食品接触材料检测技术新进展
2022-11-27寇筱雪黄华军蔡汶静吴思亮吴学峰钟怀宁郑建国
寇筱雪,黄华军,蔡汶静,吴思亮,吴学峰,钟怀宁,董 犇,李 丹,陈 胜,郑建国
(广州海关技术中心,广东 广州 510665)
在食品从农场到餐桌的过程中,食品接触材料(FCM)是贯穿食品加工、运输、销售和储存等环节直接或间接接触食品的必不可少的材料。食品接触材料由基础材料包括塑料、金属、玻璃、纸和纸板、陶瓷、搪瓷、橡胶等制成。受材料理化性质以及食品特性的影响,食品接触材料中的化学成分在使用过程可能会迁移到食品中,导致人体暴露进而产生健康风险。近年来,随着人们对于食品质量与生态环境安全越来越重视,食品接触材料的安全性已成为重点关注的领域之一[1-6]。
目前,食品接触材料的安全风险主要来自超量迁移的有意添加物(IAS),以及未被批准使用的非有意添加物(NIAS)[7-9]。相对于IAS在食品接触材料领域已有较为成熟的国家标准和管控措施,来源复杂、数量未知的NIAS具有更多难以预测的因素,给其识别鉴定、定量检测与安全评估带来了众多技术挑战。因此,发展快速、准确、灵敏的食品接触材料检测技术,实现迁移物的准确定量检测,对于食品安全研究、有害物质迁移监测、绿色环保型食品接触材料的安全风险评估和管理等方面具有重要的科学和现实意义。图1简单概述了食品接触材料中可能迁移的物质以及分析技术。本文综述了近年来食品接触材料中IAS和NIAS检测技术的研究进展,以及应用于绿色环保型食品接触材料的检测技术,并总结了不同检测技术分析得到的不同类别食品接触材料中的高关注化合物,以期为食品接触材料检测技术领域的进一步发展提供参考。
1 食品接触材料中高关注物质检测技术
食品接触材料中的高关注化合物主要是指已知能够危害食品安全,造成人体暴露风险的一系列有害化学物质,包含迁移量超过规定限值或毒理学关注阈值的IAS和NIAS,具有含量高、检出率高以及毒性高等特性。其中,IAS是允许在食品接触材料使用中的化学物质,包括生产原料的单体、辅助生产的添加剂、助剂以及溶剂等物质。同时,随着食品工业和材料学科的发展,新兴的功能化食品接触材料如雨后春笋般涌现[10],具有如缓冲、抗菌、高阻隔、轻量化等新功能,而将更多种类的生产加工助剂引入食品接触材料,带来了系列新的安全隐患。
近年来,针对食品接触材料中高关注物质的分析检测和风险评估日益受到关注,随着样品前处理技术的不断优化,高效分离色谱技术与高灵敏质谱联用技术的飞速发展,成为助力食品接触材料中高关注物质检测的强有力工具,不断有食品接触材料中迁移出高关注化合物的报道[11-13]。
1.1单体
对于食品接触材料中的塑料或涂层材料而言,其主要结构性成分是单体或起始物,在存储过程中受高温、曝晒等环境因素影响易裂解产生单体分子和低聚物,可能会迁移到材料所接触的食品中,带来潜在的食品安全风险。常见的检测技术包括气相色谱-质谱联用法(GC-MS)、高效液相色谱法(HPLC)及其与质谱联用等。
气相色谱法(GC)、气相色谱-质谱联用法、气相色谱-质谱/质谱法(GC-MS/MS)等尤其适于检测易挥发的小分子物质,具有分离效果好、灵敏度高、选择性好等优点。丙烯酸酯类化合物是一类用于制造塑料包装材料、胶黏剂等产品的重要化工原料,但在生产过程中残留的丙烯酸酯类单体在接触食品时有迁移到食品中的风险,进而损害人体健康。赵金尧等[14]采用GC法测定了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)塑料制品、聚偏二氯乙烯(PVDC)保鲜膜以及食品接触用纸制品中12种丙烯酸酯类单体的特定迁移量,并在1个批次的PMMA量杯中检出丙烯酸甲酯单体。张勤军等[15]建立的GC-MS法可在17 min内同时检测17种丙烯酸酯类单体物质,并用该方法检测了市场上6种胶黏剂和35种食品包装复合膜中丙烯酸酯类单体的残留量,从8种铝塑复合膜和纸塑复合膜中检出丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-羟乙基酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸苯酯4种酯单体。