食品罐内壁涂料中双酚 二缩水甘油醚的快速检测和迁移规律

曹国洲+陈少鸿+肖道清+朱晓艳+马明+刘在美��

摘 要 建立了快速、简便的超高效液相色谱法同时测定食品模拟物中双酚A 二缩水甘油醚（BADGE）、双酚F 二缩水甘油醚（BFDGE）及其衍生物特定迁移量的方法。采用水、3%乙酸、10%乙醇和葵花籽油4种食品模拟物在60℃、10 d的条件下模拟了食品罐内壁涂料中双酚 二缩水甘油醚的迁移。水性食品模拟物直接进样，葵花籽油模拟物采用乙腈提取，提取液经固相萃取净化后进样。迁移到水性食品模拟物中的BADGE、双酚A （3 氯 2 羟丙基）甘油醚（BADGE·HCl）发生水解，分别转化成双酚A 二（2，3 二羟丙基）醚（BADGE·2H2O）和双酚A （3 氯 2 羟丙基）（2，3 二羟丙基）醚（BADGE·H2O·HCl）；迁移到油性模拟物中的BADGE和BADGE·HCl则没有发生水解。9种双酚 二缩水甘油醚在0.05～10 mg/L范围内线性关系良好，水性食品模拟物和油性食品模拟物中方法的检出限分别为5 μg/L和20 μg/kg。应用本方法对10种未接触过食品的空罐进行了检测，有5种样品中检出了BADGE及其衍生物，其中1种样品中BADGE·2H2O（或BADGE）和BADGE·H2O·HCl（或BADGE·HCl）在4种食品模拟物中的迁移量均超过了欧盟EC/1895/2005规定的限量。

关键词 食品罐； 双酚 二缩水甘油醚； 特定迁移量； 超高效液相色谱

1 引 言

近年来，食品安全事故频发，引起了全社会对食品安全的关注。除了使用劣质原料、违法添加违禁物质之外，食品在生产、包装、运输等环节被污染的情况也不容忽视。例如，近来发生的白酒增塑剂事件是白酒接触的管道中迁移出邻苯二甲酸二（2 乙基己基）酯导致白酒被污染。食品罐头历史悠久，种类繁多，主要有鱼、肉、奶、水果、蔬菜、饮料、调味品等。工艺条件的优势使得食品罐头不需要添加防腐剂就能到达长期保存的目的，因而被认为是最安全的食品之一。然而罐装食品却可能由于包装罐含有的有害物质迁移而导致其被污染。环氧酚醛树脂主要是双酚A或双酚F与环氧氯丙烷的缩合产物，我国使用环氧酚醛作为内壁涂料的罐头占90%以上。食品罐盛装食物后涂料中残留的双酚A 二缩水甘油醚（BADGE）、双酚F 二缩水甘油醚（BFDGE）及其衍生物就会逐渐迁移到食品中[1～9]。BADGE， BFDGE及其衍生物是一类环境激素，容易导致人和动物的内分泌系统、免疫系统、神经系统异常，还会严重干扰人和动物的生殖遗传功能。目前，我国各类食品罐头国家标准的卫生指标中均还未列入BADGE和BFDGE及其衍生物的限量要求。欧盟EC/1895/2005号指令[10]中规定禁止含有BFDGE的罐头进入欧盟市场。此外，欧盟还规定BADGE、双酚A （2，3 二羟丙基）甘油醚（BADGE·H2O）和双酚A 二（2，3 二羟丙基）醚（BADGE·2H2O）在食品或食品模拟物中的总迁移量不得超过9 mg/kg。目前由于还缺乏氯代醇衍生物双酚A （3 氯 2 羟丙基）甘油醚（BADGE·HCl）、双酚A 二（3 氯 2 羟丙基）醚（BADGE·2HCl）和双酚A （3 氯 2 羟丙基）（2，3 二羟丙基）醚（BADGE·H2O·HCl）的毒理学数据，因此欧盟严格限定这3种氯代醇在食品或食品模拟物中的总迁移量不得超过1 mg/kg。

目前，对双酚 二缩水甘油醚的检测主要有液相色谱法[1～6，8，9]、液相色谱 质谱联用法[11～16]、气相色谱 质谱法[17]等。由于BADGE和BFDGE及其衍生物极性跨度大，常规的液相色谱需要很长的分析时间才能完成分离，效率不高，而液相色谱 质谱联用仪则由于仪器的昂贵而普及率不高。近年来，关于双酚 二缩水甘油醚的检测主要是集中在肉罐头[11]、鱼肉罐头[12，15]和其它海产品罐头[1]等，然而研究[4～7，9]表明，BADGE和BFDGE及其衍生物不仅容易迁移到含脂肪的食品中，对于不含脂肪的食品该类物质的迁移同样不容忽视。在接触食品之前，针对食品罐拟接触的食品类型，选用合适的食品模拟物进行模拟迁移实验，排除不合格产品，就能降低食品被双酚 二缩水甘油醚污染的几率。本研究建立了固相萃取 超高效液相色谱荧光法检测4种食品模拟物中双酚 二缩水甘油醚的特定迁移量，在10 min内完成9种双酚 二缩水甘油醚的快速检测，方法快速简便，具有很好的应用价值。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

