食品包装材料中邻苯二甲酸酯检测方法研究进展

余建，蒋小良

（1.江门市鸿捷精细化工有限公司， 广东江门 529000； 2.江门出入境检验检疫局， 广东江门 529000）

随着生活水平的提高，人们越来越注重食品的安全和卫生问题。食品安全不仅与食品质量有关，还涉及到食品的原料、生产、包装、销售及储存等各个方面，其中包装材料的安全卫生越来越多地被人们关注。塑料材料具有重量轻、运输方便、化学稳定性好、易于加工等特点，具有良好的装饰效果以及食品保护等作用，在食品包装材料中应用较多。塑料材料在加工过程中往往加入一些增塑剂、稳定剂、增粘剂、抗静电物质、润滑剂和颜料等，来改变其特性和功能。

邻苯二甲酸酯（PAEs）被大量用于塑料，作为聚氯乙烯塑料（PVC）的增塑剂和软化剂。被添加的邻苯二甲酸酯类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，危害消费者的健康。近年来，人们对食品包装材料中邻苯二甲酸酯检测方法的研究越来越多。

1 邻苯二甲酸酯的性质

1.1 邻苯二甲酸酯的理化性质

邻苯二甲酸酯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，通常是由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3种异构体。邻苯二甲酸酯类水溶性低、水解慢、易溶于有机溶剂，难挥发且具有高脂溶性，属于中等极性物质。

1.2 邻苯二甲酸酯的危害性

邻苯二甲酸酯含有较弱的雌激素成分，可影响生物体的内分泌，是环境类激素。它能通过呼吸、饮食和皮肤接触进入人体，对人体健康造成危害。长期接触邻苯二甲酸酯对外周神经系统有损伤作用，可引起多发性神经炎和感觉迟钝、麻木等症状，对中枢神经系统也有抑制和麻醉作用。长期接触环境激素可对人体造成慢性危害，主要表现为对人和动物的生殖毒性，胎儿受母体激素影响极大，导致男性胎儿易出现尿道下裂、睾丸停止发育、小阴茎、精子数量减少、睾丸癌、前列腺癌等症状。女性胎儿易出现子宫内膜症、阴道癌、子宫癌、卵巢癌、乳房癌等症状。邻苯二甲酸酯急性毒性不明显，但动物实验表明其具有致畸、致突变和致癌作用［1］。

2 样品前处理方法

针对食品包装材料样品中邻苯二甲酸酯检测的预处理方法主要有超声波辅助萃取、索氏提取、微波辅助萃取、震荡提取以及加速溶剂萃取等。

2.1 超声波辅助萃取

超声波辅助萃取亦称为超声波萃取，与常规萃取技术相比，超声波辅助萃取具有快速、价廉、高效等特点。庞世敏等［2］采用超声萃取–气相色谱法测定食品包装保鲜袋材料中的邻苯二甲酸酯类增塑剂，对样品前处理和色谱分离条件进行了研究和优化。结果表明最佳超声萃取条件为：甲苯为溶剂，超声时间为30 min，超声功率为180 W，方法的平均回收率为96.05%～105.1%，相对标准偏差为0.370%～5.75%（n=3）。刘俊等［3］采用超声波辅助二氯甲烷提取，建立了气相色谱–质谱法同时测定食品包装材料中14种邻苯二甲酸酯类。在优化的实验条件下，14种目标物的平均回收率为85%～108%，相对标准偏差为0.16%～2.7%。谈金辉等［4］探讨了食品包装用塑料制品中邻苯二甲酸酯类化合物的气质联用（GC–MS）分析方法，采用超声波辅助萃取，选择离子监测方式（SIM）对样品进行检测，方法的回收率为82.5%～108.2%，相对标准偏差小于15%。