此外,食品接触材料的老化过程也可能释放风险物质,例如在硅橡胶材料的老化过程中会释放硅氧烷类化合物。董犇等[16]建立了检测食品硅橡胶餐具中21种硅氧烷及其低聚物残留量的GC-MS/MS方法,适用于同时测定甲基硅氧烷单体以及一系列链状甲基取代、环状甲基取代和环状芳基取代硅氧烷类化合物等合成硅橡胶的残留单体物质。双酚A(BPA)是生产聚碳酸酯(PC)和环氧树脂高分子材料的原料,也是塑料食品接触材料中的一类高关注物质,具有模拟雌激素的效果,是一种内分泌干扰物。Wang等[17]采用GC-MS法检测塑料水瓶中的类雌激素双酚类似物,在PC瓶装水中检出较高浓度的BPA,包括双酚S、双酚AP和双酚AF,显著增加了饮用该包装材质瓶装水时的BPA暴露风险。
高效液相色谱法、高效液相色谱-质谱联用法(HPLC-MS)可以用于测定非挥发性物质,适用于分离分析挥发性低、分子量大、热稳定性差的化合物,具有适用范围广、检出限低等优点。Qiu等[18]用HPLC法测定塑料制品食品接触材料中的12种丙烯酸酯类高关注化合物,其中丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸苯酯、2-辛基丙烯酸酯均有检出。该方法具有快速、准确性高等特点。
1.2 有意添加物类物质
食品接触材料中通常会加入添加剂以获得更好的性能,例如增强可塑性的增塑剂、减缓材料老化降解的抗氧化剂、增强加工稳定性的热稳定剂以及延长高分子聚合物制品使用寿命的光稳定剂等。
邻苯二甲酸酯是一类常用于塑料制品生产可增加塑料柔软性的高关注化合物。Carlos等[19]应用GC-MS技术结合溶剂萃取法对美国市场上56种不同的聚氯乙烯(PVC)食品包装及食品加工材料进行了分析,检出9种不同的增塑剂,包括3种邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己酯)、邻苯二甲酸二异壬酯和邻苯二甲酸二异癸酯。Qian等[20]采用GC-MS检测了120个合格塑料制品食品接触材料中的高关注化合物,在已鉴定的近100种化合物中,只有13%被列入欧盟委员会法规EU No.10/2011的许可添加清单[21]。其中,准确测定出2种潜在的塑化剂,分别为邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯和己二酸二异辛酯。此外,还检出2,4-二叔丁基苯酚和硬脂酰胺。由此可见,塑料制品食品接触材料并非如通常认为的那般“惰性”,应进一步对食品接触材料产品中的新鉴定物质进行更加深入的安全风险评估。
抗氧化剂能有效减缓塑料制品的氧化过程,被广泛地添加到塑料制品食品接触材料中。董犇等[22]建立了超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)同时检测塑料食品包装材料中9种抗氧化剂迁移量的分析方法,并应用于10款复合塑料食品包装材料中抗氧化剂的检测。以95%乙醇作为食品模拟物时,共有6款样品检出抗氧化剂1076和抗氧化剂168,可能是由于在有机溶液中带羟基的抗氧化剂有更好的溶解性。此外,还可以结合先进的样品前处理技术优化HPLC检测流程、提升检测灵敏度。Liang等[23]采用多孔聚合物微球在线固相萃取柱,结合HPLC实现了5种塑料食品包装材料中抗氧化剂迁移量的准确测定,其中抗氧化剂245、抗氧化剂246和抗氧化剂2246在所有塑料食品包装材料中均被检出,叔丁基羟基茴香醚被部分检出。该萃取柱大大简化了样品前处理过程,在简化样品前处理方面具有广阔的应用前景。
