【硕士论文】塑料包装材料中内分泌干扰素邻苯二甲酸酯类物质.pdf

摘要 摘要 本文共分三章。 第一章：文献综述，概括了塑料包装材料中内分泌干扰素邻苯二甲酸酯类物质分析 方法的现状和进展情况。对邻苯二甲酸酯类内分泌干扰素进行了简要介绍，详细总结了 样品前处理和检测技术的发展情况，以及这些技术在对塑料包装材料中内分泌干扰素邻 苯二甲酸酯类物质分析中的应用。 第二章：本文利用固相萃取气相色谱法对塑料包装材料中的6 种内分泌干扰素邻 苯二甲酸二甲酯( D 脚) 、邻苯二甲酸二乙酯( D E P ) 、邻苯二甲酸二丁酯( D B P ) 、邻 苯二甲酸二丁基苄基酯( B B P ) 、邻苯二甲酸二( 2 乙基已基) 酯( D 咖) 和邻苯二甲 酸二正辛酯( D N O P ) 进行了分析方法研究。采用无水乙醇超声辅助提取样品，低温处 理去除杂质，结合E N V I 1 8 固相萃取技术净化提取液，以气相色谱氢火焰离子化检测 器测定其含量。各待测组分的检出限均小于0 0 4p g m L ，回收率在9 2 8 - 1 1 6 7 之间。 相对标准偏差小于8 2 。 第三章：将分散液液微萃取( D L L M E ) 与气相色谱一氢火焰离子化检N 器( G C F I D ) 技 术相结合，建立了一种简单快速测定塑料包装材料在酸性模拟体系( 3 乙酸水溶液) 中六种邻苯二甲酸酯( P A E s ) 溶出的新方法。采用四氯化碳作萃取剂，乙腈为分散剂， 在优化条件下，六种P A E s 在1 0 - 1 0 0 0 烬几浓度范围内呈良好的线性关系，线性相关系 数在0 9 9 9 8 0 9 9 9 9 之间，检出限为O 1 5 1 5 嵋几( S N = 3 ) 。将本方法应用于塑料包装 材料在酸性模拟体系下的邻苯二甲酸酯的分析检测，并且考察了自然放置时间，加热温 度，加热时间对于塑料包装材料中P A E s 溶出的影响，加标回收率7 2 9 1 1 3 7 ，相对 标准偏差在1 9 1 2 6 之间。 关键词塑料包装材料内分泌干扰素邻苯二甲酸酯气相色谱法固相萃取 分散液液微萃取模拟体系 A b s t r a c t A b s t r a c t T h i st h e s i sc o n s i s t so ff o u rc h a p t e r s I nC H A P T E RO N E ，T h ec u r r e n ts t a t ea n dd e v e l o p m e n to fa n a l y t i c a lm e t h o & o f e n d o c r i n ed i s r u p t o r s - p h t h a l a t ee s t e r si np l a s t i cp a c k a g i n gm a t e r i a l sa l es u m m a r i z e d T o x i c i t y o fp h t h a l a t ee s t e r si si n t r o d u c e db r i e f l y T h em e t h o & o fs a m p l ep r e t r e a t m e n ta n dp h t h a l a t e e s t e r sd e t e r m i n a t i o na r es u m m a r i z e ds y s t e m i c a l l ya n dt h e s em e t h o d Sa p p l i e dt oa n a l y s i so f p h t h a l a t ee s t e r sa sw e l l I nC H A P T E RT W O ，Ad e t e r m i n a t i o nm e t h o do fs i xe n d o c r i n ed i s r u p t o r s - p h t h a l a t e e s t e r si np l a s t i cp a c k a g i n gm a t e r i a l si n c l u d i n gD i - m e t h y l p h t h a l a t e ( D M P ) ，D i - e t h y l p h t h a l a t e ( D E P ) ，D i b u t y l p h t h a l a t e ( D B P ) ，B u t y l b e n z y l p h t h a l a t e ( B B P ) ，D i ( 2 一e t h y l h e x y l ) p - h t h a l a t e ( D E H P ) a n dD i - n - o c t y l p h t h a l a t e ( D N O P ) i sd e v e l o p e d T h e s ep h t h a l a t ee s t e r sa r ea n a l y z e d b yg a sc h r o m a t o g r a p