高效液相色谱串联质谱法测定塑料类食品接触材料中4种苯胺衍生物的特定迁移量

高效液相色谱串联质谱法测定塑料类食品接触材料中高效液相色谱串联质谱法测定塑料类食品接触材料中4 4种苯种苯 胺衍生物的特定迁移量胺衍生物的特定迁移量 I Ej同DOI1O 11973 1hjy hxxx03004效液相色谱一串联质谱法测定塑料类食品接触材料中4种 苯胺衍生物的特定迁移量王建玲 肖晓峰 何军 刘艇飞 陈彤 王佳 杨娟娟 台州出入境检验检疫局 台州318000 摘要采用高效液相色谱一串联质谱法同时测定间苯二甲胺 N 乙酰 对氨基苯酚 4 4 二氨基二苯砜 N 二苯基硫脲在5 种食品模拟物中的特定迁移量 水基模拟物样品过聚四氟乙烯 PTFE 过滤器后进样 油性 橄榄油 模拟物样品用2o mmo1 L磷酸二氢钾溶液一甲醇 1 1 混合液振荡提取10min 提取液 过PTFE过滤器后进样 采用C柱进行梯度洗脱分离 质谱分析中选择电喷雾离子源正离子及 多反应监测模式 4种化合物的质量浓度在一定范围内与峰面积呈线性关系 测定下限 10S N 在2 O 20p g kg之间 加标回收率在85 6 1089 6之间 测定值的相对标准偏差 2 6 在0 90 8 89 6之间 用该方法检测实际样品 发现有N NL二苯基硫脲检出 关键词高效液相色谱一串联质谱法 间苯二甲胺 N 乙酰对氨基苯 酚 4 4一二氨基二苯砜 N N一二苯基硫脲 特定迁移量 食品 接触材料0657 63文献标志码A1001 4020 xx 03 0263 07HPLC MS MS Determinationof SpecificMigration of4Aniline Derivativesin FoodSim ulantsWANG Jian ling XIAO Xiao feng HE Jun LIU Ting fei CH EN Tong WANG Jia YA NG Juan juan Taizhou Entry Exit Inspectionand QuarantineBureau Taizhou318000 China AbstractHPLC MS MS wasapplied tOthe determinationof specificmigrations ofm xylenediamine acetyl P aminophenol 4 4diaminodiphenylsulfone arid thiocarbanilidein fivetypes offood simulants The aqueousfood simulantsamples werepretreated withpolytetrafluoroethylene filter The olive oil simulantsamples wereextracted byoscillation witha mixture of20mIno1 L potassiumdihydrogen phosphatesolution andmethanol 1 1 and theextract wastreated withpolytetrafluoroethylene filter Then themixtureofm xylenediamine aeetyl p aminophenol 4 4一diaminodiphenylsulfone andthiocarbanilide wasseparated ona C18column bygradient elution ESI andMRM wereadopted inMS analysis Linear relationshipswere foundbetween thepeak areasand themass concentrationsof thefour poundsin definedranges with thelower limitsof determ inationin the range of2 O一2O g kg