食品安全是关系到G计民生的重大问题。近几 | |||||||||
年,由食品接触性材料相继引发的食品安全问题让 | |||||||||
人担忧。世界各G特别是美G、欧盟、日本等发达G | |||||||||
家的分析与研究结果表明,与食品接触的器皿、餐厨 | |||||||||
具和包装容器以及包装材料中有害元素、有害物质 | |||||||||
已经成为食品污染的重要来源之一。荧光增白剂 | |||||||||
( fluorescent whitening agents,FWAs) 是一种荧光染 | |||||||||
料,或称为白色染料,是一种能吸收不可见的紫外光 | |||||||||
( 波长 300 ~ 400 nm) 、再激发出可见的蓝色或蓝紫 | |||||||||
[1,2] | 。 | ||||||||
色荧光( 波长 420 ~ 480 nm) 的复杂有机化合物 | |||||||||
它的特性是能激发入射光线产生荧光,使所染物质 | |||||||||
获得类似萤石的闪闪发光的效应,使肉眼看到的物 | |||||||||
质很白,达到增白的效果。FWAs 广泛应用在纺织、 | |||||||||
造纸、洗涤剂、塑料、颜料和油漆等方面。一旦与人 | |||||||||
体中的蛋白质相结合,就很难通过正常代谢排出体 | |||||||||
外。同时,FWAs 会极大削弱免疫力及伤口愈合能 | |||||||||
力,一旦在人体中蓄积过量,除了对肝脏等重要器官 | |||||||||
造成严重危害之外,还会诱发细胞癌变,是潜在的致 | |||||||||
[3] | 。G家卫生标准也已明确规定: 食品 | ||||||||
癌因素之一 | |||||||||
包装用原纸、餐具洗涤剂、食品工具设备用洗涤剂与 | |||||||||
[4] | , | 双 | |||||||
洗涤消毒剂中均不得检出荧光性物质 | |||||||||
。4 4'- | |||||||||
[2-( 邻氰苯基) 乙烯基]苯 ( 1,4-bis ( 4-cyanostyryl) | |||||||||
benzene,C. I. | 199) 、1,4-双( 2-苯并恶唑) 萘 ( 1,4- | ||||||||
bis ( 2-benzoxazolyl) naphthalene,C. I. 367) 、4,4'-双 | |||||||||
( 2-甲氧苯乙烯基) 联苯( 4,4'-bis ( 2-methoxystyryl) | |||||||||
biphenyl,C. I. | 378 ) 和 2,5-双 ( 5-叔丁基-2-苯并恶 | ||||||||
唑基) 噻吩 ( 2,5-thiophenediylbis ( 5-tert-butyl-1,3- | |||||||||
benzoxazole) ,C. I. | 184) 4 | 种荧光增白剂( 结构式见 | |||||||
图 1) 常用于塑料及塑料制品,均具有很好的增白效 | |||||||||
果。一些厂家恶意添加一种或多种以增强塑料的增 | |||||||||
白效果。塑料作为日常生活中常用的食品接触材 | |||||||||
料,一旦与食品直接接触,污染到食品上,会对食用 | |||||||||
者的健康造成严重危害。因此,从消费者健康安全 | |||||||||
出发,研究和制定相应的食品接触材料中上述 4 种 | |||||||||
荧光增白剂的定性定量测定方法都有着重要的现实 | |||||||||
意义。 | |||||||||
荧光增白剂的分析方法一般有分子荧光光度 | |||||||||
[5] | [6] | [7] | 和高效液 | ||||||
法 | 、紫外分光光度法 | 、薄层色谱法 | |||||||
[8 - 10] | 。薄层色谱法操作复杂,且 | ||||||||
相色谱( HPLC) 法 | |||||||||
只能半定性定量。紫外分光光度法和分子荧光光度 | |||||||||
法只能测定荧光增白剂的总量,而不能定性。HPLC法自动化程度高,操作简便,可很好地对荧光增白剂 |
进行定性定量分析,但 HPLC 同时测定食品接触材 | |||
料塑料制品中多种荧光增白剂的方法未见报道。本 | |||
文建立了同时测定食品接触材料塑料制品( 食品包 | |||
装袋) 中 4 种荧光增白剂的 HPLC 方法,可以为食品 | |||
接触材料塑料制品( 食品包装袋) 中荧光增白剂的 | |||
残留监控提供重要的依据。 | |||
实验部分 | |||
1 | |||
1. 1 | 仪器、试剂与材料 | ||
Agilent 1200 高效液相色谱仪( 美G Agilent 公 | |||
司) ,配备荧光检测器及色谱工作站; 多功能微量化 | |||
样品处理仪( 长沙中讯电子工程研究所) ; KQ-250E | |||
超声波振荡器 ( 江苏省昆山市超声波仪器厂 ) ; | |||
CP2250 分析天平( 感量: 0. 000 1 g,德G Sartorius 公 | |||
司) 。甲醇、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋 | |||
喃均为色谱纯( 德G Merck) ; 乙酸铵为 Acros 色谱 | |||
纯试剂,荧光增白剂 C. I. 199( 纯度 95%) 、C. I. 367 | |||
( 纯度 90%) 、C. I. | 378 ( 纯度 98%) 、C. I. 184 ( 纯度 | ||
) | ; | ||
水 | |||
98% 均购自上海梯希爱化成工业发展有限公司 | |||
为超纯水( 美G Millipore 超纯水仪制备) 。实验用 | |||
食品接触材料塑料制品( 食品包装袋) 均购于湖南 | |||