h yc o m b i n e dw i t hs o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ( S P E ) T h es a m p l e sa r e p r e p a r e db yu l t r a s o n i c - a s s i s t e de x t r a c t i o nw i t he t h a n 0 1 T h e nt h e e x t r a c ti s p u r i f i e db y r e m o v i n gi m p u r i t yw i t hl o wt e m p e r a t u r et r e a t m e n ta n dS P E 、析t hE N V I 一1 8c o l u m n F i n a l l y t h es a m p l e sa r ea n a l y z e db yu s i n gg a sc h ) m a t o g r 印h yw i t hf l a m ei o n i z a t i o nd e t e c t o r ( G C - F I D ) T h el i m i t so fd e t e c t i o no ft h e6p o l l u t a n t sw e r ea l lb e l o wO 0 4p 舢T h ea v e r a g e r e c o v e r i e sw e r eb e t w e e n9 2 8a n d1 16 7 、析t hr e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n ( R S D ) l e s st h a n 8 2 I nC H A P T E RT H R E E ，T h ee f f e c t u a l ，r a p i d ，s i m p l ea n dc o n v e n i e n tm e t h o d ，d i s p e r s i v e l i q u i d - l i q u i dm i c r o e x t r a c t i o n ( D L L M E ) c o m b i n a t i o ng a sc h r o m a t o g r a p h yc o u p l e dw i t hf l a m e i o n i z a t i o nd e t e c t o r ( G C F I D ) ，W a su s e df o rt h ed e t e r m i n a t i o no fs i xp h t h a l a t ee s t e r s ( P A E s ) i n a c i ds i m u l a t i v es y s t e m ( 3 a c e t i ca c i dl i q u i d ) ，U n d e rt h eo p t i m u me x t r a c t i o nc o n d i t i o n s ( e x t r a c t i o ns o l v e n t ： c a r b o nt e t r a c h l o r i d e ；d i s p e r s i v es o l v e n t ： a c e t o n i t r i l e ) ，ag o o dl i n e a r r e l a t i o n s h i pW a so b t a i n e di nt h er a n g eo f1 0 - 10 0 0 鹏几，t h ec o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t sW a s 0 9 9 9 8 - - 0 9 9 9 9a n dt h el i m i t so fd e t e c t i o nW a sb e t w e e nO 15 - 1 5p g L ( S N = 3 ) T h eP A E so f p l a s t i cp a c k a g i n g m a t e r i a l su n d e ra c i ds i m u l a t i v es y s t e mc o n d i t i o nW a ss u c c e s s f u l l ya n a l y z e d b yu s i n gt h ep r o p o s e dm e t h o d T h ei n f l u e n c i n gf a c t o r so fd i s s o l v i n gP A E sf r o mp l a s t i c T I A b s t r a c t p a c k a g i n gm a t e r i a l s ，s u c ha sl a y i n gt i m el a y i n gt i m e ，h e a t i n gt e