有机锡是一种应用广泛的热稳定剂和光稳定剂,可为材料提供优异的加工稳定性。钱冲等[24]建立了GC-MS同时测定食品接触材料中9种有机锡的方法,在现行标准SN/T 3938-2014[25]的基础上新增了四丁基锡、三丁基氧化锡、单丁基三氯化锡、乙辛基三氯化锡、三环己基氯化锡,在对4种市售PVC类食品接触材料制品的检测中未检出待测有机锡成分。凌云等[26]采用HPLC法同时测定了PVC类食品接触材料中的8种添加剂,包含:3种抗氧化剂(受阻酚类和亚磷酸酯类)、3种光稳定剂(二苯甲酮类、苯并三唑类)和2种增塑剂(邻苯二甲酸酯类),其中6份样品检出抗氧化剂168,含量均小于国标规定的最大用量。该方法能够满足同时分析PVC制品中8种不同种类添加剂的需求,在食品接触材料快速风险监测领域有重要的应用前景。
初级芳香胺(PAAs)常用于生产着色剂,但同时也是一种典型的致癌物。罗任杰等[27]建立了一种可快速测定复合膜中25种PAAs以及添加剂芥酸酰胺、抗氧化剂2246的HPLC-MS方法。采用该方法在2种复合膜中检出邻甲苯胺、3,3′-二甲氧基联苯胺、4,4′-二氨基二苯醚等5种PAAs,其检出值均不能满足欧盟标准的要求,存在安全风险。Oliveira等[28]采用超高效液相色谱-飞行时间质谱(UPLCQTOF MS)对聚丙烯、Tritan®和硅胶制成的婴儿奶瓶中非挥发性化合物的迁移量进行了评估,共检出27种高关注化合物。例如,聚丙烯材质婴儿奶瓶中检出有意添加的N-十三烷基二乙醇胺、澄清剂和甘油等物质;Tritan®材质奶瓶中检出1种爽滑剂添加物;硅胶材质婴儿奶瓶中检出20种化合物,其中一些被用于硅酮制造,如N-乙酰-DL-缬氨酸、丙二醇。经毒理学关注阈值(TTC)风险评估,硅胶材质婴儿奶瓶高毒性的高关注物质释放量超过了建议的婴儿安全阈值。
1.3 其他高关注物质
在食品接触材料的加工、经营和使用过程中难免带入一些污染物,如生产加工过程中残留的清洗剂、储存运输中的润滑剂等。氯丙醇是造纸过程中产生的一种污染物[29],主要源自用于提升纸张在湿润状态下抗断裂性能的湿强剂的水解,如聚酰胺环氧氯丙烷树脂类。曾莹等[30]采用GC-MS法实现了不同模拟物中食品接触用纸制品中4种氯丙醇迁移量的同时测定,15批次的样品检测结果表明,水基模拟物中氯丙醇的迁移水平高于油脂性模拟物。其中,3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)的检出率和检出水平最高,应当在食品安全风险领域引起更多关注。Korte等[31]采用GC-MS法对市售的674种纸和纸板制成的食品接触材料中氯丙醇在冷水中的迁移量进行了检测,在与潮湿食品(杯子蛋糕盒、纸盘、厨房卷纸)或液体食品(吸管、纸碗)接触的纸制品中检出较高含量的3-MCPD和1,3-二氯-2-丙醇(1,3-DCP),这些产品中氯丙醇的食品迁移风险较高。该研究还对比了冷/热水萃取所测得的氯丙醇迁移量,结果表明热水萃取得到的3-MCPD和1,3-DCP浓度明显低于冷水萃取,考虑到氯丙醇具有致癌作用,作者建议在纸制品的风险监测中,应使用更严苛的冷水浸泡作为标准检测方法模拟氯丙醇在纸和纸板制品中的迁移行为。
随着质谱分析技术的发展,液相色谱与多种高分辨质谱技术联用,如四极杆质谱(Q-MS)、飞行时间质谱(TOF MS)以及多种串列式多级质谱(Q-TOF MS、QqQ-MS),能够实现目标物的快速、准确检测[8,32-33],在食品接触材料领域起到重要作用。例如,全氟/多氟烷基化合物(PFASs)因其优异的化学稳定性、热稳定性和防水防油性能,被广泛用于食品接触材料的不粘涂层以及优化纸和纸板制品的防水防油功能。然而PFASs的高暴露会对人体发育、生殖和免疫系统产生负面影响,长链PFASs带来的人体健康风险已获广泛认可。Zabaleta等[34]采用HPLC-QqQ-MS/MS法对22种纸及纸板制品食品接触材料中的23种全氟化合物进行快速检测,在微波包装袋中检出全氟羧酸,在一些防油纸制品,如烧烤纸、松饼杯、汉堡包装纸和薯条包装纸中检出低浓度的全氟化合物。该方法为纸及纸板制品食品接触材料中持久性有机污染物的快速检测提供了方向。
2 非有意添加物(NIAS)检测技术新进展
除了超量迁移的IAS以外,未知来源的NIAS也逐渐走入食品接触材料研究人员的视野,成为另一主要风险来源。NIAS的可能来源包括聚合物单体的残留、允许添加物中的杂质、生产工艺中的副产物、降解产物以及引入的污染物等[35-37]。这些NIAS可能是潜在的高关注物质,或因缺少相关毒理学评估而未被批准使用。然而,由于食品接触材料中的NIAS来源复杂,相当数量是未知化合物,对NIAS的筛查与定量检测已成为食品接触材料检测技术面临的重大挑战。
