毛细管电泳法快速检测白酒中四种塑化剂研究

张 晖 薛洪宝

（蚌埠医学院化学教研室 安徽蚌埠 233030）

塑化剂能够引起动物存活率下降、肝肾功能降低、体重减轻、红细胞减少和致癌性[1]；它还能够引起动物更加严重的后果，如脊柱畸形、仔胎腭裂、眼睛缺陷、心脏变形等，接受塑化剂试验的小鼠睾丸体积可萎缩大约一半[2-6]。据统计资料表明，目前我国的塑化剂危害已经到了无处不在的程度，其使用范围之广，污染面积之大，影响人数之多，比农药、其它食品添加剂等更让人担心，而更令人忧虑的是，现在很少人能够意识到它的危害[7,8]。

塑化剂中以邻苯二甲酸酯类为主，其分子结构如图1所示。在我国该类塑化剂以邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和邻苯二甲酸二辛酯（DNOP）居多[9]。

少量塑化剂添加到白酒中可使白酒的粘性增强，醇香长久，表面上提高了白酒的品质和档次。一般情况下，白酒产品中的塑化剂属于特定迁移，主要来源于酒泵进出乳胶管、塑料输酒管、塑料接酒桶、成品酒塑料内盖、封酒缸塑料布、成品酒塑料瓶包装、成品酒塑料袋包装或成品酒塑料桶包装等[10,11]。为了保证白酒饮用安全，很有必要建立一种快速、简便、灵敏的检测其中塑化剂的方法。

目前，白酒中塑化剂的检测方法主要有气相色谱法[12]、高效液相色谱法[13]、色谱-质谱联用法[14,15]等，这些方法不仅检测时间长、步骤复杂，而且对设备要求较高，不便于推广。但用毛细管电泳法检测白酒中的塑化剂鲜有报道。本研究旨在建立基于毛细管电泳法的4种邻苯二甲酸酯类塑化剂—邻苯二甲酸二异丁酯(DBP)、邻苯二甲酸苄基丁基酯(BBP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)的检测方法，并以市售白酒为试验样品，验证该方法的可行性，为快速检测白酒中上述4种塑化剂提供快速、简便、灵敏的新方法。

一、实验部分

（一） 仪器与试剂。P/ACETMMDQ毛细管电泳系统（BeckmanCoulter,Fullerton,CA,USA)，32Karat电泳分析软件及二极管阵列检测器（PDA）和未涂层熔融石英毛细管（75μmi.d.×50cm，有效长度40cm，河北永年锐沣色谱器件有限公司）；FA/JA系列精密电子天平（精度：0.0001g，天津天马衡基仪器有限公司）；KQ-100DE型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；pHS-3C酸度计（上海科学仪器有限公司）。

植酸钠，三羟甲基氨基甲烷(Tris)，磷酸钠，十二烷基苯磺酸钠(SDBS)，硼酸钠，十二烷基硫酸钠(SDS)，无水乙醇，盐酸，氢氧化钠，甲醇，邻苯二甲酸二异丁酯(DBP)，邻苯二甲酸苄基丁基酯(BBP)，邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)，邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)等，所用试剂均为国产分析纯；五种品牌白酒(购于本地超市)；所用蒸馏水为双蒸水。

（二）塑化剂溶液及电泳缓冲溶液的配制。移取一定体积的DBP、BBP、DIOP和DIDP于50mL容量瓶里，加35mL无水乙醇溶解，再用双蒸水定容，摇匀。即得塑化剂混合溶液，备用。

分别配制0.1000mol·L-1植酸钠溶液(A)；0.0500mol·L-1的Tris-HCl溶液(B)、磷酸钠溶液(C)、SDBS溶液(D)、硼酸钠溶液(E)；10g·L-1SDS溶液(F)，上述溶液以及无水乙醇(G)、双蒸水(H)按表1各溶液体积比要求混合即分别制得植酸钠、Tris-HCl、磷酸钠、SDBS、硼酸钠五个系列缓冲溶液，如C:D:F=0.5:1:0.5表示由C、D、F三种溶液按0.5:1:0.5的体积比混合制得的一种缓冲溶液。

