食品接触材料中荧光增白剂检测方法研究进展

◎ 张小明，王 丹，张玉萍，黄 鑫，朱 荣

（南京市产品质量监督检验院，江苏 南京 210000）

近年来，食品质量安全问题广受关注，食品接触材料作为食品工业不可或缺的一部分，其安全直接关系到所接触食品的安全，是控制食品安全的关键因素。市场上有不良企业，为了减少成本，增加利润，使用回收材料或劣质材料进行生产并在生产加工过程中非法添加荧光增白剂。荧光增白剂常见于纸质和塑料材质的材料中。荧光增白剂会与人体细胞内的蛋白质结合，在人体中累积，降低人体的免疫力，还会使细胞发生畸变，当累积到一定量，会对人体重要器官如肝脏等造成严重损害，有致癌的可能[1-4]。荧光增白剂的检测研究近年来一直在继续，出于对保护人体健康安全考虑，世界各国都已制定相关法律法规，明确食品接触材料中荧光增白剂的使用限量。

目前已经报道的荧光增白剂的基本结构类型约15种，由此衍生了400多种结构[5]。其分子结构主要由两部分组成：一个含芳环的连续共轭体系和一个或多个取代基团。荧光增白剂按化学结构可分为8类，具体分类以及其典型代表物质如表1所示。

表1 荧光增白剂分类和典型代表

本文就荧光增白剂的国内外相关标准以及检测方法进行综述，旨在为建立食品接触材料制品中荧光增白剂检测方法提供参考。

1 荧光增白剂的法规和技术标准

无论是在食品、食品接触材料、洗涤剂、纺织品还是化妆品中，荧光增白剂的安全性一直广受关注。尽管荧光增白剂的安全评估数据不够饱满，但考虑到与人体直接接触的产品中含有荧光增白剂会有一定的安全风险，世界各国都制定了相关法律法规来约束荧光增白剂的添加与使用。

我国《食品安全国家标准 食品接触用纸和纸板材料及制品》（GB 4806.8—2016）中明确规定，食品接触用纸和纸板材料及制品使用的原料不应对人体健康产生危害，荧光性物质的要求为阴性[6]。《手洗餐具用洗涤剂》（GB 9985—2000）规定荧光增白剂不得检出[7]；欧盟2009年2月颁布实施了“1号技术文件——预期接触食品的纸和纸材料及制品生产使用清单”中列出了26种二苯乙烯类荧光增白剂，要求荧光增白剂迁移量不得检出[8]。意大利卫生部早在1973年3月颁布的《预期与食品或个人用品接触包装、容器和用具的卫生控制》中规定荧光增白剂的允许添加量不得超过总量的0.3%[9]。日本规定严禁在食品包装纸和厨房用合成洗涤剂中添加荧光增白剂[10]。韩国在《食品用器具、容器和包装的标准和规范》规定纸或加工纸制品不得检出荧光增白剂[10]。

2 荧光增白剂的检测方法

2.1 紫外灯照射法

《食品安全国家标准 食品接触材料及制品 纸、纸板及纸制品中荧光增白剂的测定》（GB 31604.47—2016） 中规定了食品用纸、纸板及纸制品中荧光增白剂的测定方法，该方法是将样品放置于254 nm和365 nm 波长下的紫外灯进行照射，通过肉眼观察有无荧光。

紫外灯照射法法简单、快速、易操作，但是只能定性判断，无法提供定量数据，同时检测结果受人为影响较大，特别是对带有颜色的样品和不均匀样品，很可能存在结果偏差。

2.2 紫外分光光度法

紫外分光光度法是基于荧光增白剂对紫外灯的吸收，是一种相比而言简单稳定测量荧光增白剂的检测方法。刘荣琴等以氢氧化钠为提取剂，提取纸张中的荧光增白剂，采用紫外分光度计进行测定，最终结果以荧光增白剂VBL的含量表示试样中荧光增白剂的总量，结果表明该方法线性范围为0.1～3.0 g·kg-1，定量限为0.1 g·kg-1[11]。张舒心等提出了一种双波长紫外光谱法，消除了在进行荧光增白剂含量测定时纸制品析出的部分木素干扰，从而实现对可迁移性荧光增白剂的准确定量检测，结果表明双波长光谱法重复性、再现性以及回收率均良好，可有效减少试验过程中析出的木素干扰，使检测结果更为精确[12]。何智恒等人同样提出了一种消除未知光谱干扰影响的荧光增白剂检测方法，该方法是基于紫外光谱等吸收偏离校正的三波长法，通过三波长法和数学计算扣除未知干扰在最大吸收波长处对荧光增白剂吸光度检测的干扰，从而得到可迁移性荧光增白剂在最大吸收波长处的准确吸光度，以实现对可迁移性荧光增白剂的准确定量检测[13]。

