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一种食品接触塑料制品中双酚F的检测方法


技术摘要:
本发明提供一种食品接触塑料制品中双酚F的检测方法,所述检测方法包括如下步骤:(1)将待测样品粉碎后,置于有机溶剂中萃取,得到萃取液;(2)将步骤(1)得到的萃取液过滤、浓缩后,进行定容,得到待分析液;(3)采用高效液相色谱‑质谱联用对步骤(2)得到的待分析液进行检  全部
背景技术:
双酚F作为改性剂的塑料制品中,其物理性能、化学性能、加工性能以及注塑浇铸 等性能均远远优越于以双酚A作为原料制成的同类系列产品。由于双酚F制品的优异性能, 使其已广泛应用于注塑浇铸用特种粘度树脂、高性能酚醛树脂的改性剂及阻燃剂等方面。 双酚F的另一重要用途就是可以合成聚碳酸酯。双酚F与光气合成制得的聚碳酸酯,易溶于 低沸点有机溶剂,其软化点高,加工成型性好,伸缩性能强。而聚碳酸酯,由于其有着优良的 尺寸稳定性、抗冲击性、保温性和透明、耐老化等性能,广泛用于制造奶瓶、水桶、微波炉饭 盒等食品包装材料。 然而,在聚碳酸酯制造过程中,用到的双酚F会在食品接触材料的加工和储藏过程 中向内容物迁移,造成污染,同时形成水合物、氯代物等衍生物。大量研究已表明,双酚F是 一种“环境激素,又称“外因性内分泌干扰物”,即使在摄入量极低的情况下也可能对人类生 理状况、生殖系统以及胎儿发育造成危害。通过食品包装容器和塑料薄膜渗入食品或饮料 中双酚F,进而进入体内会造成人类和动物的内分泌系统、免疫系统、神经系统异常,不仅具 有致癌、至突变、致畸的危害,还会严重干扰人类和动物的生殖遗传功能,双酚F同时也会危 及生态环境安全。鉴于双酚F对人类造成的危害,目前已经逐渐开始严格限制这类化合物在 食品包装材料中的使用,其检测方法也成为了食品安全检测的研究热点。目前国内对双酚F 残留检测方法的研究很少,偶见气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)、高效液相色谱(HPLC)法的 检测产品中双酚F,但是有气相色谱-串联质谱或单独是有高效液相色谱进行检测存在基质 干扰,灵敏准确性和重复性较差,而且检测限较高。 CN107247097A公开了一种可同时检测双酚A、双酚F、双酚S含量的方法,方法包括 将样品进行预处理,获得待检试样;使用LC-MS/MS对所述待检试样进行检测,获得双酚A、双 酚F、双酚S含量中的一种或多种。该检测方法可同时定量测定双酚A、双酚F、双酚S三种物 质,检测省时,减少了检测人员的工作量,易于实现批量化处理,但是气相色谱一质谱联用 法对同时分析双酚类化合物化合物存在一定的局限性,因为双酚类环氧衍生物的熔点高, 一般需要柱前或柱后衍生法,操作比较繁琐,并且该法一般只适用于分析BPA,BADGE,  BFDGE等几种双酚类物质,而不适于分析分子量较大的其他物质。 CN103163253A公开了一种食品包装材料及容器迁移污染物双酚类物质的纯化富 集预处理方法,该方法包括如下步骤:C18反相固相萃取小柱经甲醇和超纯水活化后上样, 先用20%甲醇水溶液淋洗,再用甲醇洗脱,洗脱液经氮气吹干,用乙腈复溶残留物,过滤后 进行液相色谱-荧光检测器检测。然而其相对偏差在5%左右,对于检测含量较低的双酚F样 品的灵敏准确性和重复性较差。 因此,开发一种方法简单、准确率高、重复性及再现性优异的食品接触塑料制品中 4 CN 111579670 A 说 明 书 2/10 页 双酚F的检测方法是本领域目前研究的重点。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种食品接触塑料制品中双酚F的 检测方法,所述检测方法简单快捷、抗基质干扰强、灵敏准确、重复性及再现性优异。 