芮 兴,熊 波,沈 伟,董伟伟,彭 娟,曲 虹*
邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP),是邻苯二甲酸酯类增塑剂中使用最广泛的品种[1],主要应用在PVC、PE、PET等塑料制品中,包括医疗领域的医用导管、输液袋、药品包装、中药代煎包装袋等。由于DEHP的分子结构与性激素类相似,在人和动物体内会扰乱正常的分泌系统,并有致癌、致畸、致突变的潜在危害[2]。中国、美国、欧盟、日本等均针对DEHP制定了一系列的法律限制[3]。中药代煎包装袋作为中药煎煮液的主要载体,应当尽可能降低DEHP的迁移量,国家也相应地制定了一系列的检测标准和法律法规[4]。本研究根据GB9685-2016和GB5009.156-2016[5]中对DEHP迁移试验的要求,采用气质联用色谱法(GC-MS),对不同温度下中药代煎包装袋中DEHP的迁移量进行检测,揭示中药代煎包装袋中塑化剂迁移的影响规律,现将结果报告如下。
1.1 仪器、试剂与样品 气相色谱-质谱联用仪(Thermo,Trace1310 ISQ),色谱柱(TG-5MS,30 m×0.25 mm×0.25 μm),超声振荡器(昆山市超声仪器有限公司,KQ-800DE型),离心机(Thermo,BR4I),恒温水浴锅(上海双捷实验设备有限公司,DRHH-S6),分析天平(上海舜宇恒平科学仪器有限公司,FA-1004);标准品DEHP(99.5%,Dr.Ehrenstorfer),正己烷(上海阿拉丁生化科技股份有限公司),冰乙酸(国药集团化学试剂有限公司);玻璃器皿若干;中药代煎包装袋,来源于上海万仕诚药业有限公司(BOPA/LDPE,安徽金科药品包装材料有限公司,批号20190926048,编号a)、上海同济堂药业有限公司(BOPA/LDPE,安徽金科药品包装材料有限公司,批号20190101041,编号b)、上海虹桥中药饮片有限公司(BOPA/LDPE,广东美士达药包材料股份有限公司,批号1906003A11,编号c)。
1.2 试验方法
1.2.1 条件模拟 中药代煎服务中,对中药代煎的流程管理尚未形成具有约束效力的规定[6]。通过文献调查[7-8]和实地走访上海市提供中药代煎服务的企业发现,在使用包装袋对中药煎煮液进行最后的灌装时,受煎液容量、操作人员经验、工作时间等因素影响,中药煎液在40~100 ℃的温度下灌装,稍微放冷后存放待运。在此过程中,塑料袋与药液的接触温度集中在40~90 ℃。灌装后,根据室内温度的不同,在0.5~1 h内,药液温度降至40 ℃以下。
根据以上条件,本试验针对灌装温度下,中药煎液与中药包装袋接触时间的长短,设计了包装袋与模拟液梯度温度共浴的试验,检测包装袋中迁移到中药煎液模拟液中的DEHP含量,并分析其随温度的变化规律。试验中设计的共浴条件为30+10×n℃(n=0,1,2,3,4,5,6,7)梯度水浴,时间1 h。根据GB31604.1-2015中对迁移试验的相关规定,选择的中药煎液模拟液为蒸馏水、4%乙酸。
1.2.2 标准溶液 精确称取DEHP 100 mg,溶于正己烷并定容至50 ml,浓度为2.0 mg/ml,精密量取适量用正己烷稀释制成0.05、0.10、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00 μg/ml的系列标准溶液。
1.2.3 样品处理 分别称取10 g中药代煎包装袋,剪碎至约1 mm2大小。准确称取1.00 g碎片于具塞锥形瓶中,分别与蒸馏水200 ml、4%乙酸溶液(临用前配制)200 ml,在梯度温度下(T=30+10×n℃,n=0,2,3,…,7)水浴1 h,去除包装袋碎片,编号备用。准确量取各编号溶液10 ml于玻璃试管中,加入5 ml正己烷振荡提取10 min,4 000 r/min转速下离心5 min,取上层正己烷层,重复2次,合并正己烷层,加正己烷定容至15 ml,备用,所制得的样品可根据标准曲线的线性范围进行稀释。
1.2.4 色谱条件[5,9-10]GC条件为色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm;TG-5MS);进样口温度:260 ℃;载气:高纯氦气,流速1 ml/min;进样方式:自动进样,不分流;进样量:1 μl;升温程序:初始柱温60 ℃,保持1 min,以20 ℃/min升温至220 ℃,保持1 min,以5 ℃/min升温至250 ℃,保持1 min,以20 ℃/min升温至290 ℃,保持7.5 min。
MS条件为接口温度:290 ℃;分流比:不分流;电离方式:电子轰击电离源(EI);电子轰击能:70 eV;离子源温度:280 ℃;溶剂延迟:7 min;监测方式:离子检测模式(SIM)。
