GPC-GC-MS法测定冰淇淋、果冻中的塑化剂

李羽翡，祖 新，刘 煜

（1.甘肃省食品质量监督检验研究中心，甘肃 兰州 730030；2.兰州大学 化学化工学院，甘肃 兰州 730030）

当前，食品和食品相关产品的安全问题已经成为国内外广泛关注的焦点。邻苯二甲酸酯类化合物（PAEs）作为一种塑料改良剂，因其增塑效率高、使用成本低、易与其他助剂配合使用等优点而被广泛应用于塑料、农药、化妆品、食品包装等领域[1]。该类化合物在自然界中难以降解，对生态平衡具有破坏作用，可通过呼吸、饮食和皮肤接触进入人体或动物体内，通过物质与功能的积蓄对人体健康产生不容忽视的危害[2-3]。有研究表明，PAEs具有一般毒性，对中枢神经系统具有抑制和麻痹作用[4]，对动物有致畸和致突变作用，并且对内分泌干扰性较强[5]。2011年6月1日，卫生部紧急发布公告，将邻苯二甲酸酯类物质列入食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单。卫生部办公厅监督函[2011]551号文明确指出“食品容器、食品包装材料中使用邻苯二甲酸酯类物质，应当严格执行《食品容器、包装材料用添加剂使用卫生标准）（GB9685-2008）规定的品种、范围和特定迁移量或残留量，不得接触油脂类食品和婴幼儿食品，食品、食品添加剂中的邻苯二甲酸二（α-乙基已酯）（DEHP）、邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）和邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）最大残留量分别为1.5mg/kg、9.0mg/kg、0.3mg/kg。目前，PEAs检测的相关研究有很多[6-12]，各种新的、更为有效的检测方法为标准的建立提供了科学有效的理论依据，为保障国民食品安全做出了一定贡献。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP，99.9%）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP，99.6%）、邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP，99.0%）、邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP，99.6%）：购自国家标准物质中心。乙酸乙酯（分析纯、重蒸）、环己烷（分析纯、重蒸）、正己烷（色谱纯）：购自国药集团化学试剂有限公司。果冻、冰淇淋购自当地超市。

1.2 仪器与设备

AgilentGC（6890N）-MSD（5975）（美国安捷伦）；凝胶色谱（GPC）净化系统（PrepLincGPC+PrepLincSPE+Prep LincEvap，美国J2 Scientific）；凝胶柱：200mm×25mm（22g bio-beadaSX-3 填料）；VORTEX-6旋涡混合器（江苏其林贝尔）；sartorius BS224S电子分析天平（德国赛多利斯）；HGC-12A干式氮吹仪（南京科捷）；ULTRA-TURRAX多功能均质器（美国VWR）；L53多管架自动平衡离心机（长沙湘仪）。

1.3 凝胶色谱（GPC）净化系统条件

凝胶柱：200mm×25mm；流动相：乙酸乙酯、环己烷（1∶1）；流速：4.7mL/min；流出液收集时间：5.5min～16.5min；检测器：254nm UV，浓缩体积2.0mL。

1.4 色谱条件

色谱柱：HP-5（30.0m×0.25μm）；载气：高纯氮（99.999%）；柱流量：1.0mL/min；进样口温度：250℃；不分流进样；进样量：1μL；柱炉升温程序：初温60℃，保留1min。以20℃/min升至220℃，保持1min，再以5℃/min升至280℃，保持4min。

1.5 质谱条件

离子源：EI（70ev）；离子温度：230℃；四级杆温度：150℃；接口温度：280℃；溶剂延迟5min；扫描方式：全扫描（质量范围：12-350u）及选择离子扫描。

1.6 标准样品的处理

1.6.1 标样制备

精确称取4种标准品各1.0000g，用正己烷配制成1000mg/L的储备液。

1.6.2 标准曲线绘制

将上述储备液稀释为浓度分别是0.2mg/L、0.6mg/L、1.5mg/L、2.5mg/L、5.0mg/L、10.0mg/L的标准溶液，然后将标准溶液及空白溶液分别置于2mL的进样小瓶，仪器自动进样后绘制标准曲线。

1.7 试样处理

1.7.1 不含油脂样品（果冻）

称取混匀均质的半固态样品2.0g，加入正己烷2.0mL，漩涡振荡3min，5000r/min离心5min分层，取上清液进行GC-MS分析。

1.7.2 含油脂样品（冰淇淋）

称取混合均匀含油脂样品0.50g，用乙酸乙酯：环己烷（体积1∶1）定容至10.0mL，涡旋混合3min，0.45μm滤膜过滤，滤液经凝胶色谱（GPC）净化系统处理后收集浓缩液，进行GC-MS分析。