为达此目的,本发明采用以下技术方案: 第一方面,本发明一种食品接触塑料制品中双酚F的检测方法,其特征在于,所述 检测方法包括如下步骤: (1)将待测样品粉碎后,置于有机溶剂中萃取,得到萃取液; (2)将步骤(1)得到的萃取液过滤、浓缩后,进行定容,得到待分析液; (3)采用高效液相色谱-质谱联用对步骤(2)得到的待分析液进行检测。 在本发明中采取先将待测样品粉碎后萃取再浓缩定容的前处理,由于浓缩后,体 积变小,溶液里的双酚F浓度变大,更容易被检出来,并使用高效液相色谱-质谱联用的方法 对待分析液进行检测,可同时利用液相色谱的高分离能力和质谱的高灵敏度鉴定能力对复 杂混合物进行分离和鉴定。将液质联用技术应用于食品接触塑料制品中双酚F的残留分析, 不仅可以实现对双酚F的检测和结构确证,还能避免食品接触塑料制品中痕量复杂基质的 影响。 优选地,步骤(1)中所述待测样品包括塑料膜、餐盒、塑料瓶或塑料桶中的任意一 种。 优选地,步骤(1)中所述待测样品的材质包括聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚对苯 二甲酸乙二醇酯(PET)或聚丙烯(PP)中的任意一种或至少两种的组合,优选为聚碳酸酯。 优选地,步骤(1)所述待测样品为塑料膜,所述待测样品粉碎后的塑料膜的长度在 5mm以下(例如可以是1mm、2mm、3mm、4mm、5mm等),宽度在5mm以下(例如可以是1mm、2mm、3mm、 4mm、5mm等)。 优选地,步骤(1)所述待测样品为餐盒、塑料瓶或塑料桶,所述待测样品粉碎后的 粒径在5mm以下,例如可以是1mm、2mm、3mm、4mm、5mm等。 本发明中所述“所述待测样品粉碎后的粒径在5mm以下”可以指的是将所述待测样 品粉碎成长宽高均在5mm以下的长方体颗粒或正方体颗粒,也可以粉碎成直径在5mm以下的 圆形颗粒等。 优选地,步骤(1)中所述有机溶剂包括二氯甲烷、正己烷、丙酮、异丙醇、四氢呋喃 或甲醇中的任意一种或至少两种的组合,优选为甲醇、四氢呋喃或异丙醇中的任意一种或 至少两种的组合。 优选地,步骤(1)中所述待测样品与所述有机溶剂的用量比为  1g:(10~50)mL,例 如可以是1g/10mL、1g/15mL、1g/20mL、1g/25mL、1g/30mL、  1g/35mL、1g/40mL、1g/45mL、1g/ 50mL。 其中,“所述待测样品与所述有机溶剂的用量比为1g:(10~50)mL”代表待测样品 用量为1g时,所述有机溶剂的用量可以为(10~50)mL;例如“1g/30mL”代表待测样品用量为 1g时,有机溶剂用量为30mL。 优选地,步骤(1)中所述萃取采用超声萃取。 5 CN 111579670 A 说 明 书 3/10 页 优选地,所述超声萃取的频率为60~100kHz,例如可以是60kHz、70kHz、  80kHz、 90kHz、100kHz等,所述超声萃取的时间为0.5~3h,例如可以是0.5h、  1h、1.5h、2h、2.5h、3h 等。 优选地,步骤(2)中所述过滤采用聚四氟乙烯膜。 优选地,所述聚四氟乙烯膜的孔径为0.1~0 .3μm,例如可以是0.1μm、0 .12μm、  0.14μm、0.16μm、0.18μm、0.2μm、0.22μm、0.24μm、0.26μm、0.28μm、0.3μm 等,优选为0.22μm。 优选地,步骤(2)中所述浓缩采用旋转蒸发浓缩。 优选地,步骤(2)中所述定容用的溶剂包括二氯甲烷、正己烷、丙酮、异丙醇、四氢 呋喃或甲醇中的任意一种或至少两种的组合,优选为甲醇、四氢呋喃或异丙醇中的任意一 种或至少两种的组合。 优选地,步骤(2)中所述定容用的溶剂与步骤(1)中所述有机溶剂相同  (例如步骤 (1)选择甲醇溶液进行萃取时,步骤(2)选择甲醇定容)。 