m p e r a t u r ea n dh e a t i n gt i m e w f f r er e s e a r c h e d T h er e c o v e r i e s ，w h i c hh a db e e ns p i k e dw i t hd i f f e r e n tl e v e l s ，f e l li nt h er a n g e o f 7 2 9 一11 3 7 a n dt h er e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n sw e r eb e t w e e n1 9 a n d1 2 6 K e y w o r d sp l a s t i cp a c k a g i n gm a t e r i a l s e n d o c r i n ed i s r u p t o r s p h t h a l a t ee s t e r s ( P A E s ) g a sc h r o m a t o g r a p h y s o l i dp h a s ee x t r a c t i o n l i q u i d - l i q u i dm i c r o e x t r a c t i o n ( D L L M E ) s i m u l a t i v es y s t e m I I I 保护知识产权声明 本人为申请河北大学学位所提交的题目为( 斛饿黼l 妨砸柏磷钳舜：降晒 瓣占矽R 国陕咖翩獭) 的学位论文，是我个人在导师( 司梵共) 指导并与导师合作下取得的研究成果，研究工作及取得的研究成果是在河北大学 所提供的研究经费及导师的研究经费资助下完成的。本人完全了解并严格遵守中 华人民共和国为保护知识产权所制定的各项法律、行政法规以及河北大学的相关 规定。 本人声明如下：本论文的成果归河北大学所有，未经征得指导教师和河北大 学的书面同意和授权，本人保证不以任何形式公开和传播科研成果和科研工作内 容。如果违反本声明，本人愿意承担相应法律责任。 声明人： 盔虚日期：土马乙年厶月止日 作者签名：芝耋蟹日期：吐年厶月应_ 日 导师签名： 玉l 盔丝 日期：迸年丘月上日 第l 章绪论 第1 章绪论 摘要综述了食品包装材料与食品安全的密切联系，简述塑料包装材料中内分泌干扰 素邻苯二甲酸酯类物质分析方法的研究现状和进展情况。对邻苯二甲酸酯类内分泌干扰 素进行了简要介绍，详细总结了样品日订处理技术和检测技术的发展情况，以及这些技术 在对塑料包装材料中内分泌干扰素邻苯二甲酸酯类物质分析中的应用。 关键词塑料包装材料内分泌干扰素邻苯二甲酸酯综述 1 1 引言 近年来，随着国际贸易和我国人民生活水平的提高，人们越来越注重食品的安全和 卫生问题，然而食品安全问题，不单单是质量问题，它是一个系统性工程，涉及到食品 的原料、生产、包装、销售及储存等各个方面，而这其中以食品包装材料作为保证食品 安全卫生的重要手段和环节，目前得到了大众的广泛关注【l 】。由于塑料食品包装材料具 有重量轻、运输销售方便、较好的化学稳定性、易于加工，并且拥有良好的装饰效果以 及食品保护等作用，使得其在各种食品包装材料中应用最多也最为广泛【2 】。但是由于塑 料材料在加工过程中常常加入一些增塑剂、稳定剂、增粘剂、抗静电物质、润滑剂和颜 料等，来改变其功能和特性，导致在反应过程中很多小分子量的物质残留。这些小分子 量物质游离在食品包装材料表面，在与食品的长期接触过程中，经过渗透、吸收、溶解 等过程，逐步迁移到食品当中，严重影响食品安全，危害消费者健康【】。 鉴于食品包装材料中的有毒有害物质向食品中迁移，对人体健康造成严重危害，甚 至引起中毒。由此而引发的包装材料本身的卫生安全性问题主要表现在：材料本身残留 的有毒有害物的迁移与溶出而导致的食品污染。这些有毒有害的污染物包括双酚类、邻 苯二甲酸酯类、己二酸二( 2 乙基己基) 酯类、烷基酚类等，其中以邻苯二甲酸酯类的 污染影响最为广泛【7 1 0 】。 近年来，我国曾发生国产奶瓶双酚A 事件、P V C 保鲜膜事件、水饺事件等 1 l - 1 5 1 多 起由于食品包装材料安全引发的突发性食品安全事件，暴露了我国食品包装卫生标准和 河北人学理硕十学何论文 法规方面存在着不容忽视的问题，也凸显了食品包装材料安全的重要性。随着我国国际 贸易的不断加强和深入，建立健全与国际更新配套的国家和行业标准，刻不容缓。 本文主要开展对食品塑料包装材料中的污染较严重的邻苯二甲酸酯类物质的分析 及其在模拟体系下溶出进行研究，为食品包装塑料袋的生产加工，起到警示作用，为监 督部门提供监控手段和监控指导，同时对规范食品包装生产，控制流通环节，保证食品 最终安全，保护消费者的身体健康，提高我国食品包装质量，使食品包装质量与国际接 轨，都具有重要的理论和实际意义。 1 2 邻苯二甲酸酯类物质介绍 1 2 1 邻苯二甲酸酯类物质的性质 邻苯二甲酸酯又称为酞酸酯( P h t h a l a t eE s t e r s ，P A E s ) ，一般为无色透明的油状粘稠 液体，是邻苯二甲酸的一类重要衍生物，通常是从萘和邻二甲苯催化氧化生成邻苯二甲 酸酐，然后邻苯二甲酸酐与各种醇类酯化反应生成的化合物，有邻位、间位和对位三种 异构体【l6 1 ，其反应通式可表述为 O 二叫) 籍l ( _ ) - 一致2 、) 。 