應(yīng)用固相微萃取-氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜對(duì)遷移污染物的定性、定量分析

 

 

食品安全，氣相色譜，氣相色譜-三重四極桿聯(lián)用（GC-MS/ MS），溶出物，包裝，遷移污染物，固相微萃（SPME），三重四極桿

 

 

應(yīng)用固相微萃取技術(shù)（SPME）和氣相-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)食品包裝卡紙中的遷移化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行提取和準(zhǔn)確測(cè)試分析。

 

 

食品包裝是食品工業(yè)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它在保護(hù)食物不受損壞的同時(shí)，保持食物新鮮、使其免于微生物降解。然而，食品包裝所使用的材料同樣可能導(dǎo)致包裝食物的腐壞。包裝不當(dāng)?shù)氖澄锷踔量赡墚a(chǎn)生異味。因此，確保食品包裝材料不會(huì)導(dǎo)致食物異味或引入可能對(duì)消費(fèi)者有害的毒性物質(zhì)對(duì)于食品生產(chǎn)者來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

 

食品包裝材料種類多樣，包括塑料、紙質(zhì)、金屬和玻璃。全世界范圍內(nèi)的食品包裝材料均受到相關(guān)法規(guī)的管制。歐盟 （EU）在 2003 年頒布的歐盟 EC 1935/2004 管制框架是第一部有關(guān)食品包裝材料的法規(guī)。數(shù)個(gè)相關(guān)法規(guī)在其后陸續(xù)頒布；最新發(fā)布的是 2014 年的 EU/202/2014，該法規(guī)對(duì)可能接觸食物的塑料材質(zhì)包裝物進(jìn)行了限制規(guī)定。

 

食品包裝法規(guī)不僅規(guī)定了可由包裝材料轉(zhuǎn)移到食物中的化學(xué)物質(zhì)最高限量，還明確了食品包裝材料中禁止含有的化學(xué)物質(zhì)，以及食品和包裝材料中有關(guān)物質(zhì)的限量。

 

為滿足法規(guī)要求、保證食品安全，我們有必要對(duì)食物樣本和包裝材料的化學(xué)組成進(jìn)行監(jiān)測(cè)。食品生產(chǎn)者則需要對(duì)包裝材料中可疑化合物能夠進(jìn)行便捷、迅速監(jiān)控測(cè)試的篩查和定量分析方法。

 

在過(guò)去 20 年中，科研人員發(fā)表了多種對(duì)包裝遷移物進(jìn)行有效監(jiān)控分析的測(cè)試方法。這些方法采用了多樣的樣本前處理步驟、分析技術(shù)和檢測(cè)器。通常來(lái)說(shuō)，主要分為兩類。第一類是對(duì)包裝 材料本身的最終形態(tài)進(jìn)行分析，并假設(shè)其中每種化合物均100%向食物轉(zhuǎn)移。第二類則要求在模擬條件下對(duì)包裝食品進(jìn)行遷移研究。在研究過(guò)程中，將一個(gè)模擬食物產(chǎn)品與包裝材料在特定時(shí)長(zhǎng)和特定環(huán)境下接觸放置，之后再進(jìn)行測(cè)試分析。

 

本應(yīng)用報(bào)告主要建立和驗(yàn)證了應(yīng)用 GC-MS/MS 檢測(cè)卡紙中包裝遷移物的分析方法�？�紙可由原生紙、再生紙或二者混合物制成。再生卡紙更有可能廣泛含有由卡紙降解所產(chǎn)生的危險(xiǎn)污染物，包括打印油墨、涂層和粘合劑。而原生紙也需對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程可能引入的有害物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控。

 

本次測(cè)試采用了固相微萃取技術(shù)（SPME）和氣相色譜-三重四極 桿質(zhì)譜技術(shù)（GC-MS/MS），對(duì)樣本中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。本方法的主要優(yōu)勢(shì)在于，由包裝材料轉(zhuǎn)移至食物中的化合物主要為揮發(fā)性成分。

 

SPME 發(fā)明于 1990 年1，被廣泛應(yīng)用于不同食物基質(zhì)、環(huán)境樣本和包裝材料中的揮發(fā)物研究。這項(xiàng)獨(dú)特技術(shù)之所有被廣泛接受， 主要是由于其強(qiáng)大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。SPME 通過(guò)將提取和預(yù)濃縮合并為簡(jiǎn)單的一步而極大地降低了有機(jī)溶劑用量。此外，它還使原本 極耗費(fèi)時(shí)間的樣本處置和前處理效率顯著提高。自動(dòng)化的 SPME 是一種高效、適用于常規(guī)分析的前處理手段。

 

在本次測(cè)試中，應(yīng)用自動(dòng)SPME對(duì)卡紙中12種代表性的可能遷移物（鄰苯二甲酸鹽、光引發(fā)劑、苯酚和異味成分）進(jìn)行了定量分析。

 

 

本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用 Thermo Scientific™ TSQ™ 8000 GC-MS/MS 質(zhì) 譜儀聯(lián)用配備有 Thermo Scientific™ TriPlus™ RSH 自動(dòng)進(jìn)樣 器和 SPME（SPME NL: 50.5 mm）模塊的 Thermo Scientific™ TRACE™ 1310 氣相色譜儀系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試分析。氣相色譜分離采 用 Thermo Scientific™ TraceGOLD™ TG-5SilMS 色譜柱（30 m × 0.25 mm × 0.25 µm, P/N 10177894)。用于定量和確證的原始數(shù) 據(jù)則通過(guò) Thermo Scientific™ TraceFinder™ 3.2 軟件中的智能定時(shí) 掃描（timed-SRM）模塊采集。

 

 

將卡紙樣本裁成小片（2 mm × 2 mm），并稱重 1 g 置于 20 mL 頂空樣品瓶中。向各樣品瓶中分別加入 8 mL 含 13% 甲醇的水溶液。密封樣品瓶并將其放置在自動(dòng)進(jìn)樣盤上。一旦樣品瓶放置 于樣品盤上，即進(jìn)入 SPME 處理程序，之后經(jīng)由 GC-MS/MS 分 析，詳見(jiàn)圖 1。

 

 

 

 

根據(jù)相應(yīng)已知對(duì)照品化合物在特定色譜保留時(shí)間內(nèi)（+/-2.5%）所產(chǎn)生的反應(yīng)離子（定量離子和定性離子）對(duì)包裝遷移物進(jìn)行鑒 定。在 timed-SRM 模式下，定性離子對(duì)與定量離子對(duì)的峰面積 比值應(yīng)與表 2 中所列出的對(duì)照化合物相符（依據(jù)歐盟委員會(huì)決議 2002/657/EC2）。定量離子和定性離子分別是根據(jù)選定母離子分裂反應(yīng)所產(chǎn)生的各碎片離子響應(yīng)強(qiáng)度而選定的。

 

定量測(cè)試采用基質(zhì)添加標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算。根據(jù)各待測(cè)物的峰面積與其濃度線性相關(guān)關(guān)系計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線。依據(jù)以下公式計(jì)算樣品中待測(cè)物濃度：

 

 

通過(guò)測(cè)試八個(gè)基質(zhì)添加標(biāo)準(zhǔn)樣品計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線，其中每個(gè)濃度平 行制備兩個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)試。相關(guān)系數(shù)和線性范圍詳見(jiàn)表3。