优选地,步骤(2)中所述定容得到的待分析液的体积与步骤(1)中所述待测样品的 质量比为(5~20)mL:1g,例如可以是5mL:1g、6mL:1g、7mL:1g、  8mL:1g、9mL:1g、10mL:1g、 11mL:1g、12mL:1g、13mL:1g、14mL:1g、15mL:1g、  16mL:1g、17mL:1g、18mL:1g、19mL:1g、 20mL:1g等。 其中,“步骤(2)中所述定容得到的待分析液的体积与步骤(1)中所述待测样品的 质量比为(5~20)mL:1g”代表步骤(1)中所述待测样品的质量为1g,步骤(2)中所述定容得 到的待分析液的体积为5~20mL;例如“10mL:1g”代表步骤(1)中所述待测样品的质量为1g, 步骤(2)中所述定容得到的待分析液的体积为10mL。 优选地,步骤(3)中所述高效液相色谱-质谱联用采用TQD型高效液相色谱-质谱联 用仪。 优选地,步骤(3)中所述高效液相色谱用色谱柱采用BEH(亚乙基桥杂化颗粒)C18 色谱柱。 优选地,步骤(3)所述高效液相色谱用色谱柱的填料直径为1~2μm,例如可以是1μ m、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、  2μm等,优选为1.7μm。 优选地,步骤(3)中所述高效液相色谱用色谱柱的内径为1.0~3.0mm,例如可以是 1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2.0mm、2.1mm、2.4mm、  2.6mm、2.8mm、3.0mm等,优选为 2.1mm,色谱柱的长度为30~100mm,例如可以是30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、 100mm等,优选为50mm。 优选地,步骤(3)中所述高效液相色谱用色谱柱的内径为2.1mm,色谱柱的长度为 50mm。 优选地,步骤(3)中所述高效液相色谱用色谱柱的柱温为35-45℃,例如可以是35 ℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃等,优选为40℃。 优选地,步骤(3)中所述高效液相色谱的流速为0 .2-0 .5mL/min,例如可以是 0.2mL/min、0.25mL/min、0.3mL/min、0.35mL/min、0.4mL/min、0.45mL/min、  0.5mL/min等, 优选为0.3mL/min。 优选地,步骤(3)中所述高效液相色谱的进样量为1-3μL,例如可以是1μL、  1.2μL、 1.4μL、1.6μL、1.8μL、2μL、2.2μL、2.4μL、2.6μL、2.8μL、3μL等,优选为2μL。 6 CN 111579670 A 说 明 书 4/10 页 优选地,步骤(3)中所述高效液相色谱采用的洗脱方式为等度洗脱。 优选地,所述等度洗脱用流动相包括甲醇和氨水溶液。 其中,A相为甲醇,B相为氨水溶液。 优选地,所述氨水溶液的质量浓度为0.1~0 .2%,例如可以是0.1%、0 .11%、  0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.2%等,优选为0.15%。 优选地,所述等度洗脱的流程为:在第0-5min内,甲醇的体积百分含量恒定为 70%,氨水溶液的体积百分含量恒定为30%。 优选地,步骤(3)所述质谱的离子源为电喷雾离子源。 优选地,步骤(3)所述质谱的扫描模式为负离子扫描模式。 