Recovery ratesobtained bystandard additionmethod were in therange of85 6 108 and RsDs 一6 werein therangeof0 90一8 8 Thioearbanilide wasfound outinthereal samplesby thismehod Keywords HPLC MS MS m Xylenediamine Acetyl p aminophenol 4 4一Diaminodiphenylsu1f0ne Thiocarban 1ide Specific migration Food contactmaterialxx 03 18作者简介王建玲 1962一 女 浙江台州人 研究方向为食品安 全 通信联系人 E mailxiao xf 126 间苯二甲胺 MXDA 乙酰对氨基苯酚 APAP 4 4一二氨基二苯砜 DADPS 和N N一二苯基硫脲 TCA 这4种苯胺衍 生物常作为树脂原料 热稳定剂 和固化剂类功能助剂 广泛应 263 王建玲等高效液相色谱一串联 质谱法测定塑料类食品接触材料中4种苯胺衍生物的特定迁移量用于 聚胺酯 二甲苯尼龙树脂 引 环氧树脂l6 和聚氯乙烯 等塑料的 生产 MXDA APAP DADPS和TCA为低毒类化合物 能强烈刺激皮肤和黏膜 能致敏 8 这些被添加至塑料制品中的苯胺衍生物 如发生过量迁移 将会危 及人体健康 EU N010 xx法规 规定MXDA APAP DADPS和TCA的特定迁移量限定值分别为0 05 0 05 5 3mg kg 目前 国内外有关MXDA APAP DADPS和TCA的研究主要集中在合成 生产及应用领域 1 而有关MXDA APAP DADPS和TCA特定迁移量的测定方法 有高效 液相色谱法 HPLC 1 测定MXDA的报道 本工作拟建立测定3 质量分数 下同 乙酸 10 体积分数 下同 乙 醇 2O乙醇 50乙醇和橄榄油等5种食品模拟物中MXDA APAP DAI PS和TCA特定迁移量的高效液相色谱一串联质谱法 对方法的色谱分 离 校准曲线情况 准确度和精密度等进行优化和验证 1试验部分1 1仪器与试剂Agilent1290型UPLC系统 配二极管阵列 检测器 DAD AB SCIEX1290UPLC Qtrap4500型LC MS MS系统 MMV IO00型振荡器 Milli Q Gradient型纯水仪 Therrno2 2O po型移液枪 0 45m亲水性聚四氟乙烯 PTFE 针式过滤器 MXDA APAP DADPS和TCA纯度不小于99 0 甲醇为色谱纯 碳酸氢 铵纯度不小于99 9959 6 其他试剂均为分析纯 试验用水为超纯 水 混合标准储备溶液依次称取APAP12 5mg DADPS125mg TCA125mg于 100mL容量瓶中 加入四氢呋喃50mL 完全溶解后 用移液枪移取1 032g mL的MXDA12 1L至上述四氢呋喃溶液中 用20mmol L叫磷 酸二氢钾溶液定容 充分混匀 得MXDA APAP DADPS和TCA质量浓 度分别为125 125 1250 1250mg L的混合标准储备溶液A 移取2 5mL混合标准储备溶液A至25mL容量瓶中 用含50 体积分数 下同 甲醇的5mmol L磷酸二氢钾一5mmol L磷酸氢二钾溶液定容 充分混匀得MXDA APAP DADPS和TCA质量浓度分别为12 5 12 5 125 125mg I叫的混合标准储备溶液B 分别吸取0 2O 0 40 0 8O 1 60 3 20 4 80mL混合标准 储备溶液B至6个1O mL容量瓶中 用含5O甲醇的5mmol L 1磷酸二氢钾一5mmo L磷酸氢二钾溶液定容 充分混匀得一组MXDA 和APAP质量浓度分别为0 25 0 50 1 0 2 0 4 0 6 0mg L DADPS和TCA质量浓度分别2 5 5 0 10 20 40 60mg L的混合标准储备溶液C 水基模拟物标准工作溶液分别移取1 