O o 瓣褥o r簦蕤 第1 章绪论 表1 1 邻苯二甲酸酯中英文名称及结构简式 T a b 1 1N a m ea n ds t r u c t u r eb r i e f o f P A E s 3 河北人学理硕十。学位论文 其中R 1 、R 2 可相同或不相同。其中常见的邻苯二甲酸酯类物质见下表1 1 。其中以邻 苯二甲酸二甲酯( D M P ) 、邻苯二甲酸二乙酯( D E P ) 、邻苯二甲酸二丁酯( D B P ) 、邻 苯二甲酸二丁基苄基酯( B B P ) 、邻苯二甲酸二( 2 乙基已酯) ( D E H P ) 、邻苯二甲酸二 正辛酯( D N O P ) 几种化合物最为常见。一些邻苯二甲酸酯的物理化学常数见表1 2 【1 7 锄】。 表1 2 常见邻苯二甲酸酯的物理化学参数 T a b 1 - 2P h y s i c a lc h e m i s t r yp a r a m e t e ro fP A E s 通过上述两表可以看出，邻苯二甲酸酯类物质一般为无色的粘稠液体，水溶性较低， 但是易溶于有机溶剂，难挥发且具有较高的脂溶性，是一类中等极性物质。在塑料制品 中P A E s 与塑料分子的相溶性较好，两者问没有严密的化学结合键，而是由氢键或范德 华力连结，彼此保持各自独立的化学性质。因此随着时间的推移，可由塑料中迁移到外 环境，造成对空气、水、土壤乃至食品的污梨2 1 。2 2 1 。 1 2 2 邻苯二甲酸酯类物质的用途及危害 1 2 2 1 邻苯二甲酸酯类物质的用途 邻苯二甲酸酯又称酞酸酯( P A E s ) ，因其具有良好的综合性能，可增加聚合物材料 的延展性、柔软度和强度，是一种比较理想的增塑剂，而被广泛地应用于食品包装、医 疗血袋、饮料等多种塑料制品中，其用量占增塑剂总用量的8 0 左右【2 3 1 。其中邻苯二甲 酸二辛酯( D N O P ) 和邻苯二甲酸二( 2 乙基已基) 酯( D E H P ) 是用量最大的聚氯乙烯 增塑剂品种。就我国而言，邻苯二甲酸二辛酯( D N O P ) 用量为增塑剂总用量的4 3 ， 其中9 0 以上用于生产聚氯乙烯( P V C ) ，其他用于生产橡胶、润滑剂等【2 4 1 。近年来， 第1 章绪论 由于塑料制品的广泛使用，该类化合物的产量也在逐年增加。 1 2 2 2 邻苯二甲酸酯类物质的危害 近年来研究发现，长期接触邻苯二甲酸酯( P A E s ) 的人，可引起多发性神经炎、感 觉迟钝、麻木等症状，其对中枢神经系统有一定的抑制和麻醉作用。医学研究发现，邻 苯二甲酸酯( P A E s ) 具有雌激素的特征及抗雄激素生物效应，并且具有过氧化酶体增生、 细胞毒性、抗雄激素、体外雌激素等活性。其作用于生物体的生殖腺，影响性激素的分 泌和机体的免疫机能等，干扰动物和人体正常的内分泌功能【2 5 1 。根据美国环保局“内分 泌干扰物筛检评价咨询委员会”( E D S T A C ) 及国际化学品安全规划署( I P C S ) 的定义， 能改变机体内分泌功能，并对机体、后代或( 亚) 种群产生有害效应的环境物质称为环 境内分泌干扰物【2 们。因此邻苯二甲酸酯类化合物是一类干扰人体内分泌系统的环境雌激 素。 1 2 2 3 对邻苯二甲酸酯类物质的控制 由于认识到邻苯二甲酸酯类物质对于人体和环境的危害，世界主要发达国家都对此 采取了相应的措施，欧盟2 5 国家规定从2 0 0 7 年1 月1 6 日起开始执行关于酞酸酯的新 指导标准，即D E H P 、D B P 、B B P 、D I N P 、D I D P 和D N O P 将被限制在所有儿童玩具和 服装，以及所有可能被放入口中的物品中使用，并规定其塑料包装中总检出量必须低于 O 1 。此外欧盟对食品包装材料和容器的要求较高，已经制定了1 1 个法规指令，包括 1 个框架法规，5 个特定指令和5 个个别指令。其中，这些法律文件的内容还包括食品 包装材质的原料检测要求。美国环保总署( U S E P A ) 和我国也相应的列出了包括D M P 、 D E P 、D B P 、D N O P 、D E H P 、B B P6 种在内的P A E s 类化合物作为重点污染物，并对其 检出最低浓度做出了规定【2 7 1 。 1 2 2 4 对邻苯二甲酸酯类物质的溶出研究 由于国际社会对食品包装材料安全的日益重视，以及科研工作者对于邻苯二甲酸酯 毒性和危害研究的同益深入，对于P A E s 从塑料包装中溶出的研究就显得尤为重要。我 国根据卫生学检验，要求食品包装材料和容器需做一般溶出试验。所谓溶出试验，是根 据食品包装材料和容器的不同用途( 盛装水性、酸性、油性、醇性食品) ，分别用水、 3 乙酸、正己烷、6 5 乙醇浸泡后做蒸发残渣、高锰酸钾消耗量、重金属、脱色试验， 以及残留等指标【2 8 】。近年来实验说明，模拟食物的储存环境，进行P A E s 的溶出实验， ) , - I - I L 人学理学硕十。学何论文 摸索规律具有重要的社会和科学价值。 