LC 30A液相色谱仪（日本岛津公司）；Milli Q纯水仪（美国Millipore公司）；电子天平（瑞士梅特勒 托利多公司）；高速离心机（Sigma 公司）；24位Supelco固相萃取装置（美国Supelco公司）；恒温恒湿烘箱（德国Climacell公司）。ProElut PLS固相萃取小柱（500 mg/6 mL，Dikma公司）。

BADGE及其衍生物 BADGE·2H2O， BADGE·H2O， BADGE·2HCl， BADGE·HCl， BADGE·H2O·HCl， BFDGE及其衍生物BFDGE·2H2O， BFDGE·H2O标准品纯度均≥95%（Fluka公司）；乙腈、甲醇（色谱纯， Dikma公司）；实验用水为经Milli Q超纯水仪净化过的超纯水。

10种食品罐取自不同的生产企业，均未接触过食品。

2.2 标准溶液配制

分别准确称取各标准物质10 mg于100 mL容量瓶中，用乙腈定容。取上述溶液各5 mL于50 mL容量瓶中，用乙腈定容，所得混合标准储备液中9种双酚 二缩水甘油醚的浓度均为10 mg/L。根据需要移取混合标准储备液，用乙腈稀释，配制成0.05， 0.1， 0.5， 1.0， 2.0和5.0 mg/L系列工作溶液。

2.3 实验方法

2.3.1 迁移实验样品制备 食品罐的迁移实验采用填充法，浸泡条件根据欧盟委员会法规（EU）No 10/2011选择， 即分别用水、3%乙酸、10%乙醇和葵花籽油作为食品模拟物，在60℃的烘箱中浸泡10 d。水、3%乙酸、10%乙醇食品模拟物在浸泡完成后冷却至室温，过0.22 μm滤膜过滤后供液相色谱检测。葵花籽油模拟物按下文固相萃取净化后检测。

2.3.2 葵花籽油模拟物前处理 迁移实验完成后，准确称取葵花籽油试样2 g，置于10 mL玻璃离心管中，加入2 mL乙腈，涡旋振荡1 min，3000 r/min离心分离5 min，将上层澄清液全部转移到10 mL玻璃离心管中，在40 ℃下用缓和氮气吹至近干， 用5 mL甲醇 水（2∶3，V/V）溶液溶解残留物，待净化。依次用5 mL 乙腈和5 mL甲醇 水（2∶3，V/V）溶液活化PLS固相萃取小柱，调节流速约2～3 mL/min。将玻璃离心管中的溶液转入固相萃取小柱，弃去流出液。再用3 mL甲醇 水（2∶3，V/V）溶液洗涤离心管，洗涤液也转入固相萃取小柱，弃去流出液。用6 mL乙腈洗脱，洗脱液用10 mL容量瓶收集，用水定容。定容后的溶液经0.22 μm滤膜过滤后，供液相色谱检测。

2.3.3 色谱条件 岛津Shim pack XR ODS Ⅲ色谱柱（75 mm×2 mm，2.2 μm）； 流动相： 乙腈 水， 梯度洗脱条件如表1所示； 流速0.8 mL/min； 样品室温度： 25 ℃； 柱温： 30 ℃； 进样量： 1 μL； 激发波长： 275 nm；检测波长：305 nm。

3 结果与讨论

3.1 色谱条件的优化

色谱条件的优化见文献＼[18]。采用乙腈和水作为流动相，考察了不同初始浓度、梯度变化率、柱温、流速等条件下9种双酚 二缩水甘油醚的分离情况，获得了9种双酚 二缩水甘油醚的最佳分离条件（见2.3.3节）。

3.2 线性关系和检出限

将一系列不同质量浓度的混合标准溶液依次进样分析，在0.05～10 mg/L浓度范围内，各种双酚 二缩水甘油醚的浓度与各自对应的峰面积呈良好的线性关系，相关系数均大于0.9995。在不含双酚 二缩水甘油醚的空白食品模拟物中添加不同浓度的混合标准溶液，采用3倍信噪比计算检出限（LOD），在水性食品模拟物中9种双酚 二缩水甘油醚的检出限为5 μg/L；