优选地,步骤(3)所述质谱的离子源温度为140~160℃,例如可以是140℃、  141 ℃、142℃、143℃、144℃、145℃、146℃、147℃、148℃、149℃、150℃、151℃、152℃、153℃、 154℃、155℃、156℃、157℃、158℃、159℃、160℃等,优选为150℃。 优选地,步骤(3)所述质谱的脱溶剂气温度为490~510℃,例如可以是490℃、  495 ℃、500℃、505℃、510℃等,优选为500℃。 优选地,步骤(3)所述质谱的毛细管电压为2 .8~4 .0kV,例如可以是2 .8kV、  2.9kV、3.0kV、3.1kV、3.2kV、3.3kV、3.4kV、3.5kV、3.6kV、3.7kV、3.8kV、  3.9kV、4.0kV等,优 选为3.12kV。 优选地,步骤(3)所述质谱采用多反应监测离子扫描模式。 优选地,所述多反应监测离子扫描模式下的定量参数为:定量离子对的母离子的 质荷比为199.1,对应的子离子的质荷比为93.1,定量离子对的锥孔电压为62V,定量离子对 的碰撞能量为50eV。 本发明中选择了合适的定量离子对(m/z199.1>93.1),各峰积分面积准确,基线平 稳,抗干扰效果明显。 优选地,所述多反应监测离子扫描模式下的定性参数为:定性离子对的母离子的 质荷比为199.1,对应的子离子的质荷比为105.1,定性离子对的锥孔电压为62V,定性离子 对的碰撞能量为48eV。 优选地,所述检测方法包括如下步骤: (1)将待测样品粉碎后,置于有机溶剂中采用超声进行萃取,所述待测样品与所述 有机溶剂的用量比为1g:(10~50)mL,所述超声萃取的频率为  60~100kHz,所述超声萃取 的时间为0.5~3h,得到萃取液; (2)将步骤(1)得到的萃取液采用孔径为0.1~0.3μm的聚四氟乙烯膜过滤,旋转蒸 发浓缩后,加入与步骤(1)中所述有机溶剂相同的溶剂,进行定容,得到待分析液,得到的待 分析液的体积与步骤(1)中所述待测样品的质量比为(5~20)mL:1g; (3)采用TQD型高效液相色谱-质谱联用仪对步骤(2)得到的待分析液进行检测; 其中,高效液相色谱分析的色谱条件为:BEHC18色谱柱,填料直径为  1~2μm,内径 为1.0~3.0mm,长度为30~100mm,柱温为35-45℃,流速为  0.2-0.5mL/min,进样量为1-3μ L,采用等度洗脱,所述等度洗脱的流程为:在第  0-5min内,甲醇的体积百分含量恒定为 70%,氨水溶液的体积百分含量恒定为  30%; 质谱分析的条件为:离子源为电喷雾离子源,负离子扫描模式,质谱的离子源温度 7 CN 111579670 A 说 明 书 5/10 页 为140~160℃,质谱的脱溶剂气温度为490~510℃,质谱的毛细管电压为2.8~4.0kV,采用 多反应监测离子扫描模式。 相对于现有技术,本发明具有以下有益效果: (1)本发明采用先萃取后浓缩的方法有利于双酚F最低检出限的降低,并采用超高 效液相色谱-质谱联用,通过优化液相色谱和质谱的操作参数,准确检测样品中双酚F的含 量,目标物双酚F的保留时间短,并选择了合适的离子对  (m/z199.1>93.1),抗干扰效果明 显。本发明的检测方法简单快捷、灵敏准确、重复性及再现性优异。 (2)本发明所述双酚F的检测方法的保留时间低至0 .5min,最低检测限可达 0.001mg/kg,重复性测试的相对标准偏差在1.8%以下,再现性测试的相对标准偏差在 2.5%以下。 附图说明 图1为实施例1待测样品溶液中双酚F的总离子色谱图; 图2为实施例1待测样品溶液中双酚F的定量离子对的质谱图; 图3为实施例1待测样品溶液中双酚F的定性离子对的质谱图; 图4为实施例1待测样品溶液双酚F的峰强度图; 图5为实施例1待测样品溶液双酚F的浓度的回归曲线图。
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