O0mL混合标准储备溶液C到6个 lO mL容量瓶中 用3乙酸溶液定容 混匀 得一组MXDA和APAP质量浓度 分别为0 025 0 050 0 10 0 2O 0 40 0 60mg L DADPS和TCA质量浓度分别0 25 0 5O 1 0 2 0 4 0 6 0mg L的混合标准溶液 采用相同方式 分别用109 6乙醇 20乙醇 50乙醇配制相同浓度 系列的混合标准工作溶液 油性 橄榄油 模拟物标准工作溶液在6个5O mL离心管中 分别加入橄榄油10 0g 再分别加入标准储备溶液C lmL 正庚烷10mL和含50甲醇的20mmol L磷酸二氢钾溶液4 O0mI 旋紧塞子 涡旋混匀后置于振荡器上 以300r r ain 转速振荡10r ain 静置分层后用注射器吸取下层溶液过0 45m聚四氟乙烯针式过 滤器 得一组MXDA和APAP质量比分别为0 025 0 050 0 10 0 20 0 40 0 6O mg kg DADPS和TCA质量比分别0 25 0 5O 1 0 2 0 4 0 6 0mg kg的混合标准工作溶液 1 2仪器工作条件1 色谱条件Waters XbridgeCl8色谱柱 25O minx4 6iTlm 5m 流动相A为50mmol L碳酸氢铵溶液 流动相B 为甲醇 梯度洗脱程序0 5r ain B由5增至4O 5 7r ain B由40增至62 7 8r ain B由62增至95 8 11min B为959 6 l1 12r ain B由95减至5 12 15r ain B为5 进样量1I 流量1mI min 2 质谱条件电喷雾正离子源 ESI 多反应监测 MRM 模式 帘气流 量4O 0L r ain 碰撞气中等 离子源电压5500V 温度700 离子源气体流量 70 0L r ain一 人口电压一10 0V 4种苯胺衍生物色谱保留时间和质谱参数见表1 一劈王建玲等高效液相色谱一串联质谱法测定塑料类食品接触材料 中4种苯胺衍生物的特定迁移量1 3试验方法1 3 1迁移试验试验 根据塑料类食品接触材料制品的主要用途以及实际使用条件 依据 EU NO10 xx法规 和浸泡通则 1l 的规定 选择合适的迁移温度 迁移时间和食品模 拟物类型 试验所采用的食品模拟物类型和 EU NO10 xx法规E9 所规定的食品 模拟物类型完全一致 分别为3乙酸 10乙醇 20乙醇 5O乙醇和橄 榄油 对可能较短时间与食品高温接触的聚碳酸酯水壶和尼龙勺样品 在1 00 浸泡2h 对可能较短时间与较高温度食品接触的Titan杯 聚对 苯二甲酸乙二醇 PET 瓶和丙烯N 苯乙烯 AS 杯 在70 浸泡2h 对室温下与食品长时间接触的聚乙 烯 PE 保鲜膜 聚丙烯 PP 塑料袋等制品 在40 浸泡10d 1 3 2样品前处理水基食品模拟物样品用注射器和PTFE滤膜过滤约 1mL样品溶液至进样瓶中 盖紧盖子 涡旋混匀 按仪器工作条件进 行测定 油性 橄榄油 模拟物样品称取10g 精确至0 1g 橄榄油至50mL离心 管中 依次加入正庚烷10 0mL和含50甲醇的20mmol L磷酸二氢钾 溶液4 00mL 盖紧盖子 涡旋混匀后 置于振荡器上 以300r mi n转速振荡10r ain 静置分层后用注射器吸取下层水溶液过PTFE过滤器 按仪器工 作条件进行测定 2结果与讨论2 1流动相的选择考虑到同质谱的兼容性 试验考察了 挥发性较好的40mmol L甲酸铵溶液 40mmol L乙酸铵溶液 0 1 质量分数 下同 甲酸溶液 0 1 质量分数 下同 乙酸溶液 0 1 质量分数 下同 氨水 40mmol L碳酸氢铵溶液作流动相中的水相 甲醇作有机相时 对2 000g L的MXDA APAP DADPS和TCA混合 标准溶液色谱分离的影响 色谱图见图1 二 几一1 二 D 一 8 JL 一11 MXDA 2一APAP3 DADPS 4 cA A 40mmol L一1甲酸铵溶液 B 40mmol L一乙酸铵溶液 C 0 1甲酸溶液 D 0 1 乙酸溶液 E 0 1氨水 F 40mmol