目前报道的食品接触材料NIAS的检测与鉴定技术主要为气相色谱、液相色谱与各种高分辨质谱联用技术,可以对目标物尤其是有机物进行高分辨解析,具有快速、准确、灵敏度高的特点,这开启了NIAS筛查、量化与风险评估的新时代。高分辨质谱技术不仅能够快速测定化合物的精确质量,并且可根据分子离子峰和产物离子峰提供的碎裂模式信息鉴定未知化合物的结构,即使色谱未能将每种化合物完全分开,也可以利用二级碎片质谱图有效识别食品接触材料迁移出的NIAS。因此,近年来高分辨质谱技术越来越广泛地应用于食品接触材料中NIAS的非靶向筛查和检测[38-39]。
随着质谱分析技术的发展,有研究报道在高通量非靶向筛查中使用TOF MS、静电场轨道阱质谱(Orbitrap-MS)和离子淌度飞行时间质谱(IM-TOF MS)等技术进行食品接触材料中NIAS的筛查分析[40-42]。与其他数据采集模式相比,高分辨质谱技术中新兴的数据独立采集方法(SWATH)在识别未知化合物方面具有显著优势。它可对样品中检测到的所有峰进行综合检测,并获得相应的高质量MS/MS质谱图,有利于更多未知结构化合物的鉴定。这种新技术已被应用于食品接触材料的非靶向分析。饮料瓶和婴幼儿奶瓶中的非有意添加物得到了较多关注。Onghena等[43]建立了用GC-MS、LC-MS以及高分辨质谱等手段结合对婴幼儿奶瓶中迁移的未知物进行分析的方法。Martínez-Bueno等[44]用GC、LC结合轨道阱质谱以及ICP-MS技术,对聚乳酸、聚柠檬烯、纳米氧化锌组成的复合包装材料中的NIAS进行了研究,鉴定出7种NIAS物质,其中3种由GC分离得到,4种由LC分离得到。Ramos等[45]采用LC-ESI-Q-TOF MS技术,结合SWATH方法对多层塑料食品包装材料中NIAS进行筛查,并确认了来自聚氨酯胶粘剂的环状低聚物是研究材料中的潜在主要迁移物,在已检出的26种可能迁移物中有23种为NIAS,其中5种低聚物为首次检出。Bauer等[46]采用UHPLC-ESI-QTOF MS技术,通过高分辨质谱谱图信息快速筛查出42种从多层塑料食品包装材料迁移到婴幼儿食品中的NIAS,包含35种聚酯低聚物、29种环状低聚物和6种线性低聚物,证明了高分辨质谱对于不同类型NIAS的筛查具有很大的应用潜力。而对于常规质谱方法无法区分的异构体或复合物等,离子淌度飞行时间质谱具有独特的分离分析优势,能够鉴别出上述高分辨质谱技术未能识别的物质。Canellas等[47]采用超高效液相色谱-离子淌度-四极杆飞行时间质谱(UHPLC-IM-QTOF MS)成功地筛查了罐头食品包装材料中密封胶迁移的NIAS,以及鉴定出涂覆紫外光固化涂层的聚丙烯包装中迁移的光引发剂[42]。
目前,研究报道涉及食品包装中粘合剂和油墨中NIAS迁移及安全评估的大部分工作由西班牙萨拉戈萨大学Nerín教授研究团队完成。在粘合剂安全的研究方面,2010年,该课题组建立了采用超高效液相色谱-串联质谱技术筛查食品包装用粘合剂中非挥发性有机物(IAS和NIAS)的方法[48],其后又建立了采用固相微萃取/气相色谱-质谱联用技术(SPME/GC-MS)分析鉴定多层食品复合包装用聚氨酯类粘合剂中NIAS物质的方法[49],用大气压气相色谱电离源-四极杆飞行时间质谱(APGC-Q-TOF)技术鉴定食品包装用丙烯酸酯类粘合剂中NIAS物质的方法[50],用UPLC-Q-TOF MS技术分析含有天然抗氧化剂的新型活性食品包装中非挥发性有机物(IAS和NIAS)的方法[51];2013年,Nerín教授课题组进一步研究了多层复合包装中NIAS物质的迁移以及聚乙烯醇层对迁移的阻隔作用[52];2015年,对21种食品复合包装中常用的9种粘合剂中75种IAS和NIAS物质进行分析并做安全评估[53],发现其中6种物质具有高毒性,但在真实使用情况中并未超过安全限量。在油墨安全的研究方面,2015年,Nerín课题组研究了印刷油墨的粘脏(Set-off)以及表面清漆层对迁移的抑制作用[54];其后,用离子淌度质谱法(IM-MS)以及UPLC-MS-Q-TOF技术研究了油墨粘脏向不同食品模拟物的迁移以及阻隔层对迁移的抑制[55];2017年,该课题组用迁移评估结合TTC法,选择对丙烯酸酯类粘合剂中IAS和NIAS物质有较好抑制作用的材料,对食品复合包装结构进行了优化设计[56]。