综上所述，随着对邻苯二甲酸酯类物质的检测和毒理医学研究的深入，对P A E s 的 控制以及研究受到了世界各国的普遍重视。建立一种快速、简便、准确地测定塑料包装 材料中P A E s 的分析方法，并且建立模拟体系，探索其溶出规律，为今后更好的对P A E s 进行控制和研究提供技术支持，具有一定的社会和科学价值。 1 3 塑料包装材料中邻苯二甲酸酯类物质的研究现状 近年来，由于塑料包装材料中邻苯二甲酸酯类物质的污染问题得到了世界各国的广 泛关注，对P A E s 的分析技术也得到了迅速发展。塑料包装中的基质成分复杂，因此有 效地去除干扰，提高灵敏度，降低检出限，并对溶出进行分析，成为近年来研究的热点。 关于P A E s 的分析方法通常包括分离和检测两个基本方面，其中样品分离是核心，按分 析过程可分为样品前处理和测定两部分。以下分别对这两部分的最新研究进展进行介 绍。 1 3 1 样品前处理技术 目前，国内外对P A E s 类增塑剂的f j 处理方法的研究主要集中在大气、水体、土壤 等环境样品和塑料制品中等。由于塑料包装材料由许多有机大分子合成，样品基质复杂、 干扰物质多，而且待测物质浓度低，因此有效地去除干扰杂质，并得到较低的检出限十 分困难。因此，样品前处理技术一直是分析研究的热点。随着塑料制品的不断更新，添 加剂的种类和含量增加，化学组成同益复杂，并日趋高效或低剂量化，使样品前处理过 程难度大大增加。上个世纪末，出现的一系列新型的样品前处理技术，与经典的样品前 处理方法如液一液萃取、索式提取等相比，这些新技术简单、快速、高效，现已逐渐被 应用到对P A E s 的分析领域中。以下对这些样品前处理的新技术进行分别介绍。 1 3 1 1 超临界流体萃取( S u p e r c r i t i c a lF l u i dE x t r a c t i o n ，S F E ) 由于物质处在临界温度和压力时，兼有气体和液体的某些物理性状，可代替常规有 机溶剂。因此，超临界流体是一种十分理想的萃取剂。由于S F E 具有萃取效率高、选择 性强、无溶剂残留等优点，很适合于环境固体样品的前处理【2 9 1 。近年来，利用超临界条 件下的流体进行萃取成为样品前处理技术领域研究的热点。 1 3 1 2 微波辅助萃取( M i c r oA m p l i t u d eE x t r a c t i o n ，M A E ) 微波辅助萃取是利用极性分子可迅速吸收微波能量加热一些具有极性的溶剂。它的 6 第1 章绪论 作用有两方面，一是微波射线自由穿过透明的萃取介质，到达样品内部，由于吸收了微 波能，样品内部温度突然升高，体积膨胀，被测组分溢出，被萃取剂溶解其中。另一方 面，微波所产生的电磁场可以加速被萃取组分由样品内部向萃取溶剂界面的扩散，从而 提高萃取效率。它与传统的溶剂提取技术相比，具有操作简便快速、高效、节能、溶剂 消耗量少等优点，适用于从多种固体、半固体试样中提取有机物。C h e e 3 0 】等就利用微波 萃取技术萃取海洋沉积物和土壤中的邻苯二甲酸酯，得到了较高的回收率。 1 3 1 3 加速溶剂萃取( A c c e l e r a t e dS o l v e n tE x t r a c t i o n ，A S E ) 加速溶剂萃取突出优点是有机溶剂用量少、快速和回收率高。主要是利用在高温条 件下，分析物从基体上解吸和溶解过程加快，减少了萃取时间。在萃取过程中保持一定 压力使溶剂保持液相，可使萃取效率提高。该技术适用于批量处理样品，但成本较高。 李平波【3 l 】等人就利用加速溶剂萃耿一高效液相色谱法测定了塑料中两种邻苯二甲酸酯， 加标回收率在8 7 - 一1 0 8 ，检测限为1 0m e d L 。 1 3 1 4 超声波辅助萃取( U l t r a s o u n d a s s i s t e de x t r a c t i o n ) 超声波辅助萃取亦称为超声波萃取( U l t r a s o n i cW a v eE x t r a c t i o n ) ，或者超声波提取 ( U l t r a s o u n d a s s i s t e dl e a c h i n g ) ，是利用超声波辐射压强产生的强烈空化效应、机械振动、 扰动效应、高的加速度、乳化、扩散、击碎和搅拌作用等多级效应，增大物质分子运动 频率和速度，增加溶剂穿透力，从而加速目标成分进入溶剂，促进提取的进行。超声波 辅助萃取与常规萃取技术相比，超声波辅助萃取快速、价廉、高效。因此，近年来超声 波提取成为检测固体样品中邻苯二甲酸酯的主要前处理方法之【3 2 。3 3 1 。王丽霞等【3 4 1 利用 超声波萃取测定塑料袋装食品中的四种邻苯二甲酸酯，回收率在8 4 1 , - , 1 0 7 8 。 国内外关于测定液体样品中邻苯二甲酸酯类物质的样品前处理一般都经过预富集 处理，富集和净化，常用的新方法有：固相柱萃取( S P E ) 、固相微萃取( S P M E ) 、固相 膜萃取、以及分散液液微萃取技术( D L L M E ) 等。 