L碳酸氢铵溶液图1不同流动相水相对混合标准溶液的色谱 分离的影响Fig 1Effect ofdifferent aqueousmobile phase on thechromatographic seperationof themixed standardsolution由图1可知40mmol L甲酸铵溶液或 265 王建玲 等高效液相色谱一串联质谱法测定塑料类食品接触材料中4种苯胺衍 生物的特定迁移量40mmol L乙酸铵溶液作流动相时 MXDA保留较弱 且拖尾严重 0 1甲酸溶液作流动相时 MXDA无保留 且呈不规 的色谱峰形 0 1乙酸溶液作流动相时 MXDA色谱峰形展宽特别严 重 0 19 6氨水作流动相时 MxDA保留增强 但色谱峰拖尾和展 宽特别严重 APAP保留变弱 且出现伸舌现象 40mmol L碳酸氢铵 溶液作流动相时 MXDA保留较合适 色谱峰形较对称 且APAP DAD PS和TCA分离效果好 因此 试验采用40mmol L碳酸氢铵溶液作为水相流动相 不同浓度的流动相缓冲盐对待测物的色谱分离也有较大的影响 试验考察了5 10 20 40 80mmol L的碳酸氢铵溶液作水相流动 相 甲醇做有机相时 对MXDA APAP DADPS和TCA混合标准溶液色 谱分离的影响 色谱图见图2 6010 014 0t min60100140t min6 0100140t r ain2060l00l40t r ain1一MXDA 2一APAP 3一DADPS 4一TCA A E所对应的碳酸氢铵溶液浓度分别为5 1O 2O 4O 8O mmol L一1图2流动相中碳酸氢铵溶液的浓度对混合标准溶液的色谱 分离的影响Fig 2Effect of the concentrationof ammoniumhydrogen carbonatein mobilephaseonchromatographic separationofthemixed stardardsolution由图2可知随着碳酸氢铵的浓度从5mmol L增加至 80mmol L MXDA的色谱峰对称性越来越好 而APAP DADPS和TCA的色谱峰形 均完全对称 碳酸氢铵的浓度在40mmol L时 MXDA的色谱峰形已基 本对称 考虑到质谱对挥发性缓冲盐的耐受性 试验选择流动相中碳酸氢铵 溶液浓度为50mmol L 在前期色谱分离条件优化的基础上 进一步优化梯度洗脱条件 在优化条件下 100 ag kg 1橄榄油食品模拟物标准工作溶液的色 谱图见图3 MXDA APAP DADPS和TCA在10 5min内达到完全分离 2 l4i204 06 08 0l0 0120t nf in1一MXDA2一APAP 3 DADPS 4一TCA图3橄榄油食品模拟物中100 zg kg的标准工作溶液 色谱图Fig 3Chromatogram of100tLg kg一mixed standardsolution inoliveoi1simulant2 2样品前处理2 2 1水基模拟物前处理将水 基食品模拟物经过过滤往往可以有效地避免HPLC系统的堵塞 试验考察了常用的PTFE针式过滤器 尼龙针式过滤器和聚醚砜针式 过滤器对MXDA APAP DADPS和TCA回收率的影响 在20乙醇食品模拟物中 分别添加MXDA APAP DADPS和TCA混合标 准溶液至质量比分别为200 200 2000 2000g kg一 对过滤和未 过滤的加标样品进样分析 结果表明在过滤这一步 PTFE针式过滤器 尼龙针式过滤器和聚醚 砜针式过滤器对2O乙醇食品模拟物中MXDA APAP DADPS和TCA的回 收率分别为93 4 1079 6 83 4 109 57 4 1459 6 6次试 验的测定值的相对标准偏差分别为2 6 4 5 3 0 5 6 3 0 27 PTFE针式过滤器对MXDA APAP DADPS和TCA的回收率最高 重复性 也最好 故试验采用PTFE过滤器过滤 2 2 2油性模拟物提取溶剂的优化试验比较了2O mmol L磷酸二氢钾溶液 20mmol L乙酸铵溶液 