紫外分光光度法随着研究的不断深入，检测方法也在不断推陈出新，现有方法对荧光增白剂的定量检测与以往相比更为精确，因方法分析简便、仪器容易操作，所以更适合对食品接触材料的快速定量检测。但在试验过程中，需要避免阳光直射，尽可能缩短检测时间，以免影响测定效果[14]。

2.3 荧光分光光度法

蒋定国等建立了纸质食品包装材料中荧光增白剂（FWAs）快速筛选的荧光分光光度计测定方法，方法是以无水乙醇-水（1∶4，V/V）为提取液，经3次超声提取后测试，结果表明,方法以C.I.荧光增白剂220为定量标准，C.I.荧光增白剂220在一定的范围内呈良好的线性相关，平均回收率为84.9%[15]。张少文等采用荧光光度法测定纸中荧光增白剂VBL的含量，提取液为pH=8的水，结果表明荧光增白剂VBL在 2.00 mg·L-1以内与荧光强度存在线性关系，检出限为0.001 mg·L-1，测得方法回收率为84.7%～94.9%，方法相对偏差为3.4%[16]。

荧光分光光度法拥有紫外分光光度法一样的优点。此外，还具有线性范围宽、取样量少等优点，目前在荧光增白剂的检测中应用比较广泛。但是荧光分光光度法很容易受到强荧光性物质的干扰，如回收利用纸中常见的多氯联苯、苯并芘等很容易被误认为荧光增白剂，另外该方法受不同的提取液影响很大[17]。

2.4 高效液相色谱法

高效液相色谱法由于分离效率高、选择性好、检测灵敏度高及操作自动化，而被广泛应用于检测各类物质。检测荧光增白剂的高效液相色谱法包括反相液相色谱法和反相离子对液相色谱法[18]。反相液相色谱法检测荧光增白剂的过程中，由于磺酸根基团的非极性强，C18柱与荧光增白剂键合效果不理想，从而导致在进行多种荧光增白剂的检测过程当中，分离效果不显著，同时实现检测分离的种类少。反相离子对液相色谱法解决了反相液相色谱法只能分析少数几种荧光增白剂的缺点，此方法通过将离子对试剂加入流动相中，增加了目标物与色谱柱的键合作用，从而达到分离多种荧光增白剂的目的[19]。

初江涛等利用高效液相色谱法建立对纸质食品外包装表面荧光增白剂367、荧光增白剂378、荧光增白剂WS和荧光增白剂184共4种荧光增白剂的测定方法，该方法以二甲基甲酰胺为提取溶剂，乙腈为流动相，检测波长为369 nm，该方法适用于纸制品中 4种以上荧光增白剂的快速测定[20]。焦艳娜等建立了使用高效液相色谱-荧光检测法测定食品接触材料塑料制品中荧光增白剂的方法，该方法选用三氯甲烷为提取溶剂，40 ℃超声提取30 min，结果显示4种荧光增白剂可以较好的分离，回收率为78.9%～101.1%，相对偏差小于10%，线性关系良好[21]。该法简便、结果准确、灵敏度高，能够满足进出口食品包装材料塑料制品中荧光增白剂的日常检测。刘杰等建立食品接触材料中6种脂溶性荧光增白剂（FWA367、FWA393、FWA368、FWA140、FWA135和FWA184）和2种水溶性荧光增白剂（FWA49、FWA220）的高效液相色谱-荧光检测分析方法[22]。样品经简单的超声提取后采用C18柱进行分离，该方法8种目标化合物在相应的线性范围内线性相关系数均大于0.998 2， 方法的回收率为87.8%～99.7%，相对标准偏差为2.1%～6.4%（n=6）。

高效液相色谱法能够有效地对荧光增白剂进行检测，精确度及灵敏度较高。但是该方法基质干扰大，前处理比较繁琐，仪器昂贵，成本较高，适合专业实验室内部操作，不能实现样品的现场检测。