绝大多数塑料含有低聚物并产生迁移或释放,低聚物的安全问题近年来日益得到关注。瑞士苏黎世食品管理局的K.Grob课题组研究了聚烯烃中的低聚饱和烃(POSH)向食品的迁移行为[57],并指出其向婴幼儿食品迁移可能造成的危害;瑞典皇家理工学院的Hakkarainen课题组采用电喷雾离子化质谱技术研究了聚乳酸中乳酸环状低聚物向不同食品模拟物的迁移[58],结果表明乳酸低聚物向96%乙醇的迁移量远大于其它食品模拟物;韩国Gangneung-Wonju国立大学的Keun-Taik Lee课题组,建立了检测食品用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)盘和瓶中单体与低聚物的HPLC-ESI-MS方法[59]。2017年,Bignardi等[60]研究了聚碳酸酯餐具的老化对其中NIAS物质(聚碳酸酯降解形成的低聚物、微量着色剂)的影响,结果表明在新旧材料中聚碳酸酯的降解方式不同;Brenz等[61]定性和定量分析了食品接触材料用聚酯中的寡聚物,分离得到25种寡聚物,表明这些寡聚物在聚酯产品中的广泛存在和安全风险;Úbeda等[62]研究了聚酯的环状低聚物从多层高阻隔食品接触材料向食品的总迁移和特定迁移,对其迁移动力学和机理进行探讨;此外,Tsochatzis等[63]利用LC-QTOF MS方法测定了PET二聚体至七聚体系列环低聚物,这些物质目前没有合法的迁移限制。该研究对所有鉴定的低聚物进行了硅基因毒性评估,结果表明线性或环状分子无基因毒性风险。
文献还报道了由聚酯、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚环烷酸乙酯(PEN)迁移而来的低聚物[64-67]。需要强调的是,对于低聚物的定量分析,需使用合适的标准物质。然而,目前大多数低聚物尚无商业化的标准物质。尽管有研究人员合成并纯化了一些环酯的标准品用于定量研究,一般来说半定量建议使用可购买的低聚物标准物质。由于缺乏低聚物的毒性数据,因此一般采用TTC法对其毒性进行评估[68]。
此外,食品接触材料中NIAS通常具有很低的迁移浓度,基本为mg·kg-1甚至μg·kg-1级别,除了高分辨质谱分析技术,针对NIAS的非靶向筛查同样离不开前处理技术。根据目标物的理化性质,选择合适的萃取与分离技术可以提高目标物的浓度,降低基质干扰。通常,采用顶空固相微萃取(HSSPME)、吹扫捕集法等提取挥发性目标物[19,69],溶剂萃取法、固相萃取法等获得半挥发性和非挥发性目标物[70-71]。其他样品前处理方法如超声辅助萃取、微波辅助萃取和QuEChERS技术等也有相关报道[46,72-73]。
由于食品接触材料种类繁多,迁移物成分复杂,在实际生活中的应用场景不同,对其进行NIAS非靶向筛查和分析检测是一项系统性工作。为实现复杂基质中NIAS的鉴定不仅需要先进的样品前处理技术,还有赖于各类高分辨质谱技术的辅助,以提高难电离化合物的电离效率,进一步建立完备的食品接触材料迁移化学物质数据库,实现食品接触材料中NIAS的快速、准确筛查。
3 绿色环保型食品接触材料检测技术进展
随着人们对食品安全和环境保护意识的不断提高,使用不可降解的塑料包装材料所带来的环境问题备受关注,因此,开发更安全、更环保的食品包装已成为食品接触材料领域的重要研究方向。在低碳与循环经济发展理念下,食品包装领域大力推行的绿色改革开启了食品接触材料的绿色环保新时代。除包装轻量化与重复利用以外,对废弃的包装制品进行再生利用,以及研发不污染环境的可降解材料是绿色环保型食品接触材料的两大方向。