2.2 索氏提取

索氏提取利用虹吸原理，保持提取溶剂与样品充分反应，因而消除了振荡提取中的传质不均衡，其提取的固体样品范围广，且易于操作。但索氏提取过程需要较长时间，并且需要消耗大量溶剂，因此此技术不宜处理大批量样品。何芃等［5］研究了以正己烷和乙醚为溶剂提取塑料样品，通过自动索氏提取，并根据需要将提取液经硅胶固相萃取小柱富集净化，用气相色谱–质谱法分段选择离子监测对塑料中18种邻苯二甲酸酯进行检测。该方法相关系数（r2）均大于0.999，检测限在6.03～727.67μg/kg之间，18种邻苯二甲酸酯的平均回收率为80.02%～114.33%。马康等［6］建立了索氏提取–气相色谱法测定塑料食品包装材料中13 种增塑剂的方法。样品经正己烷索氏提取后，用硅胶小柱净化浓缩，用气相色谱仪分析。13种增塑剂在0.1～1 000 mg/L范围内线性良好，检出限为0.005～0.030 mg/L。样品的加标回收率为90%～116%，相对标准偏差为2.2%～4.9%。

2.3 微波辅助萃取

与传统提取技术相比，微波萃取具有操作简便快速、高效、节能、溶剂消耗量少等优点，适用于多种固体、半固体样品前处理。王新豫等［7］进行了开放式超声微波协同萃取测定PVC塑料中邻苯二甲酸酯类增塑剂研究，结果表明，利用该方法对两种实际塑料样品中邻苯二甲酸酯类化合物的萃取和分析，准确测定了PVC塑料样品中邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯（DEHP），邻苯二甲酸二异壬酯（DINP），邻苯二甲酸二丁酯(DBP)等邻苯二甲酸酯类增塑剂的含量。李志伟等［8］采用微波萃取–GC–MS法对塑料中邻苯二甲酸酯类化合物含量进行测定，确定正己烷－丙酮（体积比1∶1）为萃取剂，设定微波萃取起始温度120℃，以5 ℃/min的速率升温30 min（保持15 min）进行微波萃取，方法检出限为0.1～10 mg/kg，回收率为 91.36%～101.52%，相对标准偏差为0.5%～1.4%。

2.4 振荡提取

振荡提取是利用振荡加快萃取速度，缩短样品预处理时间。王东辉等［9］研究食品包装用塑料中8种邻苯二甲酸酯(国内外作为环境污染物优先控制)，以甲醇为萃取剂，采用振荡萃取，该方法回收率在80%～120%之间，检出限为0.01 mg/kg。

2.5 加速溶剂萃取

加速溶剂萃取是新发展的一种高效萃取技术，它的突出优点是有机溶剂用量少、快速和回收率高。李波平等［10］建立了快速溶剂萃取–反相高效液相色谱检测塑料中DEHP和邻苯二甲酸二正辛酯（DNOP）的方法。以二氯甲烷为溶剂，经快速溶剂萃取、浓缩、过滤，用反相高效液相色谱法测定。DEHP和DNOP在质量浓度为0.1～100 mg/L范围内线性良好，加标回收率为87%～108%，相对标准偏差小于5.20%。陈军等［11］研究了食品包装材料中邻苯二甲酸酯增塑剂残留，采用加速溶剂萃取（ASE）和气相色谱–质谱联用技术分析5种邻苯二甲酸酯（邻苯二甲酸二甲酯DMP，邻苯二甲酸二乙酯DEP，DBP，邻苯二甲酸丁苄酯BBP，DEHP），结果表明加速溶剂萃取用于食品包装材料中邻苯二甲酸酯的提取，最佳温度条件为120℃，最佳循环次数为3 次，方法检出限为0.1 mg/kg，回收率达到95.5%～99.8%，并且具有很好的重现性和精密度。

3 检测方法

目前邻苯二甲酸酯类化合物的主要检测方法有光谱法、薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱–质谱联用法和液相色谱–质谱联用法等。

3.1 光谱法

光谱法测定邻苯二甲酸酯类化合物主要有紫外可见分光光度法、红外光谱法和荧光光谱法等。张巍等［12］研究了ATR–FTIR法快速判定食品用塑料包装材料的成分并完成了有害成分分析，利用ATR–FTIR法对饮料瓶、饮水桶、复合食品包装材料、口香糖塑料罐和保鲜膜等几种食品用塑料包装材料进行了成分鉴定。结果发现口香搪罐中有混合成分存在，而PVC保鲜膜样品中还含有对人体有害的增塑剂。采用溶解–沉淀法分离增塑剂，并通过FTIR分析判定增塑剂为DEHA。王成云等［13］利用ATR 技术测定样品的红外光谱，采用偏最小二乘法对所测的红外谱图进行分析，建立了一种无损快速分析方法，定量测定了PVC 食品包装膜中增塑剂DEHA 的含量。迟建等［14］采用优化的超声提取法提取市售食品和食品包装袋中的邻苯二甲酸酯类化合物，并采用紫外－可见分光光度法（λmax=227 nm）测定其含量，结果显示：被测定的食品和食品包装样品中普遍检出了PAEs，其含量在0～1 308.88 mg/kg之间。