长沙市超市。自制阳性塑料样品是委托送检的食品包装公司,在原料中加入已知含量荧光增白剂,制备成厚度在 0. 1 ~ 0. 45 mm 之间的塑料薄膜。 1. 2 标准溶液配制 准确称取荧光增白剂标准品 10. 0 mg,用三氯甲烷定容** 10 mL,配成 1. 0 g /L 的标准储备溶液,于 4 ℃ 冷藏避光保存。根据需要,将标准储备液稀释成适当浓度的标准工作溶液。 1. 3 样品前处理 选取代表性样品,剪成小于 5 mm × 5 mm 的碎片,混匀后从中称取 1. 0 g( 精确** 0. 1 mg) 于 50 mL 具塞锥形瓶中,加入 20 mL 三氯甲烷,超声萃取 30 min,萃取温度 40 ℃ 。将萃取液转移** 50 mL 离心管中,离心,取上清液过 0. 45 μm 有机滤膜,供液相色谱仪测定。 1. 4 液相色谱条件 色谱柱: Eclipse XDB-C18 色谱柱 ( 250 mm × 4. 6 mm,5 μm) ; 流动相为 A: 5 mmol /L 乙酸铵溶液,B: 乙腈; 线性梯度洗脱程序: 0 min ( 20% A + 80% B) ,5 min ( 5% A + 95% B) ,10 min ( 100% B) ,20 min ( 5% A + 95% B) ,22 min ( 20% A + 80% B) ; 流速: 0. 5 mL /min; 柱温: 30 ℃ ; 进样量: 10 μL。激发波长: 350 nm; 发射波长: 430 nm。 2 结果与讨论 2. 1 流动相的选择 高效液相色谱中常使用的有机流动相主要是甲醇、乙腈和四氢呋喃。经实验证明,使用甲醇和四氢呋喃作为有机流动相对荧光增白剂进行检测时,4种荧光增白剂的色谱峰不能完全基线分离; 用纯乙腈作为流动相时,可以使色谱峰完全基线分离,但色谱峰拖尾严重,无法满足精确分析的要求。考察了不同的梯度条件,结果表明在 1. 4 节中所述流动相组成及梯度条件下可获得**佳的分离效果。4 种荧光增白剂混合标准溶液的分离色谱图见图 2。 2. 2 提取条件的选择 2. 2. 1 提取溶剂 超声提取耗时短,所需试剂量小,故本文采用超声提取法。为获得较好的提取效果,考察了 N,N-二 甲基甲酰胺( DMF) 、四氢呋喃( THF) 、甲醇、三氯甲烷等对自制阳性塑料样品中荧光增白剂的提取效果。在相同的提取条件下( 室温下超声 30 min,提取剂用量 20 mL) 采用不同溶剂提取出的荧光增白剂的回收率结果如图 3 所示。可以看出三氯甲烷和 DMF 的提取效果较好,但 DMF 作提取溶剂时,峰形不好,故选用三氯甲烷为提取溶剂。 2. 2. 2 提取时间和温度 |
表 1 | 目标物的线性关系与检出限、定量限 | ||||||
Table 1 | Linear relationships,limits of detection ( LOD,S /N = 3) and limits of | ||||||
quantification ( LOQ,S /N = 10) | of the analytes | ||||||
Analyte | Linear range / ( mg /L) | Linear equation | Correlation coefficient ( r2 ) | LOD / ( mg /L) | LOQ / ( mg /L) | ||
C. I. | 199 | 0. 05 - 10 | y = 40697x - 38630 | 0. 991 | 0. 3 | 1. 0 | |
C. I. | 367 | 0. 02 - 20 | y = 58429x + 41931 | 0. 998 | 0. 1 | 0. 4 | |
C. I. | 378 | 0. 01 - 50 | y = 73117x + 15440 | 0. 999 | 0. 05 | 0. 2 | |
C. I. | 184 | 0. 02 - 20 | y = 14106x + 23501 | 0. 992 | 0. 14 | 0. 5 |
表 2 | 空白样品中目标物在 3 个添加水平下的日内和 | |||||||||
日间准确度和精密度( n = 6) | ||||||||||
Table 2 | Intra-and inter-day accuracy and precision | |||||||||
of the analytes spiked in the blank sample at | ||||||||||
three different levels ( n = 6) | ||||||||||
Spiked / | Intra-day assay | Inter-day assay | ||||||||
Analyte | ||||||||||
Recovery / | RSD / | Recovery / | RSD / | |||||||
( mg /L) | ||||||||||
% | % | % | % | |||||||
C. I. | 199 | 0 | . 1 | 85 | . 3 | 2. 0 | 100 | . 3 | 6. 3 | |
1 | 90. 0 | 4. 5 | 99. 2 | 2. 4 | ||||||
10 | 86. 3 | 5. 8 | 92. 5 | 4. 8 | ||||||
C. I. | 367 | 0 | . 1 | 97 | . 5 | 5. 9 | 88 | . 5 | 6. 1 | |
1 | 101 | . 5 | 3. 7 | 87 | . 4 | 4. 6 | ||||
10 | 89. 9 | 2. 1 | 86. 4 | 7. 5 | ||||||
C. I. | 378 | 0 | . 1 | 88 | . 9 | 2. 4 | 89 | . 4 | 6. 6 | |
1 | 96. 1 | 4. 5 | 92. 1 | 8. 9 | ||||||
10 | 101 | . 6 | 3. 6 | 90 | . 4 | 7. 1 | ||||
C. I. | 184 | 0 | . 1 | 97 | . 1 | 6. 8 | 95 | . 3 | 6. 6 | |
1 | 88 | . 9 | 5. 9 | 100 | . 1 | 5. 3 | ||||
10 | 94. 6 | 4. 5 | 98. 7 | 2. 9 | ||||||