食品软包装中壬基酚等物质检测方法的研究

杜悦 张卫红 付奇

众所周知，在软包装的生产过程中，塑料添加剂的作用举足轻重，添加剂不仅能改善软包装的特性和品质，还能保障其生产顺利进行。壬基酚聚氧乙烯醚是一种常见的塑料添加剂，是壬基酚和环氧乙烷的缩合反应产物，具有很好的分散、渗透、乳化、抗酸碱、抗氧化还原等性能。但是，壬基酚聚氧乙烯醚在自然环境中容易被分解为壬基酚，这是一种可以起到雌激素效能的内分泌干扰素，对人体的免疫系统、生殖系统都有一定的毒性，并且会促进癌细胞生长。近年来，食品软包装中检出壬基酚的报道屡见不鲜，所以终端商家对软包装中壬基酚等物质的检测要求也越来越严格。

目前，普遍采用高效液相色谱法（HPLC）对软包装中壬基酚等物质进行检测，该方法利用液体浓度与对特定光的吸收度之间的关系对物质进行定量检测，利用色谱柱和流动相的调节纯化各种物质，定性更准确，灵敏度更高，且成本更低。本文研究了使用高效液相色谱法检测食品软包装中壬基酚、辛基酚、壬基酚聚氧乙烯醚、对苯二酚单乙醚4种物质的方法，对二极管阵列检测器（DAD）和荧光检测器（FLD）在其中的应用进行了比较。

检测条件与检测方法

1.材料与试剂

（1）试剂：甲醇，色谱纯（天津江天化工技术有限公司）。

（ 2 ）标准溶液：壬基酚，标准品以2500μg/mL的浓度溶于乙腈/甲醇（1：1）（ACCUstandard，美国）；辛基酚，标准品以2500μg/mL的浓度溶于乙腈/甲醇（9：1）（ACCUstandard，美国）；壬基酚聚氧乙烯醚，标准品0.25g，（ACCUstandard，美国）；对苯二酚单乙醚，标准品以1000μg/ mL的浓度溶于甲醇（ACCUstandard，美国）。

检测样品：含壬基酚、辛基酚、壬基酚聚氧乙烯醚共0.4mg/kg以及对苯二酚单乙醚0.32mg/kg的醇溶性酚醛树酯薄膜。

2.仪器与设备

电热鼓风干燥箱，型号为GZX-9246MBE，生产厂家为上海博迅实业有限公司医疗设备厂；超声波提取仪，型号为AS720，生产厂家为天津奥特赛恩斯仪器有限公司；高效液相色谱仪（DAD及FLD检测器），型号为1260，生产厂家为美国安捷伦科技发展有限公司。

3.检测方法

（1）标准溶液的配制

使用甲醇将4种物质的标准溶液逐级稀释为壬基酚50mg/L、辛基酚50mg/L、壬基酚聚氧乙烯醚50mg/L和对苯二酚单乙醚20mg/L的标准储备液，将标准储备液加入甲醇中，分别配制成含壬基酚、辛基酚、壬基酚聚氧乙烯醚共10mg/L以及对苯二酚单乙醚8mg/L的混合标准使用液。再取相应量的混合标准使用液至甲醇中配制成5种工作曲线标准溶液，即含壬基酚、辛基酚、壬基酚聚氧乙烯醚共0.20mg/L、0.40mg/L、0.60mg/L、0.80mg/L、1.0mg/L以及对苯二酚单乙醚为0.16mg/L、0.32mg/L、0.48mg/L、0.64mg/L、0.80mg/L。

（2）样品处理

将含壬基酚、辛基酚、壬基酚聚氧乙烯醚、对苯二酚单乙醚的醇溶性酚醛树酯薄膜剪碎，取1.0g置于具塞锥形瓶，加10mL甲醇，在60℃下超声提取30min，得到的溶液即为待测液。

（3）液相色谱条件

经前期调研和试验，确定液相色谱条件为，色谱柱：C18柱； 流动相：甲醇+水=85+15；流速：0.85mL/min；进样量：10μL；柱温箱温度：40℃；DAD检测器检测波长：220nm；FLD检测器激发波长：232nm，发射波长：312nm 。