2.5 液相色谱-串联质谱法

液相色谱-串联质谱法很适合复杂混合物的定量分析，色谱和质谱的联用将色谱的分离能力和质谱的定性能力有机的结合起来，可以简化样品的前处理，并且丰富分析化合物的种类，从而使样品的分析更加简便有效。

吕水源等建立了液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS） 同时测定塑料食品接触材料中荧光增白剂OB、荧光增白剂OB-1、荧光增白剂EBF、荧光增白剂KCB等4种荧光增白剂含量的检测方法。该方法采用三氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺混合提取液在40 ℃下振荡提取60 min，超声提取30 min后旋转蒸干复溶待测。结果表明该方法检出限4种荧光增白剂均可达到 0.01 mg·kg-1，0.01 mg·L-1～10 mg·L-1范围内线性关系良 好，相关系数均大于0.999[23]。许建等采用液相色谱-串联质谱法测定发泡聚苯乙烯餐具中FWA135、FWA184、FWA185、FWA199、FWA367、FWA368、 FWA378和FWA393共8种荧光增白剂的含量。结果表明8种荧光增白剂的线性范围均为1.00～250 μg·L-1， 检出限在0.5～2.0μg·L-1。回收率为85.2%～98.4%， 测定值的相对标准偏差在4.1%～8.3%[24]。杜志峰等建立了食品接触纸包装材料中7种荧光增白剂（FWA368、FWA367、FWA185、FWA184、FWA52、FWA135和FWA393）的液相色谱串联高分辨飞行时间质谱（LC-Triple TOF MS）的筛查与定量检测方法。将方法应用到实际纸包装样品中，共检测了13个样品，其中1个样品检出含有FWA184，含量为287 μg·kg-1[25]。张丽妮等建立了同时测定塑料食品接触材料中9种荧光增白剂含量的超高效液相色谱串联三重四级杆质谱（UPLC-MS/MS）检测方法。该方法检出限为 0.05～3.2 μg·kg-1，该方法大大降低了检出限，能够实现更为精确的定量[26]。

液相色谱-串联质谱法能够对多种荧光增白剂进行精确的定量检测，灵敏度很高，所需样品量少，但是仪器昂贵，且样品前处理复杂、分析时间长，操作人员需进行专业培训。此外，离子对试剂的应用容易污染仪器，电离规律不易把握，母离子寻找困难，进样后容易出现交叉污染，仪器损耗比较大，适于专业实验室内部操作，不能实现样品的现场检测。

2.6 气相色谱-质谱法

气相色谱-质谱法近两年才开始应用到荧光增白剂的检测中，国内现有报道文献较少，很多荧光增白剂的化学特性不适用于气相色谱-质谱法检测。现有报道气相色谱-质谱法主要是对7-二乙氨基-4-甲基-2H-1-苯并吡喃-2-酮（WS）和1，2-双（5-甲基-2-苯并噁唑基）-乙烯（PF）两种荧光增白剂的检测。张云等首次建立气相色谱-质谱法（GC-MS）同时测定食品包装塑料材料中荧光增白剂WS和荧光增白剂PF含量的检测方法。结果表明，食品包装塑料材料中荧光增白剂WS和PF的检测低限均可达到0.02 mg·kg-1，在0.02～1 mg·L-1质量浓度内线性相关系数均大于0.995，线性关系良好，加标回收率为73.2%～98.4%，相对标准偏差（RSD）在3.84%～9.40%[27]。该方法净化效果好、灵敏度高，且快速简便，可应用于食品包装塑料材料中荧光增白剂WS和PF残留量的检测分析。

3 结语

目前，荧光增白剂检测方法多样，在实际检测机构检测样品过程中，紫外分光光度法和紫外灯照射法使用范围较广，这两类方法操作简单、成本低廉，但是紫外灯照射法只能定性检测，紫外分光光度法只能进行总量定量，两种方法均不能对各类荧光增白剂进行精准定量。因此，优化现有监测检测技术，尽快建立食品接触材料中各类荧光增白剂的精确定量方法，尤其是高效、简便、高灵敏度、同时定量多种荧光增白剂的方法是当前研究的重点。另外，我国对于荧光增白剂向食品中的迁移相关研究报道比较缺乏，后续该方向应该成为荧光增白剂主流研究方向之一，为进一步荧光增白剂监管做好技术支撑。