2.1 标准曲线、检测限及标准图谱 将标准溶液按照本 “1.2.4”项条件进行测定,DEHP的特征离子见表1,DEHP的GC-MS色谱图见图1。用DEHP的峰面积对DEHP含量进行线性回归,得回归方程为Y=8.24×107X-3.93×106(R2=0.998 5),见图2,DEHP在0.05~5.00 μg/ml范围内线性关系良好。取DEHP 0.05 μg/ml标准溶液,用正己烷逐步稀释后进样检测。按信噪比(S/N)=3,计算检出限为0.002 mg/L;按信噪比(S/N)=10,计算定量限为0.006 mg/L,表明试验方法满足GB9685 2016中DEHP特定迁移限量(1.5 mg/kg)的检测需要。
2.2 精密度、稳定性试验 取0.50 μg/ml DEHP标准溶液,按“1.2.4”项条件重复进样6次,测定峰面积,峰面积的RSD值为1.26%(n=6);按“1.2.4”项条件在0、1、6、12、18、24 h分别进样,测定峰面积,峰面积的RSD值为2.08%(n=6)。说明该方法精密度较好,且样品溶液在24 h内稳定性良好。
表1 DEHP的特征离子
图1 DEHP标准品离子流色谱、质谱图
图2 响应度与浓度回归曲线Y=8.24×107X-3.93×106 (R2=0.998 5)
2.3 加样回收率 采用加样回收试验方法,量取1.00 μg/ml DEHP标准溶液1.00 ml,加至其中一份溶液中,按“1.2.3”和“1.2.4”项条件进行处理和测定,计算回收率。结果平均回收率为97.9%,RSD=2.1%(n=6)。
2.4 样品的测定 将3个批次的样品分别按“1.2.4”项条件检测并计算DEHP含量,以水浴温度为横坐标,DEHP迁移量为纵坐标作图,如图3、图4所示,随着水浴温度从30 ℃上升到100 ℃,迁移到蒸馏水中DEHP的含量从0.051~0.114 mg/kg上升到0.499~0.881 mg/kg,迁移到4%乙酸溶液中的DEHP的含量从0.002~0.006 mg/kg上升到0.098~0.125 mg/kg。
图3 蒸馏水与3批次中药代煎包装袋共浴后DEHP的 迁移量与水浴温度的关系
图4 4%乙酸溶液与3批次中药代煎包装袋共浴后DEHP的 迁移量与水浴温度的关系
3.1 试验操作注意事项 由于PAEs普遍存在于实验室环境中[11-12],为防止样品受污染而造成假阳性的结果,本试验禁止使用和接触塑料、橡胶材质的器皿,使用的玻璃器皿也需要经蒸馏水洗、丙酮洗、然后用正己烷淋洗2次、氮吹后使用。水浴采用具玻璃塞的锥形瓶,减少空气中颗粒粉尘污染。水浴后,包装袋碎片采用离心的方式去除。
为降低灌装机和中药对DEHP迁移量的干扰,试验根据《食品接触材料及制品迁移试验通则》(GB31604.1-2015)中DEHP迁移量的相关规范,选择中药代煎包装袋与模拟液梯度温度水浴的方式开展试验,以水、4%乙酸模拟中药煎液。这样可以减少灌装时灌装机内部材料及中药组方复杂化学成分的干扰,便于规范和简化DEHP迁移量的检测流程,有利于试验的操作性和重复性。
3.2 对中药代煎的指导意义
3.2.1 本研究检出的3个批次的中药代煎包材中DEHP的迁移量均符合国标规定(小于1.5 mg/kg),说明LDPE/BOPA材质的包装膜可以用作中药代煎包装袋。在良好质量控制的前提下,该材料DEHP的暴露风险较小。值得说明的是,试验中抽取的中药代煎包装袋来自于上海市几家较大规模的中药饮片公司,材料均为LDPE/BOPA材质,且存放周期较短。但是,目前仍有其他材质(PE、PET、PVC等)的中药代煎包装袋流通于小药店、中药代煎加工门店等,可能存在DEHP暴露风险。
3.2.2 试验表明,中药代煎包装袋中DEHP的迁移与接触溶液的温度、酸碱度存在一定的相关性。随着温度的升高,DEHP的迁移量也随之升高,其中100 ℃水浴温度下,水溶液中DEHP的迁移量相对30 ℃平均提高了9倍,4%乙酸溶液中平均提高了30倍;偏酸性环境相对抑制了DEHP的迁移,如图5各值均小于图4中同温度下水中的迁移量。
3.2.3 在中药代煎服务中,采取低温灌装的方式有利于降低DEHP迁移量,而且灌装温度在30~60 ℃时,DEHP的迁移量随温度升高,增长缓慢,当水浴温度超过60 ℃,随着温度的上升,迁移到两种中药煎液模拟液中DEHP含量呈显著增加的趋势。因此,中药代煎的灌装温度控制在60 ℃以下有利于降低中药代煎包装袋中DEHP的迁移量。
综上,GC-MS法在检测由煎液包装袋迁移而引入的DEHP具有较高的灵敏度和准确性。试验结果表明,灌装温度和灌装液PH值对中药代煎包装袋中DEHP的迁移具有一定的影响规律。当然,影响中药煎液中塑化剂的含量还有中药代煎包装袋质量、水质、中药质量、代煎机器塑化剂暴露等因素,如果仅从减小中药代煎包装中DEHP迁移量的角度来看,将中药代煎的灌装温度控制在60 ℃以下为宜。