1 3 1 5 固相柱萃取( S o l i dP h a s eE x t r a c t i o n ，S P E ) 固相萃取技术是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，与样品的基体和 干扰物分离，然后再通过洗脱液洗脱或加热解吸附，达到分离和富集的目的。S P E 既可 用于复杂样品中微量或痕量目标化合物的提取，又可用于净化、浓缩或富集，是目前分 析样品前处理中的主流技术。与液液萃取相比，它不需要大量互不相溶的溶剂，处理 河北人理学硕f j 学何论文 过程中不会产生乳化现象，而且采用高效、高选择性的吸附剂( 固定相) ，能显著减少 溶剂的用量，简化样品的处理过程，同时减少所需费用【3 5 3 8 】。 S P E 操作一般有四步：固定相活化、样品上柱、淋洗和沈脱。目前，S P E 技术在邻 苯二甲酸酯检测分析中得到了广泛的应用。H i d e y u k iK a t s u m a t a t 3 9 】等将酵母粉与硅胶加 水混匀，糊化物在1 0 5 烘3h ，取混合物填充小柱萃取水中P A E s ，B B P 、D B P 、D E H P 的加标回收率在9 8 1 0 1 之间。J a r a 【删等采用聚苯乙烯柱，萃取用6m L 二氯甲烷，6 m L 甲醇，6m L 水活化萃取柱，浓缩了水样中的P A E s 类物质。 1 3 1 6 固相微萃取( S o l i dP h a s eM i c r o E x t r a c t i o n ，S P M E ) 固相微萃取是一种特殊的利用液固平衡分配，它是在S P E 的基础上发展而来具有高 处理量，便于操作，非溶剂等特点，一项集采集、萃取、浓缩、进样于一体的样品前处 理技术，十分适合应用于挥发性和非挥发性物质的分析。但S P M E 法的成本高，回收率 和重现性较差。M a r yT 等 4 1 】用固相微萃取技术液相色谱联用( S P M E L C ) 技术测定了水 样中的几种P A E s 。龚丽雯等【4 2 】采用顶空固相微萃取气相色谱法测定水中多种增塑剂， 回收率在9 4 5 , v 1 0 5 7 ，R S D 均在4 以下。 1 3 1 7 固相膜萃取( S o l i d p h a s eM e m b r a n eE x t r a c t i o n ) 固相膜萃耿是继固相柱萃取后发展起来的又一种新的固相萃取技术。在膜分离中， 可由待测物与溶剂或伴有大分子物质( 如蛋白质或其它高聚物) 的传递速度的差异而使 彼此得到分离。以选择性透过膜为萃取分离介质，通过在膜两侧施加某种推动力，如压 力差、浓度差等，使样品一侧中的欲分离组分选择性地通过膜，低分子溶质通过膜，大 分子溶质被截留，以此来分离溶液中不同分子量的物质，从而达到分离提纯的目的。戴 树桂【4 3 】等试验了二氯甲烷、乙酸乙酯、二氯甲烷和乙酸乙酯的混合溶剂( 1 ：1 ) 对P A E s 膜萃取的洗脱效果，得出乙酸乙酯作为洗脱剂效果和C 1 8 膜对P A E s 的萃取效果最好， 固相膜萃取富集水中P A E s 化合物的效果与液一液萃取相同，但溶剂用量少得多，且省时 省力，因此固相膜萃取取代液液萃取，极有发展前途。 1 3 1 8 分散液液微萃取技术( d i s p e r s i v el i q u i d 1 i q u i dm i c r o e x t r a c t i o n ，D L L M E ) 2 0 0 6 年，A s s a d i 等人首次报道了一种基于分散萃取的样品前处理新技术，即分散液 液微萃取技术( D L L M E ) 。分散液液微萃取是一种新型液相微萃取技术，这是一种高效 的富集方法。在此方法中，通过微量进样器向水样中迅速注入适量的萃取溶剂及分散剂 第1 章绪论 的混合溶液，混合液经轻轻的振荡后即形成一个水分散剂萃取剂的乳浊液体系，离心 后萃取溶剂和被分析物富集沉积到离心试管的尖嘴处，用微量进样器取出1 0p L 萃取溶 剂后用气相色谱仪直接进样分析。该方法集采样、萃取和浓缩于一体，操作简单、快速、 成本低、回收率高，萃取率高，对环境友好且富集效率高。基于以上优点该方法一出现 就得到了广泛关注，F a r a h a n i 【4 4 等用D L L M E G C M S 测定了水样中的6 种邻苯二甲酸酯， 得到了令人满意的结果。 1 3 2 分析检测技术 对于塑料包装样品中P A E s 和其在模拟体系下溶出的P A E s 进行检测，其难度在于 待测物质浓度低，样品基质复杂，干扰物质多，分析方法的通用性差等，这要求分析技 术具有灵敏度高、选择性或分离能力强和线性范围宽等特点。目前，广泛采用的检测方 法包括光谱法、薄层色谱法、气相色谱法、液相色谱法，及其与质谱的联用技术等。其 中，色谱法和色质联用技术由于分析的灵敏度和分辨率高、测定范围宽，成为了目前检 测P A E s 技术的主流。以下将对P A E s 分析中广泛应用的检测技术进行分别介绍。 1 3 2 1 光谱法 光谱法测定P A E s 主要有：紫外可见分光光度法、红外光谱法和荧光光谱法等。其 中方亚敏等人【4 5 1 、印晖等人和王成云等人【4 7 】分别利用荧光、紫外和红外分光光度法 对水样、一次性使用体外循环管道和P V C 玩具中的D E H P 进行检测，均取得了令人满 意的结果。 