3.2 薄层色谱法

薄层色谱法又称薄层层析，属于固－液吸附色谱。陈惠等［15］建立了薄层扫描测定邻苯二甲酸酯类化合物（DMP，DEP，DBP和DEHP）的方法，在20 min内能够较好地分离4种化合物。该方法用于食品袋中邻苯二甲酸酯类化合物的测定，加标回收率和样品测定结果满意。陈惠等［16］还建立了毛细管气相色谱和薄层色谱测定5 种邻苯二甲酸酯类化合物（DMP，DEP，DBP，邻苯二甲酸二辛酯DOP，DEHP）的方法。样品用乙醇浸泡，超声提取，0.5μm滤膜过滤后进行气相色谱和薄层扫描分析。DMP，DEP，DBP，DOP，DEHP 薄层扫描回收率为88.85%～120.19%，相对标准偏差为 1.6%～3.2%，检出限分别为 2.0，1.8，2.6，3.2，3.1 ng。两种方法样品用量少，分离效果好，前者灵敏度、回收率高，后者样品前处理简单、费用低。

3.3 气相色谱法

杨瑛等［17］采用气相色谱–氢火焰离子化检测法对4种塑料包材中16种邻苯二甲酸酯类化合物进行测定，线性相关系数在0.996 5～1.000 0之间，检出限为0.55～3.05 mg/kg。刘芃岩等［18］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DMP，DEP，DBP，BBP，DEHP，DNOP进行了研究。该法采用无水乙醇超声辅助提取样品，低温处理并去除杂质，结合ENVI–18 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，各待测组分的最小检出量均小于0.04 mg/L，回收率为92.8%～116.7%，相对标准偏差小于8.21%。刘洋等［19］对市场上常见食品塑料包装材料中邻苯二甲酸酯类增塑剂的使用情况进行了抽样调查，采用固相萃取–气相色谱法检测增塑剂。结果表明，13个样品中PAEs化合物总量在41.30～16 563.05 mg/kg 之间，所有样品中均含有增塑剂DEHP，5个样品还含有DBP。DBP含量均超过3.0 mg/kg，最高含量16 016.98 mg/kg，DEHP 含量均超过1.5 mg/kg，最高含量达到15 200.78 mg/kg。

3.4 高效液相色谱法

张磊等［20］建立检测塑料包装材料中8种邻苯二甲酸酯类化合物的高效液相色谱法，采用所建方法分析了7种塑料材质、不同类型包装食品的27个塑料包装材料中的邻苯二甲酸酯含量，结果发现所有抽检样品中均含有DBP，44%的样品中含有DEHP，其中1个样品中还含有BBP，其它样品中的邻苯二甲酸酯未被检出。俞晔等［21］研究了食品包装用塑料内垫中5种邻苯二甲酸酯的检测方法，采用四氢呋喃溶解塑料内垫，加入甲醇使高分子化合物沉淀，过滤，用乙腈–异丙醇(1∶1)稀释后用反相高效液相色谱–DAD检测器进行定量分析。方法最低检测限：BBP，DBP 为2 μg/mL，DEHP为1 μg/mL，邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）、邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）为5 μg/mL，相对标准偏差为0.68%～5.06%，回收率为82.4%～109.3%。

