同位素内标-UPLC-MS/MS法评估白酒包装内塞中双酚A/S的迁移风险

刘 露， 吴文睿*， 方颂平， 蒲顺昌， 丁 斌，邢 爽， 刘开放， 董书甲， 董 琪， 刘飞翔

(1.亳州学院，生物与食品工程系，安徽 亳州 236800；2.养生型配制酒亳州市重点实验室，安徽 亳州 236800)

双酚 A 为环境激素类物质由于具有与雌激素相类似的作用。双酚A能由食物链进入生物体内并与雌激素受体相互作用,干扰正常激素在机体内的产生、释放、运输、代谢等作用,从而影响生物的生殖、免疫神经等功能,因此对生物体具有较强的致畸性、致突变性和致癌性,已经被欧盟一些国家列入优先污染物的黑名单。作为一种重要的精细化工原料,双酚A 主要用于生产多种高分子材料,还可用作聚氯乙烯热稳定剂、橡胶防老剂、农用杀虫剂、增塑剂等;在医药方面,可以被用作杀真菌药物。另外,双酚A广泛应用于生产罐头内包装、食品包装材料、牙科填充剂、婴儿用品等塑料行业,并不断开发新的用途。由于双酚A的应用范围有逐渐拓宽的趋势,因此将随着生产及使用过程逐渐进入环境,危害人类的健康。食品包装材料的卫生安全是食品安全的一个重要方面,环境激素类化合物从食品包装材料向食品中的迁移是污染食品的重要途径之一。作为一种典型的环境激素类化合物,双酚A不仅在罐头杀菌过程中会生成双酚-A-二环氧甘油醚,还可以通过食品包装材料进入食品或饮料中,进而进入人体造成人类和野生动物的内分泌系统、免疫系统、神经系统出现异常,还会严重干扰人类和动物的生殖遗传功能。双酚S是双酚A的替代物,同样存在毒性。双酚A在结构上与双酚S具有相似性,由于其在奶瓶、食品接触材料中的使用,在油脂、酸或外界环境的影响下,可能会迁移到食品或饮料中,然后被人体吸收,是导致人体暴露于双酚S的一种主要途径。白酒本身不会产生双酚A及双酚S,但其包装内塞使用了塑料材料,可能会造成双酚A或双酚S迁移至酒体中。双酚类化合物的检测方法主要有气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC、气相色谱质谱法(GC-MS)和液相色谱质谱法(LC-MS)等。本研究建立的同位素内标-UPLC-MS/MS法,能同时对白酒内塞中迁移出的双酚A及双酚S进行定性定量,对白酒产品中中双酚A及双酚S的监控提供方法参考。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

超高效液相色谱三重四级杆串联质谱仪(美国Waters公司);色谱柱:Waters UPLC C(1.7 μm,2.1×50 mm);0.22 μm针式过滤器(天津津腾);电子天平:0.1 mg(梅特勒公司);超纯水机(密理博);小型涡旋振荡器(北京优晟UVS-1)。

双酚A标准品(Dr,0.25 g),双酚S标准品(Dr,100 mg),双酚A内标:双酚A-13C12(TRC,2.5 mg),双酚S内标:双酚S-13C12(TRC,1 mg),市售白酒内塞,乙腈(色谱纯),乙醇(色谱纯)。

1.2 方法

1.2.1 迁移实验 本迁移实验为内塞双酚A及双酚S迁移实验,取内塞(0.5 mm<厚度<2 mm)剪成规则的长方形计算其面积并称量其质量,依据 GB 31604.1-2015《食品安全国家标准食品接触材料及制品迁移试验通则》对食品模拟物选择的规定中的浸泡方法进行面积和质量比换算,最终浸泡实验按照0.12 dm瓶塞接触10 mL的50度酒样开展,是国标中要求接触面积的2倍。本迁移实验共排查瓶塞10种。在40 ℃下共追踪检测双酚A及双酚S迁移量150 d。

1.2.2 标准溶液的配制 分别称取100.0 mg双酚A及双酚S标准品,用50%乙醇溶解,完全溶解后转移至100 mL容量瓶中,得到浓度为1 000.0 mg/L双酚A及双酚S标准储备液,取双酚A及双酚S标准储备液各一半配制混合标准储备液,得到500.0 mg/L的混合标准储备液,并逐级稀释得到适当浓度的标准工作液。分别称取2.5 mg双酚A-13C12及1.0 mg双酚S-13C12标准品,用50%乙醇溶解,并分别定容至50 mL及100 mL容量瓶中,分别得到50.0 mg/L的双酚A-13C12及10.0 mg/L的双酚S-13C12标准储备液,并稀释得到双酚A-13C12及双酚S-13C12质量浓度为40 μg/L和8 μg/L的混合工作液。双酚A及双酚S标准溶液配制浓度见表1。标准溶液的处理方法为分别取表1中浓度梯度的双酚A及双酚S的混合工作液1 mL于进样瓶中,之后分别加入浓度为40 μg/L和8 μg/L 的100 μL的双酚A-13C12及双酚S-13C12混合内标,进样瓶放在涡旋振荡器上混匀样品,待进样。标准溶液配制溶剂均为50%乙醇。

