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食品中双酚类化合物检测技术研究进展

2018-03-20李铁柱

长春大学学报 2018年2期
关键词:双酚质谱法酚类

阮 萍,李铁柱

(吉林农业大学 食品科学与工程学院, 长春 130118 )

大部分罐装食品的罐内壁都会涂一层涂料于表面,此举既能防止金属离子溶解污染食物[1],又能避免腐蚀罐体。目前,通常使用环氧树脂作为食品罐的内壁涂层。合成环氧树脂的物质通常为双酚A(Bisphenol A,BPA)、双酚F(Bisphenols F,BPF)等。稳定剂可对生产环节生成的盐酸加以中和,防止涂层被分解。通常选择BPA二缩水甘油醚(Bisphenols A diglycidyl ether,BADGE)以及BPF二缩水甘油醚(Bisphenols F diglycidyl ether ,BFDGE)作为稳定剂。

双酚类化合物会引发人体健康问题。其中,BPA具备急性毒性与类雌激素活性诱变性,同时同大量的疾患发生、存在某种关联,如心血管系统疾病、糖尿病等[2-4]。双酚B(Bisphenols B, BPB)、 BPF、双酚S(Bisphenols S, BPS)化学结构均与BPA相似,三类双酚化合物在内分泌干扰作用及雌激素活性上,相似于BPA[2]。当同一系列酸性食物、水或盐酸接触时,BADGE都会出现水解与氢氧化反应,获得相应的水解产物与氢氧化产物,继而渗入食品内,对人体健康实施侵害[5]。

食品接触包装材料成分极其复杂,可能会有多种双酚类化合物残留。当前研究发现,此类物质依然存在于食品中[6-7]。因此,针对食品内双酚化合物构建一类快速检测方法可对人类健康起到极大的帮助作用。

1 双酚类物质的检测方法

双酚类物质主要检测方法有:荧光光度法、色谱法、酶联免疫法(ELISA)等。

1.1 荧光光度法

荧光光度法是早期用于检测食品中双酚类物质的方法。此方法灵敏度低,特异性差,分离化合物的能力较低,只能用来检测BPA和BADGE,不能同时检测多种双酚类化合物。

余宇燕等[8]应用β-环糊精来包被BPA,使得BPA荧光强度提高,通过此方法可对食品包装材料所含BPA实施检测。徐金明等[9]将增敏剂确定为十六烷基三甲基溴化铵,可提高BPA荧光强度,实现食品包装材料所含BPA的定量测定,获得相关检测方法。

1.2 色谱法

1.2.1 气相色谱-质谱联用法(GC-MS)

GC-MS对于同时分析多种双酚类化合物,会具有一定的局限性,而且操作相对复杂。该方法只适合分析一部分相对分子量较小的双酚类化合物,如:BPA,BADGE等,不太适合分析相对分子量较大的双酚类化合物。

在对水中BPA含量测定上,目前已采取SPME-GC/MS,即顶空衍生固相微萃取气相色谱-质谱法。另有研究优化了一系列前处理方法,包括:水产品中双酚A(BPA)、辛基酚(OP)和壬基酚(NP)3 种物质,成功研究出GPC(凝胶渗透色谱)-SPE(固相萃取)-GC(气相色谱)-MS(质谱分析)法。样品在超声提取乙酸乙酯、凝胶渗透、固相萃取精净化HLB、七氟丁酸酐衍生化一系列操作基础上,成功研究出GC-MS法用于测定。

1.2.2 高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)

此法可有效分析复杂混合物。质谱在鉴定方面具备高灵敏性,液相色谱则在分离方面具备超强水平,这两种方法被同时用来鉴定以及分离混合物。该方法前处理操作简单,基质干扰小,且兼分离、定量、定性于一体,灵敏度高,选择性好。

通过应用HPLC-MS/MS,刘艳琴等[10]对残留于婴儿乳粉内的双酚A与己烯雌酚实施了检测。黄少婵等[11]对存在于塑料制品内的TBBPA(四溴双酚A)与BPA实施检测。此法良好线性关系对应的区间为0.01-0.02 mg/L,TBBPA与BPA,在检出限上各自为0.02 mg/kg、0.01 mg/kg,可实现85.4%-97.6%的加标回收率。陈波等[12]对乳制品所含的BPA、6种BPA环氧衍生物(包括BADGE·HCl·H2O、BFDGE、BADGE·HCl、BADGE、BADGE·2HCl、BADGE·H2O)量实施了检测。此项技术检测低限、回收率、相对标准偏差取值分别为0.1 μg/kg-10 μg/kg、58.4%-127.6%、2.5%-23.5%。

1.3 ELISA

近年来,食品中双酚类物质的检测才开始使用ELISA技术。现今大多用于牛奶、水等液体食品类的测定[13-15]。因为双酚类物质具备较小相对分子质量,所以必须通过结合蛋白质,生成完整抗原,以此完成免疫反应。由于抗体与免疫原所属类型存在区别,从而表现出不同的检测能力。

Cho等[15]用ELISA检测水样中BPA等物质,检出低限、线性范围、回收率分别为0.1ng/mL、1.0ng/mL-10000.0ng/mL、92%-105%。通过合成BPA的包被抗原与免疫抗原,谢桂勉等[16]制备得到抗BPA多克隆抗体,实现由ELISA来对瓶装纯净水残留BPA进行测定这一检测路径。

目前,ELISA只可以用来检测BPA和BADGE,且具备相对较低的灵敏性,无法对多种双酚类化合物实施同时测定。因此,在应用范围上,ELISA表现出局限性,应开展深入研究与探索。

2 结论

现今,在围绕食品内双酚类化合物检测所开展的众多研究中,研究内容基本都是对所残留的一种或几种双酚类化合物展开检测[17-18],最高可以检测出11种残留[19],覆盖面并不广泛。

我国在进入WTO以后,逐渐增加了罐装食品的出口量。部分发达国家要求我国的出口商提供关于罐装食品内壁涂层中双酚类物质含量的检测报告,而我国的检测机构目前则无法承担此项目的检测,导致外汇的大量流失。

对食品中双酚类化合物检测技术的研究,不但能给予食品安全以保障,对人类健康加以保护,还能在我国食品包装行业稳步发展上起到积极作用,对我国出口食品技术缺陷上给予极大帮助。因此,建立食品中双酚类物质快速检测技术刻不容缓。

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