3.5 气相色谱–质谱联用法

白艳红等［22］建立了气相色谱–质谱法测定市售3种不同质地食品级塑料包装袋中6种邻苯二甲酸酯的方法。采用甲醇饱和正己烷溶解，超声波提取，旋转蒸发后定容，经0.45 μm微孔滤膜过滤于色谱瓶中进行分析，外标法定量，6种 PAEs的回收率为 88.7%～109.3%。吴刚等［23］研究了食品塑料包装材料中邻苯二甲酸酯类化合物的气相色谱–质谱分析方法，采用选择离子监测方式对样品进行检测。回收率分别为 82.3%～90.1%（DBP），79.6%～87.8%（BBP），87.2%～96.2%（DEHP），80.4%～88.6%（DINP），79.5%～86.5%（DNOP）和98.4%～108%（DIDP），变异系数均小于10%（n=3）。周相娟等［24］建立了超声提取后利用气相色谱–质谱法测定PVC膜中35种增塑剂的检测方法，该方法在0.05～50 mg/L范围内线性关系良好，线性相关系数均大于0.99，平均回收率为79.6%～109.4%，相对标准偏差为0.9%～4.2%。郭春海等［25］建立了46种增塑剂在聚氯乙烯（PVC）食品包装材料中的含量及其在水、3%乙酸、10%乙醇和橄榄油4种食品模拟物中迁移量的气相色谱–质谱测定方法。食品包装材料、水质模拟物和橄榄油中增塑剂分别采用溶解–沉淀法、正己烷液–液萃取和凝胶渗透色谱（GPC）法提取。采用气相色谱–质谱法，在选择离子监测模式下对46种增塑剂进行定性，采用外标法进行定量测定。各种增塑剂在0.1～2.0 mg/L质量浓度范围内呈线性关系，相关系数为0.991 0～0.999 9，各组分检出限均在0.005～0.05 mg/kg之间。在两种食品模拟物中，3个浓度添加水平下46种增塑剂的加标回收率在69.51%～107.21%之间，相对标准偏差为3.53%～18.95%（n=6）。该方法可满足PVC食品接触制品及4种不同性质的食品模拟物中多种类增塑剂的快速筛查和准确定性、定量测定要求。

3.6 液相色谱–质谱联用法

丁利等［26］建立了测定食品接触材料中6种邻苯二甲酸酯含量的高效液相色谱–串联质谱（HPLC–MS/MS）法，6种目标物线性关系良好（r2>0.999）。邻苯二甲酸二丙酯（DPRP）和BBP的定量限为1.0 ng/mL，邻苯二甲酸二环已酯（DCHP）、邻苯二甲酸二正己酯（DNHP）、DHP、邻苯二甲酸二（2-丁氧基）乙酯（DBEP）的定量限为0.2 ng/mL；DPRP和 BBP 的 检 测 限 为 0.2 ng/mL，DCHP，DNHP，DHP，DBEP的检测限为0.05 ng/mL。该方法的加标回收率为89.2%～107.5%，相对标准偏差均小于5.0%。杨荣静等［27］建立了一种简单、快速、准确测定食品接触材料中17种邻苯二甲酸酯的高效液相色谱–串联质谱法。17种目标物的线性范围均为 1～1 000μg/L，定量限（S/N>10）为 0.5 μg/L。王东辉等［28］使用反相液相色谱串联质谱（LC–MS/MS）分析方法，采用振荡萃取，LC–MS/MS，MRM 多反应监测模式，对食品包装用塑料中8种邻苯二甲酸酯(国内外作为环境污染物优先控制)同时进行检测，线性较好，方法回收率在80%～120%之间，检出限为0.01 mg/kg。王晓兵等［29］建立了食品接触材料中邻苯二甲酸酯快速筛查确证的高效液相色谱 –高分辨质谱法（HPLC–LTQ–Orb-itrap/MS）。实验中采用加速溶剂萃取法为样品前处理手段，采用高分辨质谱有效地去除了基体干扰，通过静电场轨道阱全扫描得到的精确相对分子质量进行了化合物的定量，用离子阱的二级质谱图对未知化合物进行了进一步确证。结果表明：邻苯二甲酸酯的检测限为1 ng/mL，该方法的加标回收率为89.8%～101.3%，相对标准偏差均小于8.0%。

4 展望

近年来邻苯二甲酸酯类化合物的样品前处理和检测技术发展迅速，新型的样品前处理技术正向着简便高效、选择性好、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方向发展。但这些新技术不能全部代替传统的振荡法、索氏提取法或液–液萃取法，在很多情况下样品前处理是在新技术与经典方法配合下完成的。由于分析对象的日益复杂、样品数量的增加以及新型仪器、技术的快速发展，PAEs的分析技术也将向着高分辨(分离)、高灵敏度方向发展。采用高分辨、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PAEs进行检测，以及对PAEs在模拟体系中溶出条件的研究，对于更好地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；对保证食品生产和使用安全，保护消费者的身体健康，提高食品包装质量，使我国食品包装质量与国际接轨都具有重要意义。

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