表1 标准溶液浓度

1.2.3 色谱条件 色谱柱:BEH C18柱,1.7 μm,2.1×50 mm;柱温:30 ℃,进样量2 μL;流动相:水-乙腈,流速0.4 mL/min,流动相梯度洗脱程序见表2。其中A为乙腈,B为超纯水。

表2 流动相梯度洗脱程序

1.2.4 质谱条件 本实验质谱条件采用电喷雾负离子多反应监测模式,其他质谱条件见表3。

表3 质谱条件

1.2.5 迁移实验样品的前处理方式 取5 mL迁移实验酒样过0.22 μm滤膜后,取1 mL于进样瓶中,之后加入100 μL的双酚A-13C12及双酚S-13C12内标,进样瓶放在涡旋振荡器上混匀样品,待进样。

2 结果与分析

2.1 色谱分析

双酚A标准品及双酚A内标，以及双酚S标准品及双酚S内标色谱图结果见图1～2。

图1 双酚A标准品及双酚A内标色谱图

图2 双酚S标准品及双酚S内标色谱图

由图1～2可知,双酚A和其内标的的保留时间一致,均为1.88 min,双酚S和其内标的保留时间一致,均为1.13 min。

2.2 标准曲线的建立

按照表1中的标准溶液浓度梯度配制标准储备液,双酚A及双酚S的浓度梯度分别为10、50、100、200、500 μg/L,以双酚A及双酚S的浓度与峰面积建立标准曲线,各物质标准曲线见图3～4,线性回归方程及

R

见表4。

表4 双酚A和双酚S线性回归方程及R2

图3 双酚A标准曲线

图4 双酚S标准曲线

2.3 检测方法的验证

2.3.1 方法精密度测试

2.3.1.1 重复性试验 对同一种白酒加标样品进行6次检测,双酚A及双酚S的含量结果见表5。

表5 样品重复性测试结果

由表5可以看出,双酚A及双酚S的精密度试验RSD分别为3.03%和4.79%。基本符合分析方法要求。

2.3.1.2 重现性实验 对6个相同加标量下的白酒加标样品分别进行检测,双酚A及双酚S的含量结果见表6。

表6 样品重现性测试结果

由表6可以看出,双酚A及双酚S的精密度试验RSD分别为3.87%和5.06%。基本符合分析方法要求。

2.3.2 方法加标回收率

加标回收率测试结果见表7。

表7 加标回收率实验结果

由表7可以看出,双酚A及双酚S的3个加标量下的加标回收率在87.70%～115.75%之间,符合分析方法要求。

2.4 迁移实验结果

2.4.1 双酚A迁移实验结果 双酚A迁移实验结果见表8。

表8 双酚A迁移实验结果

由表8可以看出,部分内塞迁移实验中有双酚A检出,按迁移时间(7、14、21、28、60、120、150 d)分7次对迁移实验进行检测,随着浸泡时间的延长,其中有5种内塞双酚A迁移量增高,到浸泡150 d时已经趋于平稳,最高含量为22.4 μg/kg,远远低于国标的限量标准(中国2016年的GB 9685-2016标准《食品安全国家标准 食品接触材料及制品用添加剂使用标准》中规定,双酚A用于食品接触塑料、涂层时,其特定迁移量应不超过 600 μg/kg。另外5种白酒包装内塞中无双酚A检出。

2.4.2 双酚S迁移实验结果 双酚S迁移实验结果见表9。

表9 双酚S迁移实验结果

由表9可以看出,所有白酒包装内塞迁移实验样品中均无双酚S检出。

3 结论

本研究建立了一种白酒包装内塞中双酚A及双酚S的同位素内标-UPLC-MS/MS法检测方法,并按照国家标准GB 31604.1-2015《食品安全国家标准食品接触材料及制品迁移试验通则》开展浸泡迁移实验,以评估白酒内塞中的双酚A及双酚S引入酒体的风险。结果表明,仅部分内塞中有双酚A检出,最高量为22.4 μg/kg,迁移量远远低于国标的限量标准规定,所有内塞迁移实验中均无双酚S检出。由此可以看出白酒包装内塞中的双酚A及双酚S引入酒体的风险较小。

综上所述,本实验开发了白酒包装内塞中双酚A及双酚S迁移量的检测方法,方法简单高效,7 min以内可以完成双酚A及双酚S的检测,并开展了包装内塞浸泡迁移实验,可为白酒包装内塞中双酚A及双酚S迁移至酒体的风险监控提供一定参考。