（三）实验方法。

1.电泳分析条件。电泳毛细管：未涂层熔融石英毛细管75μmi.d.×50cm，有效长度40cm；缓冲溶液：0.0150mol·L-1的硼酸钠溶液，pH9.00；分离电压：+16kV；进样压力：0.5psi(3.45kPa)；进样时间3.0s；分离温度：25℃；二极管阵列检测器。毛细管冲洗程序：0.1mol·L-1NaOH溶液冲洗2min；0.1 mol·L-1HCl溶液冲洗2min；双蒸水冲洗1min；缓冲溶液冲洗1min。每一次样品分析前运行上述冲洗程序。

2.塑化剂溶液及样品分析。分别以表1所示溶液为缓冲溶液，配制的塑化剂溶液为分析样品进样分析，得到相应的电泳图。根据电泳图选择合适的缓冲溶液和缓冲溶液的浓度，接着确定适宜的缓冲溶液pH和分离电压，即确定最佳电泳分析条件。最后按该电泳条件对塑化剂溶液和白酒样品进行分析。

表1 电泳缓冲溶液

二、 结果与讨论

（一）电泳条件的优化。

1.缓冲溶液及其浓度的选择。缓冲溶液及其浓度对毛细管电泳分离效果有相当明显的影响。分别考察了表1中植酸钠、Tris-HCl等五个系列缓冲溶液体系的分离情况，部分电泳图如图2所示。结果表明，硼酸钠缓冲溶液系列中硼酸钠溶液背景噪音及干扰影响较小，DBP等塑化剂的检测灵敏度较高，所以选用硼酸钠溶液为最佳缓冲体系；其它缓冲体系或者背景噪音较大，或者干扰影响较大，或者峰形展宽，或者塑化剂的检测灵敏度较低等原因不宜采用。

图2 不同缓冲溶液电泳图

在毛细管电泳中，缓冲溶液的浓度比较大时电流会比较大，产生比较多的焦耳热，使峰形变差；浓度较小时，电流信号较小，灵敏度较低。为获得良好的检测灵敏度和分离度，考察了硼酸钠溶液浓度分别为0.0075mol·L-1、0.0100mol·L-1、0.0150mol·L-1、0.0200mol·L-1、0.0300mol·L-1、0.0350mol·L-1对分离效果的影响，电泳图如图3所示。图3表明，0.0150mol·L-1硼酸钠溶液的迁移时间较短、分离效果较好、峰形较理想。因此，选用0.0150mol·L-1作为硼酸钠缓冲溶液的最佳浓度。

图3 不同硼酸钠浓度电泳图

2.分离电压的选择。在毛细管电泳分离过程中，电压对分离有较大影响。电压影响电渗流强弱及带电粒子迁移速率，从而决定组分迁移时间。本实验考察了不同电压（+8kV～+24kV）对各组分迁移的影响，电泳图如图4所示。由图4可知，电压小于+16kV时，迁移时间延长，电压过低时伴有管壁吸附现象，导致峰型变宽；电压大于+16kV时，迁移时间缩短，但基线噪声较大，电泳体系运行不稳定；电压等于+16kV时，信噪比较高，分离效果比较好，分析速度较快。综合考虑迁移时间、灵敏度、峰形和噪音等因素，选择+16kV作为最佳分离电压。

图4 不同电压条件的电泳图

3.缓冲溶液pH值的选择。pH值不仅对缓冲溶液中微粒所带电荷起决定作用，而且对电泳淌度也有影响，是毛细管电泳分离效果的关键因素。调节浓度为0.0150mol·L-1的硼酸钠缓冲溶液的pH值分别为：8.00、8.50、9.00、9.50和10.00，按上述实验方法进样分析，发现当缓冲溶液pH8.00、8.50时，毛细管内壁吸附性强，拖尾严重，重现性较差；当pH9.50、10.00时，电离作用强，电泳电流较大，焦耳热效应明显，分离效率降低；当缓冲液pH9.00时峰形较好，噪音小，分离效果最佳，并且电流适中。故选择pH9.00浓度为0.0150mol·L-1的硼酸钠缓冲溶液为最佳运行缓冲溶液。