近20年来,由回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料瓶制成的食品包装材料在欧洲得到了广泛推广和应用[74]。然而,不同回收方式得到的塑料材料污染水平不同,不符合安全标准的再生塑料制品若被用于食品接触材料领域极易带来安全风险隐患。因此,评估回收及再生塑料的污染水平十分必要。有研究者积极投入到此类回收循环利用的绿色环保型食品接触材料的检测研究中,并检出了一些风险化学物[69,75-77]。Su等[75]通过响应面分析法中的中心组合设计优化了SPME前处理过程,将直接浸入-固相微萃取/气相色谱-质谱(DI-SPME/GC-MS)技术成功应用于回收聚烯烃类食品接触材料中半挥发迁移物的非靶向筛查中,并评估了该方法用于检测35种迁移物的检出限和重复性,为可回收聚烯烃类食品接触材料中潜在迁移化合物的筛查提供了快速、准确和便利的新途径。Song等[69]采用HS-SPME/GC-MS技术对原始发泡聚苯乙烯(EPS)和回收EPS进行NIAS的非靶向筛查,并采用多变量统计分析方法对EPS容器中的挥发性有机化合物(VOCs)进行表征。在原生和回收的EPS容器中共鉴定出99种VOCs,筛选出17种标记化合物,包括邻二甲苯、苯乙酮、乙苯、α-乙基苯乙烯等。基于这17种物质,可以很好地区分原生和回收的EPS食品接触材料制品。该研究为EPS容器的质量管控提供了新技术。
另一方面,生物可降解聚合物以其优异的特性,成为一类极具发展前景的绿色环保型食品接触材料。聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)以及其他可降解材料应运而生,有望逐步取代PET和聚苯乙烯(PS)等不可降解材料[78-79]。此外,使用生物可降解材料可以减少生产成本以及生产过程中的碳足迹,例如,生物质废弃物咖啡渣改性的PBS材料能够兼顾经济成本、维持材料强度[80],而PLA相比于传统的化石燃料基塑料材料具有更低的碳足迹[81]。
然而,对于回收再生类和生物可降解类绿色环保型食品接触材料中的IAS/NIAS等物质的分析检测技术,目前国内在上述领域鲜有报道,也缺少相关测定的规范标准或方法,进而导致其风险评估和管理工作难以开展[82]。随着绿色环保型食品接触材料的不断发展,开发绿色环保型食品接触材料中IAS/NIAS检测技术将成为助力食品接触材料绿色改革的重要方向。
4 结论与展望
食品接触材料中高关注物质的迁移是造成食品安全问题的重要因素之一。食品接触材料中IAS/NIAS的迁移浓度低,且种类复杂、来源未知,为其识别与量化工作带来巨大挑战。近年来,随着分析技术的不断发展,离子淌度作为一种气相离子分离技术逐渐成为质谱联用技术的研究热点,离子淌度谱(IMS)利用样品分子电离后的离子迁移率进行分离检测,具有灵敏度高、设备小型化、实时监测能力强等优势,例如液相色谱-离子淌度-质谱联用技术能够分离复杂样品中的同分异构体[42,47],提升仪器峰容量。另一方面,电喷雾解吸电离(DESI)、实时直接分析(DART)、介质阻挡放电电离(DBDI)、萃取电喷雾电离(EESI)等原位电离技术[83-87]的兴起进一步推进了快速质谱分析技术的发展,具有前处理简单、绿色环保、检测快速等优势,极大简化了分析检测流程。小型质谱与原位电离技术的结合是质谱检测技术发展的必然趋势,结合小型质谱的便携性与原位电离的快速检测优势,有望拓宽食品接触材料的现场检测领域。
此外,在样品前处理技术以及色谱与各类高分辨质谱联用技术应用于食品接触材料中IAS/NIAS的分析检测方面也取得了重要进展,其关键技术包括目标物的萃取与分离、质谱鉴定与解析以及色谱峰的快速定性定量等。食品接触材料检测技术已在先进的样品前处理方法开发、快速准确的高分辨质谱分析技术研发和食品接触材料高频检出化合物数据库建立[88]3个方面持续发力,通过进一步结合小型质谱与原位电离技术,未来将有望为食品接触材料中IAS/NIAS的风险评估以及绿色环保型食品接触新材料的研发提供有力的技术支持。