1 3 2 2 薄层色谱法 薄层色谱是一种较为简便的分析方法。陈惠等人【4 踟就曾用薄层色潜扫描法测定塑料 食品袋中4 种酞酸酯的含量，方法检出限均小于4 0 n g ，且回收率在7 8 5 8 , - , 1 1 1 0 4 之 间。 1 3 2 - 3 气相色谱法( G a sC h r o m a t o g r a p h y ，G C ) 刘丽f 4 9 】、廖艳【5 0 1 以及陈海东5 5 1 】等人都曾利用气相色谱法对聚氯乙烯塑料、鱼肉和 植物样中的邻苯二甲酸酯类物质进行研究。结果表明都取得良好的回收率和较低的检出 限。表1 3 是近年来气相色谱在分析P A E s 上的应用5 2 - 6 0 。 河北人学理学硕十何论文 表1 - 3P A E s 的气相色谱分析法 T a b 1 - 3M e t h o do fa n a l y s i sb yG a sc h r o m a t o g r a p h yo nP A E s 1 3 2 4 高效液相色谱法( H i g hP e r f o r m a n c eL i q u i dC h r o m a t o g r a p h y ，H P L C ) 液相色谱法也具有高灵敏度和良好选择性，同样也被广泛应用于P A E s 类化合物的分 析。刘红河等【6 l 】利用超声波萃取，结合反相高效液相色谱二极管阵列检测法对3 8 种食 品的D E P 、D N O P 、D B P 、D E H P 进行检测，P A E s 的检出率为1 8 4 ，并取得良好的回收 率。S J a r a 等人【6 2 】利用固相萃取一液相色谱法测定了水样中的B B P 和D E H P ，检出限均低 于0 1 p g 。表1 4 是液相色谱在分析P A E s 上的应用 6 9 。 第1 章绪沦 表1 4P A E s 高效液相色谱分析 T a b 1 - 4M e t h o do f a n a l y s i sb yh i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t r o g r a p h yo nP A E s 1 3 2 5 色质联用技术( G a sC h r o m a t o g r a p h y - M a s sS p e c t r o m e t r ya n dL i q u i d C h r o m a t o g r a p h y - M a s sS p e c t r o m e t r y ，G C M S 和L C M S ) 近年来，气相色谱质谱联用技术也得到了良好的应用 7 0 - 7 6 】。A P e n a l v e r 等人【7 刀采用 固相微萃取法，结合G C M S 测定水样中邻苯二甲酸酯类的含量，取得了较好的线性关 系及回收率。J D C a r r i l l o 7 8 】等采用顶空固相微萃取技术，经G C M S 技术分析，D E H P 范围在5 0 1 3 0n g m L 。 液质联用技术( L C M S ) 也是一种非常重要的现代分离分析技术7 9 。8 4 】。由于液质联 用技术具有高灵敏度，较宽的适用范围，针对复杂基质样品可以进行定性定量的高效简 便的方法，近几年得到了迅速的发展强5 - 9 3 。F r a n c i s c o 【9 4 】等人就曾建立了固相萃取液质 连用测定废水中的邻苯二甲酸酯新方法，方法简便，结果可靠。 1 4 结语 近些年来，对P A E s 进行分析的样品前处理技术和分析检测技术都得到了迅速发展。 新型的现代化样品前处理技术反映了分析样品，处理技术简便高效、高选择性、样品用 量少、溶剂消耗量少、自动化程度高，适合多残留分析等的发展方向。但是，这些新技 术并不能全部代替传统的振荡法、索氏提取法或液液萃取法。事实上，在很多情况下 河北人学理学硕十何论文 这些新技术对样品的前处理是在经典的方法配合下完成的。随着人们对这些新技术和经 典方法不断的应用、优化、确证和相互渗透，它们将在今后的分析中产生更大的应用空 间。另外，随着分析对象的R 益复杂、样品数量的增加以及新型仪器、技术的快速发展， 对P A E s 的分析技术也将向着高分辨( 分离) 、高灵敏方向发展。 结合高分辨、高灵敏的检测技术和准确、可靠、简便易行的检测方法，对塑料包装 材料中的P A E s 进行检测，以及对P A E s 在模拟体系中溶出条件的研究，对于今后更好 的控制食品包装中邻苯二甲酸酯类污染物有一定的指导意义。为食品包装用塑料袋的生 产加工，起到警示作用，为保证食品生产和使用安全，保护消费者的身体健康，提高我 国食品包装质量，使食品包装质量与国际接轨，都具有重要的理论和实际意义。 第2 章塑料包姨材料中内分泌7 - 扰素邻苯：二甲酸哺类物质的测定 第2 章塑料包装材料中内分泌干扰素邻苯二甲酸酯类物质的测定 摘要利用固相萃取气相色谱对塑料包装材料中的6 种内分泌干扰素邻苯二甲酸二 甲酯( D M P ) 、邻苯二甲酸二乙酯( D E P ) 、邻苯二甲酸二丁酯( D B P ) 、邻苯二甲酸二 丁基苄基酯( B B P ) 、邻苯二甲酸二( 2 乙基已基) 酯( D E H P ) 和邻苯二甲酸二正辛酯 ( D N O P ) 进行了研究。