（4）检测方法

采用HPLC-DAD检测法和HPLCFLD检测法分别对工作曲线标准液和待测液进行检测。

结果与分析

1.HPLC-DAD检测壬基酚等4种物质

采用HPLC-DAD检测壬基酚等4种物质的标准曲线如图1所示，保留时间及标准曲线如表1所示，对待测液进行十组重复检测获得的检测浓度值如表2所示，通过重复性试验获得方法的重复性、被测物回收率和检出限等相关统计数据如表3所示。

从结果可以看出，HPLC-DAD检测法对壬基酚等4种物质的检出限为0.09～0.23mg/kg，此检出限低于SN/ T1850.1-2006《纺织品中烷基苯酚类及烷基苯酚聚氧乙烯醚类的测定 第1部分 高效液相色谱法》规定的0.5mg/ kg的检出限。查询临界极差系数表，当样本数n=10时，f（10）=4.5，故4种物质的可接受极差CrR0.95=f（10）σr依次为对苯二酚单乙醚为0.140mg/ kg、辛基酚为0.212mg/kg、壬基酚为0.342mg/kg、壬基酚聚氧乙烯醚为0.198mg/kg。可见该方法下4种物质检测数值的极差均小于临界极差，该方法的重复性可以接受。但使用该方法进行检测时，被测物的回收率最小为73.1%，最大为131.7%，跨距稍大，这说明该方法的重复性还待提高。

2.HPLC-FLD检测壬基酚等4种物质

采用HPLC-FLD检测壬基酚等4种物质的标准曲线如图2所示，保留时间及标准曲线如表4所示，对待测液进行十组重复检测后获得的浓度值如表5所示，通过重复性试验获得方法的重复性、被测物回收率和检出限等相关统计数据如表6所示。

从数据可以看出，HPLC-FLD检测法对壬基酚等4种物质的检出限为0.02mg/kg，是HPLC-DAD检测法的1/10。查询临界极差系数表，当样本数n=10时，f（10）=4.5，故4种物质的临界极差CrR0.95=f（10）σr依次为对苯二酚单乙醚为0.027mg/kg、辛基酚为0.027mg/kg、壬基酚为0.036mg/kg、壬基酚聚氧乙烯醚为0.027mg/kg。可见，该方法下4种物质检测数值的极差均小于临界极差，该方法的重复性可以接受。而且，使用该方法检测获得的被测物回收率为93.6%～100.8%，在通常色谱要求的90.0%～110.0%回收率的范围内，重复性更好。

3.HPLC-DAD和HPLC-FLD两种检测方法的比较

通过分析上述两种检测方法下4种目标物的保留时间可以发现，目标物保留时间相对分散，从3min至10min不等，两色谱峰之间的间隔至少为1min，这说明C18色谱柱与甲醇/水的流动相的配合可以将4种目标物分离开来，在色谱图上可以呈现明显而互无交集的峰形图。通过分析两种检测方法的标准曲线发现，其线性均可以达到0.999以上，说明两种方法的标准曲线对0.2～1.0mg/kg浓度的样品均能呈现良好线性，这也说明在纯溶液的状态下，两种方法对目标物的分辨和相应响应都很好。在对样品的检测中，HPLC-DAD检测法的检出限、重复性和被测物回收率都差于HPLC-FLD检测法。主要是因为单光束的DAD受到杂质和样品基体的干扰更大，当样品中杂质过多或有对相同波长光有强吸收的物质时会干扰检测器，造成检测数据重复性差，回收率偏差大。而使用FLD时，和目标物有相同激发波长和发射波长的杂质或干扰物的几率更小，所以HPLC-FLD检测法的抗干扰能力更强，能够减少杂质和样品基体对目标物检测的影响，可以获得更低的检出限和更好的重复性。

实验结果表明：使用HPLC-DAD检测法和HPLC-FLD检测法均可以对壬基酚、辛基酚、壬基酚聚氧乙烯醚和对苯二酚单乙醚进行检测。HPLCFLD检测法抗干扰能力更强，实验显示的检出限值为0.02mg/kg，被测物回收率为93.6%～100.8%，标准偏差为0.006～0.008，检测精度更符合检测要求。而HPLC-FLD检测法更适合对食品软包装中壬基酚、辛基酚、壬基酚聚氧乙烯醚和对苯二酚单乙醚进行检测。