a new rapid method for determining bisphenol A (BPA) in nursing bottles, cut pieces of nursing bottles were extracted with high-purity water under ultrasonic assistance, and the extracted analyte was enriched by solid phase extraction and determined using a uminol-H2O2-Cr chemiluminescence system. The esults showed that the chemiluminescence system was inhibited by BPA. An excellent linear relationship was observed in the range of 2.0 × 10-9－1.0 × 10-5mol/L. The detection limit was 4.6 × 10-10mol/L. The average spike recoveries of BPA in 5 types of commercial samples were in the range of 95.4%－106.8%, and the relative standard deviations for 7 parallel determinations were all less than 4%. The method had the advantages of sensitivity, simplicity, rapidity, low cost and accuracy over the Chinese national standard method, thus being worth promoting and popularizing.

flow injection analysis (FIA)；chemiluminescence；luminol；nursing bottle；bisphenol A

O657.39；TS206.4

A

1002-6630(2012)08-0184-04

2011-04-29

河南省科技攻关项目(0624430003)；河南省重点学科建设基金项目(10466-X-082301)

高向阳(1949—)，男，教授，主要从事食品安全、食品分析研究。E-mail：ndgaoxy@163.com