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邻苯二甲酸酯(phthalicacidesters,PAEs)在塑料工业中常用作增塑剂和软化剂,用来增大塑料的可塑性和韧性。目前,保存奶制品的有效方法是进行各种包装处理,如塑料包装等。但包装材料直接与奶制品接触,PAEs可迁移到奶制品中成为污染源;另外,在使用PVC软管进行机械采奶和加工过程中,也存在PAEs对奶制品的污染问题。因此,奶制品在生产过程、加工过程或包装环节都有可能受到PAEs的污染,引起奶制品的饮用安全问题。
PAEs是一种内分泌干扰(endocrinedisrupting,ED)物质,含有雌激素活性成分,我国将这类物质称为“环境激素类污染物”,有些PAEs还具有“三致”作用。欧盟指令2007/19/EC中规定6种PAEs最大残留限量值(MRL)为:邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)30mg/kg、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)0.3mg/kg、[邻苯二甲酸二(2-乙基已基)酯](DEHP)1.5mg/kg,邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)9mg/kg。
关于奶制品中PAEs的分析方法在国内外还没有现行的检测标准发布,国外文献报道不多,测定对象多为牛奶,其它奶制品如奶粉和乳酪均未见有报道。而国内仅见一篇气相色谱法测定进口奶粉中PAEs的报道,测定对象仅涉及DBP和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)两种物质,说明奶制品中PAEs的污染问题和相关的检测研究在国内还没有引起足够的重视。因此,建立奶制品中PAEs残留量的测定方法对于食品安全及保护消费者的健康而言很有必要,同时为标准的建立及进出口贸易提供技术保障。
本研究在参考国内外文献的基础上,在样品前处理和检测方法方面加以改进。试验采用液液萃取和固相萃取的方法对提取液进行样品浓缩、净化,满足残留检测的要求。在分析方法选择方面,采用液相色谱和液相色谱-串联质谱,前者为筛选法,后者为确证法。
本方法重点开展欧盟指令2007/19/EC中禁止与食品接触的6种邻苯二甲酸酯(BBP、DBP、DEHP、DNOP、DINP和DIDP)的测定研究。样品用甲醇、正己烷-甲基叔丁基醚(1:1,v/v)提取,冷冻去脂,液液萃取和固相萃取净化后,用ODS柱(250×4.6mm,5μm)分离,以乙腈-水(99:1,v/v)为流动相,紫外波长为224nm,6种组分在25min内完全出峰。BBP和DBP在0.05μg/mL-80μg/mL、DEHP和DNOP在0.1μg/mL-80μg/mL、DINP和DIDP在0.5μg/mL-80μg/mL的质量浓度范围内,峰面积与质量浓度呈线性关系,相关系数(γ2)均大于0.998。方法检测限:BBP0.15μg/g、DBP0.1μg/g、DEHP和DNOP0.2μg/g、DINP和DIDP0.6μg/g;6种PAEs在三种不同添加水平的平均回收率为81.1%-99.0%,准确度高,相对标准偏差为1.5%-7.3%,精密度较好。所建立的HPLC方法适用于牛奶样品的测定,所需设备相对简单,定量准确可靠,且其最低检测限(LOD)低于欧盟MRL值1到3个数量级,满足欧盟限量的检测要求。
但对于其他奶制品(奶粉和乳酪)以及含酯量较高的黄油,用所建立的HPLC方法因受到检测限的限制,并不能完全满足添加回收试验的指标要求。因此,试验考虑提高方法的灵敏度,采用质谱检测器,以满足不同测定对象的分析要求。
为进一步提高灵敏度,试验采用HPLC-MS/MS方法,在样品前处理基础上,试验做了部分改进,在前处理过程中加入各自对应的同位素(DINP和DIDP以DNOP-D4作为内标)作为内标,将6种PAEs同时过固相萃取柱进行净化,实现了6种组分的同时检测,大大缩短了分析时间。待测物用AtlantisC18柱(150×2.1mm,5μm)分离,以乙腈-水(95:5,v/v)含0.01%的CH3COONH4为流动相,质谱部分的毛细管电压为3000KV,离子化模式为ESI正离子,碰撞能量为8.2eV。和HPLC方法相比,HPLC-MS/MS方法可以降低杂质的干扰,降低检测限,更有利于基体复杂样品的分析,同时也可进行确证分析,防止假阳性的出现。结果表明,6种PAEs在三种不同添加水平的平均加标回收率为83.4%-100.5%,准确度高,相对标准偏差RSD均小于10%,精密度较好,满足欧盟限量的检测要求,且灵敏度比HPLC方法更高,更适合于痕量检测要求。此方法满足牛奶、奶粉、乳酪和黄油中6种PAEs的测定。
课题建立的HPLC方法适用于牛奶中PAEs的测定,满足欧盟MRL值的限量要求,而建立的HPLC-MS/MS方法则适用于四类制品(牛奶、奶粉、乳酪和黄油)中6种PAEs的同时检测,扩大了方法的应用范围。从样品分析的结果来看,奶制品中普遍存在DBP和DEHP这两种残留物。
本课题完成的同时,应用HPLC-MS/MS方法制定了一项检验检疫行业标准《进出口奶制品中邻苯二甲酸酯残留量的测定》。