20mmol L磷酸二 氢钾一甲醇 1 1 混合液 2O mmol L甲酸铵溶液 2O mmol L碳酸氢铵溶液 水 甲醇 1 1 溶液 20mmol L乙酸铵一甲 醇 1 1 混合液作为提取溶剂对同一橄榄油样品中MXDA APAP DADP S和TCA的提取效果 结果表明8种提取溶剂中 20mmol L磷酸二氢钾一甲醇 1 1 混合液 对MXDA APAP DADPS和TCA的整体提取效果最好 故试验采用20mmol L磷酸二氢钾一甲醇 1 1 混合液对橄榄油中MXD A APAP DADPS和TCA进行提取 2 2 3油性模拟物提取时间的优化试验考察了2O mmol L磷酸二氢钾一甲醇 1 1 混合液对同浓度的橄榄油加标样品 分别在提取2 5 5 10 20 30 40min时 MXDA APAP DADPS和 TCA色谱峰面积的影响 结果见图4 由图4可知提取时间从2 5min增加至10min M A APAP DADPS和 TCA的峰面积增加较明显 但继续增加提取时间 MXDA APAP DADP S和TCA的峰面积均变化不大 故试验选择提取时间为10min 2 3校准曲线及测定下限配制MXDA和APAP质量浓度 或质量I ck 分别为0 010 0 020 0 040 0 080 0 16 0 2O mg n 陋世1一MXDA 2一APAP 3一DADPS 4一TCA图4提取时间对油性模 拟物中MXDA APAP DADPS和TCA提取效果的影响Fig 4Effect ofextraction timeon theextraction efficiencyof MXDA APAP DADPS andTCA inoi1food simulantsL 或mg kg DADPS和TCA质量浓度 或质量比 分别为0 10 0 2O 0 40 0 80 1 6 2 0mg L 或mg kg 的4种物质 混合标准工作溶液 按仪器工作条件进行测定 以质量浓度 或质量 比 对峰面积作校准曲线 线性拟合结果见表2 由表2可知在0 025 0 60或0 25 6 0mg L 或mg kg 范围内 MXDA APAP DADPS和TCA的校准曲线线性关系良好 以l0倍信噪比 10S N 计算方法的测定下限 结果见表2 MXDA APAP DADPS和TCA迁移量检测的测定下限为2 O 20g kg 表2线性参数和测定下限Tab 2Linearity parametersand thelower limitsof determination表2 续 2 4精密度和回收试验采用浸泡液加标回收 的方式来验证检测方法的准确性 分别在每种食品模拟物浸泡液中添加4种物质的混合标准溶液 使MX DA和APAP的质量比为0 025 0 10 0 60mg kg一 DADPS和TCA 的质量比为0 25 1 0 6 0mg kg 按试验方法分析 计算加 标回收率 结果见表3 MXDA APAP DADPS和TCA的加标回收率为85 6 108 相对标准偏 差在0 90 8 8之问 表明该检测方法具有较高的准确度和精密度 表3精密度和回收试验结果 n 6 Tab 3Results oftests forprecision andrecovery2 5实际样品检测用本方法分别检测了包括Titan杯 聚对苯二甲酸乙二醇瓶 聚碳酸酯 PC 水壶 聚丙烯塑料袋 尼龙 勺 丙烯腈一苯乙烯杯 聚乙烯保鲜膜等具代表性的食品接触材料 样品共30余批次 其中在PC水壶的水基食品模拟物和橄榄油食品模 拟物浸泡液中均有TCA检出 0 O2 l 5mg kg 但TCA特定迁移量 均低于法规限量 要求 本工作采用高效液相色谱一串联质谱法同时测定MXDA APAP DADPS 和TCA在3乙酸 10乙醇 20乙醇 50乙醇和橄榄油模拟物中的特定 迁移量 该方法具有样品前处理快速 测定下限较低 检测结果准确可靠等 优点 该方法应用于实际样品中MXDA APAP DADPS和TCA特定迁移量的测 定 在PC水壶的水基食品模拟物和橄榄油食品模拟物浸泡液中发现