油性食品模拟物中9种双酚二缩水甘油醚的检出限为20 μg/kg。

3.3 回收率和精密度

迁移实验完成后，水性食品模拟物直接进样测试，而葵花籽油模拟物需要进行固相萃取净化后才能进样，因此方法主要考察了葵花籽油模拟物中9种双酚 二缩水甘油醚的加标回收情况。在不含双酚 二缩水甘油醚的4#空罐的葵花籽油模拟物中添加1.0和5.0 mg/kg两个浓度的样品，每个添加水平平行制样6份，

按2.3.2节方法进行固相萃取净化后测定，结果如表2所示，9种双酚 二缩水甘油醚的回收率在87.5%～95.8%之间，RSD为0.9%～4.3%， 满足分析要求。其标准色谱图如图1所示。

3.4 食品罐样品检测

文献＼[8]中用乙腈提取食品罐中的BADGE、BFDGE及其衍生物，由于乙腈提取能力很强，提取液中杂质干扰较大，且该实验中是将罐头中的食品取出后洗净空罐再测试，并不能真实反映内壁涂料中BADGE、BFDGE及其衍生物的残留。对拟接触食品的空罐进行模拟迁移实验，能更真实考察罐的内壁涂料是否符合欧盟EC/1895/2005法规的限量要求。罐装食品保质期较长，一般为18～24个月，根据欧盟委员会法规（EU）No 10/2011规定，对常温下拟接触食品6个月以上的空罐采用60 ℃、10 d的浸泡条件可以模拟其内壁涂料中残留的BADGE， BFDGE及其衍生物向食品中的迁移。应用本方法对10种未接触过食品的空罐进行了模拟迁移测试， 结果如表3所示。7～10号样品未检出任何分析目标物。10种样品中均未检测到BFDGE及其衍生物，在水、3%乙酸和10%乙醇3种水性模拟物中有5种样品检出了BADGE·2H2O，浓度在0.06～15.13 mg/L之间，其中3种样品中同时还检出了BADGE·H2O·HCl，浓度在0.07～2.46 mg/L之间。而同样的样品在葵花籽油模拟物中则相应的检出了BADGE和BADGE·HCl，其浓度与水性模拟物中的迁移量相仿。2号样品在4种食品模拟物中的色谱图如图2所示，BADGE及其衍生物的特定迁移量均超过了欧盟EC/1895/2005指令所规定的限量。

3.5 双酚 二缩水甘油醚的迁移规律

鉴于水性模拟物和油性模拟物中检出的化合物截然不同，实验考察了含量最高的2号罐中BADGE及其衍生物的迁移规律。用水作为食品模拟物，在60℃的烘箱中进行迁移实验，在浸泡0.5， 1， 2， 4， 8， 12， 16和24 h时分别取浸泡液在冰水浴中冷却至室温后进行分析，此后每隔24 h再分别取样分析，结果如图3所示。

可以看出，迁移试验刚开始时BADGE和BADGE·HCl向水中的迁移为主，其浓度在8 h左右达到峰值。环氧丙基在酸性和中性条件下不稳定，易与水分子发生开环反应[9]，BADGE·HCl分子中只有一个环氧丙基，从内壁涂料中迁移至水溶液中后，其水解反应也在同时进行，因此溶液中其浓度先到达峰值然后浓度逐渐降低，反应产物BADGE·H2O·HCl浓度则逐渐增加，至反应3 d左右其浓度达到稳定。BADGE分子中有两个环氧丙基，其水解反应是一个连续反应，即先水解生成BADGE·H2O接着再进一步水解生成BADGE·2H2O，因此中间产物BADGE·H2O的浓度曲线与BADGE类似，即先增加至峰值后逐渐减少直至完全转化成BADGE·2H2O。由于样品中BADGE含量较高，因此在浸泡6 d以后BADGE·2H2O的浓度才逐渐趋于稳定。而葵花籽油模拟物中由于环氧丙基没有发生开环反应，因此检测到的就是从内壁涂料中迁移出的BADGE和BADGE·HCl。

4 结 论

建立了食品罐内壁涂料中双酚 二缩水甘油醚在4种食品模拟物中特定迁移量的超高效液相色谱分析方法，操作简便，适用于拟接触食品的空罐中双酚 二缩水甘油醚特定迁移量检测。应用本方法检测了10种食品罐，结果表明， BADGE及其衍生物广泛存在于食品罐内壁涂料中，含有环氧丙基的化合物迁移到水性食品中后会发生水解反应，而迁移到油性食品中则不会发生反应。

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