2 结果与讨论

2.1 全扫描图谱及工作曲线

图1 邻苯二甲酸酯标样全扫描图谱Fig.1 TIC for standard of phthalic acid esters by GC-MS

图1是4种邻苯二甲酸酯标样的总离子流图，依次有4个峰，分别以峰面积对含量绘制标准曲线，出峰时间10.41的邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP，定量离子：149、223、205、167）曲线为y1=567336.42x1+290.49746（r=0.9999）；出峰时间11.17的邻苯二甲酸二丁酯（DBP，定量离子：149、223、205、121）曲线为y2=822007.38x2-62890.93（r=0.9983）；出峰时间15.28min的邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP，定量离子：149、91、206、238）曲线为y3=11842.773x3-461.92129（r=0.9995）；出峰时间17.65min的邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP，定量离子：149、167、279、113）曲线为y4=351497.97x4-16454.124（r=0.9993）。

2.2 样品分析结果

2.2.1 样品图谱（果冻）

2.2.2 样品图谱（冰淇淋）

图3 冰淇淋样品谱图Fig.3 TIC for ice cream sample

图4 冰激凌质谱图1Fig.4 MS spectrum 1 for ice cream

图5 冰激凌质谱图2Fig.5 MS spectrum 2 for ice cream

图6 冰激凌质谱图3Fig.6 MS spectrum 3 for ice cream

图7 冰激凌质谱图4Fig.7 MS spectrum 4 for ice cream

2.2.3 样品质谱图（冰淇淋）

由图2、图3可见，果冻样品中不含邻苯二甲酸酯类物质。但冰淇淋样品中，标样出峰的4个位置均有物质检测到。经质谱检索发现15.289min出峰的物质并不是邻苯二甲酸丁基苄基酯（15.28min），因为其不具有邻苯二甲酸丁基苄基酯的特征定性及定量离子（149、91、206、238），故为杂峰。10.414min、11.172min、17.601min出峰的物质完全符合标准品图谱，分别为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯。

2.2.4 最低检出限

根据检出限信噪比S/N=3，计算知样品最低检出限为0.1mg/kg。

2.2.5 精密度和加标回收率实验

将果冻、冰淇淋试样分别添加0.15mg/kg、0.10mg/kg标准溶液进行处理后连续进样5次，以标准曲线定量，测定结果的RSD在0.89%～3.14%之间。加标回收率结果为92%～105%。

附表 样品中邻苯二甲酸酯的回收率及精密度(n=5)Attached table The average recovery and RSD of phthalic acid estets in different samples(n=5)

3 讨论

（1）通过样品前处理的研究，不同样品可采用不同的处理方法：果冻可用正己烷直接萃取的方法，而对脂肪含量较高的冰淇淋需通过凝胶色谱（GPC）净化系统净化，从而保证了数据的真实可靠。

（2）通过GC-MS定性证实果冻中没有PAEs类化合物，但冰淇淋中存在3种PAEs化合物。推测其原因主要有两点：一是邻苯二甲酸酯虽是工业用塑料软化剂，但不法商家将其代替起云剂中的风味油添加至食品中，以增加液体的黏稠性和稳定性；二是目前广泛应用于食品包装的材料主要是聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（Ps）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。为了提高这些聚合塑料的强度、可塑性和柔韧性，必须添加增塑剂。PAEs类化合物是塑料工业的主要增塑剂，但PAEs化合物与塑料基质之间没有形成化学共价键，而是以氢键和范德华力连接，彼此保持各自独立的化学性质。而PAEs是高脂溶而非水溶性物质，因此食品包装在接触到食品中所含的油脂时，随着时间及温度的变化会逐渐向食品中迁移，从而导致食品被污染。

（3）建立了冰淇淋、果冻中4种邻苯二甲酸酯的GPCGC-MS测定方法。该方法操作简便、灵敏度高、结果可靠。在0～10.0mg/L范围内呈现良好的线性关系（R≥0.9983），方法检出限0.1mg/kg，平均加标回收率为92.0%～105.0%，相对标准偏差0.89%～3.14%，解决了冰淇淋、果冻中邻苯二甲酸酯类化合物的测定问题，对于质量监控具有十分重要的指导意义。

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