采用无水乙醇超声辅助提取样品，低温处理去除杂质，结合 E N V I 1 8 固相萃取技术净化提取液，以气相色谱氢火焰离子化检测器测定其含量。各 待测组分的检出限均小于0 0 4I t g m L ，回收率在9 2 8 11 6 7 之问。相对标准偏差小于 8 2 。 关键词邻苯二甲酸酯气相色谱法塑料包装超声辅助提取固相萃取 2 1 引言 食品包装是保证食品安全的最后环节，由于其与食品的直接接触，使得其中很多成 分迁移到食品之中，造成污染，邻苯二甲酸酯( P A E s ) 就是其中之一。P A E s 作为一种 比较理想的增塑剂被广泛地应用于食品包装、医疗血袋、饮料等多种塑料制品中【4 9 1 ，其 在塑料中含量可高达2 0 3 0 【4 1 。过去一直认为P A E s 的毒性低或无毒，因而在工业生 产中的使用毫无限制。但最近的研究结果表明，邻苯二甲酸酯类物质( P A E s ) 是一种环 境雌激烈9 5 1 。它们能够扰乱内分泌系统的J 下常功能，并可对未受损的器官或其后代产生 危害【9 6 】。 由于邻苯二甲酸酯的广泛存在以及对人体的危害，使得对P A E s 的研究与控制受到 世界各国的普遍重视。欧盟、美国E P A 和我国相继将其列为环境中优先控制的有机污 染物。 由于塑料包装材料是由多种高分子有机化合物聚合而成，基体干扰严重，因此对塑 料包装材料中邻苯二甲酸酯类物质分析时，样品l j 处理过程的优化选择是分析结果准确 与否的关键。有关邻苯二甲酸酯类的分析，文献报道的前处理技术包括液液萃取【9 7 。9 引， 索氏提取法，超声提取法【5 3 1 ，固相萃取技术【叫和固相微萃取技术【9 9 - 1 删。相对于单一的 河北人学理。学硕十学何论文 样品前处理技术，本文采用超声辅助无水乙醇提取，低温处理与固相萃取多种净化技术 结合，可以有效地降低基体的干扰，提取效果较好。利用气相色谱法对塑料包装材料中 六种邻苯二甲酸酯进行了分离和检测，取得了良好的结果。 2 2 实验部分 2 2 1 主要仪器和试剂 2 2 1 1 仪器 A g i l e n t 7 8 9 0 A 气相色谱仪( 配氢火焰离子化检测器、化学工作站和H P 5 毛细管色 谱柱( 3 0m x 0 3 2m m x 0 2 5 岬) ) ( 美国安捷伦公司) ；K Q 2 5 0 B 型超声波清洗器( 昆山 市超卢仪器有限公司) ；L X J 6 4 0 1 型离心机( 河北省吴桥电机厂) ；W H 一8 6 1 型涡旋混合 器( 太仓市科教器材厂) ；B F 2 0 0 0 M 型氮气吹干仪( 北京八方世纪科技有限公司) 。 2 2 1 2 试剂 邻苯二甲酸酯( P A E s ) ：邻苯二甲酸二甲酯( D M P ) ( 9 9 O ) 、邻苯二甲酸二乙酯 ( D E P ) ( 9 9 0 ) 、邻苯二甲酸二丁酯( D B P ) ( 9 9 O ) 、邻苯二甲酸二丁基苄基酯( B B P ) ( 9 7 O ) 、邻苯二甲酸二( 2 乙基已基) 酯( D E H P ) ( 9 9 0 ) 、邻苯二甲酸二正辛酯 ( D N o P ) ( 9 7 5 ) 共6 种标准品，( 产自D r E h r e n s t o r f e r 公司，德国) ； 正己烷( 分析纯，重蒸) ，乙腈、无水乙醇、甲醇( 均为色谱纯) ；塑料包装袋( 购 于某超市) 。实验用水为二次蒸馏水。 2 2 1 3 标准溶液的配制 邻苯二甲酸酯标准储备溶液的配制：分别称取六种邻苯二甲酸酯标准品各2 5 0 0 m g ， 用正己烷溶解并定容至6 支2 5m L 容量瓶中，配成1 0 0 0l x g m L 的标准储备溶液并于1 8 冷藏。 邻苯二甲酸酯标准溶液的配制：从邻苯二甲酸酯标准储备溶液中分别移取O 5m L 于一支1 0m L 容量瓶中并用正己烷定容，配成浓度为5 0 0l a g m L 的六种邻苯二甲酸酯 混合标准溶液。逐级稀释，分别配制成浓度为2 0 0 、1 0 0 、5 0 、1 0 、0 5l a g m L 的系列 标准溶液，于l O 冰箱内储存。 2 2 2 色谱条件 进样口温度：2 5 0 ；载气采用高纯氮气，流量：1m L m i n ，不分流进样。检测器 第2 章翅料包装材半： 中内分泌T 扰紊邻苯：甲酸哺类物质的测定 温度：3 0 0 ，氢气流量3 0m L m i n ，空气流量4 0 0m L m i n ，尾吹流量( 氮气) 3 0m L m i n 。 手动1 “L 进样。 升温程序： 5 0 2 5 m i n1 5 0 1 0 m i n3 0 0 ( 1m i n ) ( 1m i n ) 叶( 5m i n ) 2 2 3 样品处理 2 2 3 1 样品提取 称取O 5 0 0g 剪碎的塑料包装袋样品，置于1 0m L 的离心试管中，加入无水乙醇4 m L ，混匀1m i n ，置于超声清洗器上超声提取2 0m i n ，2 0 0 0r