通过对电泳缓冲溶液类型和浓度、分离电压、缓冲溶液pH等电泳因素进行考察，确立了电泳的最佳条件为：缓冲溶液为0.0150mol·L-1的硼酸钠溶液，pH9.00，分离电压为大于+16kV。

（二）方法重现性实验。在分析的最佳实验条件下，将DBP等塑化剂混合溶液平行进样4次，电泳图如图5所示。根据图5可得，DBP、BBP、DIOP和DIDP的峰面积的相对标准偏差(RSD)分别为9.02%、6.38%、3.48%和9.82%，如表2所示。

图5 重现性电泳图（n=4）

表2 重现性实验结果

（三）塑化剂混合溶液和白酒样品检测。在最佳电泳条件下分别将塑化剂混合溶液和白酒样品进样检测，电泳图如图6和图7所示。

图6 四种塑化剂的电泳图

图7 五种白酒样品的电泳图

由图6和图7可知，白酒样品a含有DIOP；b含有BBP和DIOP；c含有DBP，但含量很低；d含有DBP和BBP；e含有DIOP和DIDP。

三、 结论

本实验采用毛细管电泳法建立了白酒中4种塑化剂检测方法。其最佳电泳分析条件为：缓冲溶液：0.0150mol·L-1的硼酸钠溶液，pH9.00；分离电压：+16kV；进样压力：0.5psi（3.45kPa）；进样时间3.0s；分离温度：25℃；二极管阵列检测器。在该条件下对塑化剂溶液和当地超市的五种品牌白酒进行检测分析，根据电泳图可得出白酒样品中DBP等四种塑化剂的定性分析结果。

[1]Van Wezel A P, Van Vlaardingen, Posthumus R, et al.Environmental risk limits for two phthalates,with special emphasis on endocrine disruptive properties [J]. Ecotoxic Environ Safety,2000:46.

[2]孙利，陈志锋，雍伟等.与食品接触的塑料成型品中邻苯二甲酸酯类增塑剂迁移量的测定[J]. 中国卫生检验杂志,2008(3).

[3]顾钧,余雯静.食品塑料内衬中邻苯二甲酸二辛酯的HPLC 分析[J].苏州大学学报:自然科学版,2004(2).

[4]张娜,刘欣.邻苯二甲酸酯类化合物的研究进展[J].环境科学导刊,2009(3).

[5]JoseF,JimenezL,Rubios,etal.Determinationofphthalate esters in sewage by hemimicelles-based soild-phase extraction and liquid chro-matography-mass spectrometry[J].Analytica Chi mica Acta,2005:551.

[6]Li X.J,Zeng Z.R,Chen Y,et al.Determination of phthalate acid esters plasticizers in plastic by ultrasonic solvent extraction combined with solid-phase microextraction using calyx arene fiber[J].Talanta,2004:63.

[7]杨艳伟,朱英.化妆品中10 种邻苯二甲酸酯类化合物的高效液相色谱测定法[J].环境与健康杂志,2006(4).

[8]任仁.警惕邻苯二甲酸酯污染[J].大学化学,2003(6).

[9]胡晓宇,张克荣,孙俊红.中国环境中邻苯二甲酸酯类化合物污染的研究[J].中国卫生检验杂志,2003(1).

[10]曹国庆.白酒中塑化剂的危害与检测方法概述[J].科技资讯,2012(36).

[11]刘强.中国酒业协会声明:白酒中基本上都含塑化剂成分[N].生活晨报，2012-11-21.

[12]张前龙,王宇等.食品塑料包装中酞酸醋酯类环境污染物气相色谱测定方法的研究[J].中国卫生检验杂志,2009(12).

[13]黄丽雪,刘丽霞等.高效液相色谱法测定3 种邻苯类增塑剂检测条件的研究[J].包装工程,2012(17).

[14]邵栋梁.GC-MS 法测定白酒中邻苯二甲酸酯残留量[J].化学分析计量,2010(6).

[15]刘杰,郁宏燕等.液相色谱-串联质谱法测定饮料中16 种邻苯二甲酸酯[J].食品科学，2012(18).