黄永辉

（福建省产品质量检验研究院，福建福州350002）

SPE-GC-MS法同时测定奶粉中18种邻苯二甲酸酯迁移量

黄永辉

（福建省产品质量检验研究院，福建福州350002）

建立同时测定奶粉中18种邻苯二甲酸酯（PAEs）迁移量的固相萃取-气相色谱-质谱（SPE-GC-MS）方法，以正己烷为提取溶剂，通过超声提取，经硅胶SPE小柱富集净化，以GC-MS分段选择离子监测（SIM）模式分析。该方法具有良好线性，相关系数R均大于0.999，检测限在12.91 μg/kg～709.14 μg/kg之间，平均回收率在69.77%～104.83%，RSD值在2.49%～9.95%之间，该方法具有操作简单、灵敏度高、重现性好，可同时检测18种PAEs的特点，能满足国内外对奶粉中PAEs迁移量的检测需求。

气相色谱-质谱法(GC-MS)；奶粉；固相萃取（SPE）；邻苯二甲酸酯（PAEs）；迁移量

Abstract:A simple and rapid method for the simultaneous determination of 18 phthalate acid esters（PAEs）migration in milk powder by gas chromatography-mass spectrometry（GC－MS）was developed.18 PAEs in milk powder were extracted by ultrasonic extraction with n-hexane a as the solvent,and extracts were enriched and purified by silica gel solid phase extraction,then were tested by the subsection SIM mode of GC-MS.The correlation coefficients（R）of 18 PAEs were over 0.999,and detection limits from 12.91 μg/kg to 709.14 μg/kg.The average recoveries of 18 PAEs in milk powder were ranged from 69.77%to 104.83%.In addition,the relative standard deviations （RSDs）were ranged 2.49%-9.95%.The method has advantage of simplicity,sensitivity and repeatability,can simultaneous determination of 18 PAEs,meet further the request for testing of PAEs in milk powder at home and abroad.

Key words：gas chromatography-mass spectrometry （GC－MS）;milk powder;solid phase extraction（SPE）;phthalate acid esters（PAEs）；migration

邻苯二甲酸酯（Phthalic Acid Esters,PAEs）又称酞酯，是邻苯二甲酸的一类重要衍生物，目前广泛用于塑料玩具、食品包装袋、纺织品、化妆品、医疗设备（医药导管、血浆包装袋等）等产品的生产中[1-2]。由于PAEs与基质之间没有形成化学共价键，而是以氢键和范德华力连接，彼此保持各自独立的化学性质，因而容易释放出来，甚至在大气粉尘、土壤、水体中都能见到其踪影[2-4]。近年来研究表明PAEs为一种内分泌干扰物，在人体内有着类似雌性激素的作用，它可导致男子精子数量减少、游动能力下降，青春期早熟，怀孕周期变短，长期接触PAEs会影响正常的大脑发育，可能导致弱智，反应迟钝或举动反常如多动症，这些情况在工业国家越来越多[4-5]。

婴儿的身体器官发育不完全，对外来有害化学物质的代谢排解能力较弱，而孕妇虽然有一定代谢排解能力，但仍会残留在体内，进而危害自身及体内婴儿的健康。有研究通过对日本50名孕妇尿液中7种PAEs的9种代谢物进行检测，发现50个研究对象的PAEs代谢物有着很高的检出率[6]。奶粉是婴儿及孕妇的主要食物，其生产过程中很可能与含有PAEs的物品或环境相接触，如牛奶采集时用含有PAEs的PVC软管机械采奶，生产过程中的塑料管道，环境中的粉尘，储存牛奶及奶粉的容器和包装，都可能把PAEs迁移到奶粉中。欧盟指令2007/19/EC规定了DEHP、DBP、DINP等几种PAEs在食品中的特定迁移量限值，如DEHP、DBP、DINP 的限值分别为 1.5、0.3、9 mg/kg[7]。我国GB9685-2008《食品容器、包装材料用添加剂使用卫生标准》中也规定了几种PAEs在食品中的特定迁移量限值[8]。因此对奶粉中PAEs的检测方法展开研究，了解目前市场上奶粉中PAEs的污染情况，对保护消费者健康有着重要的意义。

1 材料与方法

1.1 仪器与设备

6890N/5973N气相色谱质谱联用仪：美国Agilent公司；HP-5MS毛细管柱（30.0 m×0.25 mm×0.25 μm，美国Agilent公司）；Aanti J-E高速冷冻离心机：美国贝克曼公司；DS-8510 DTH超声波振荡器：上海生析超声仪器有限公司；Milli-Q超纯水纯化系统：美国Millipore公司；分析天平：德国赛多利斯；中性氧化铝SPE柱：德国CNW公司，1 g/6 mL；硅胶SPE柱、弗罗里硅土SPE柱：德国CNW公司，1 g/6 mL；C18SPE柱：美国Grace公司，500 mg/3 mL。

1.2 材料与试剂

邻苯二甲酸二甲酯（DMP，99.5%）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP，99.0%）、邻苯二甲酸二丙酯（DPRP，98.0%）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP，99.0%）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP，99.0%）、邻苯二甲酸二（2-甲氧基）乙酯（DMEP，94.0%）、邻苯二甲酸二（4-甲基-2-戊基）酯（BMPP，98.0%）、邻苯二甲酸二（2-乙氧基）乙酯（DEEP，99.5%）、邻苯二甲酸二戊酯（DPP，99.2%）、邻苯二甲酸二己酯（DHXP，99.0%）、邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP，97.0%）、邻苯二甲酸二（2-丁氧基）乙酯（DBEP，98.5%）、邻苯二甲酸二环己酯（DCHP，99.5%）、邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP，99.0%）、邻苯二甲酸二苯酯（二苯酯，99.5%）、邻苯二甲酸二正辛酯（DNOP，97.5%）、邻苯二甲酸二异壬酯（DINP，98.5%）、邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP，99.5%），均购于德国Dr.Ehrenstorfer公司，其中DINP和DIDP为同分异构体混合物。正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、乙醇、无水乙醚均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司生产。

1.3 试验条件

1.3.1 标准溶液的制备

分别准确称取适量18种标准品于50 mL容量瓶中，用正己烷定容，配制成单标储备液，于0℃～4℃冰箱中保存备用。吸取适量单标储备液于50 mL容量瓶中，用正己烷定容，配制成混合标准储备液，再根据需要逐级稀释，配成标准系列溶液。

1.3.2 样品前处理

称取2 g样品于50 mL离心管中，加入10 mL正己烷，超声30 min，在5℃，15000 r/min下离心5 min，移出上清液，再加入5 mL正己烷，涡旋30 s，离心，合并上清液，过经5 mL正己烷活化的硅胶SPE小柱，上样速度控制在1.5 mL/min左右，在液面快消失时加入3 mL正己烷淋洗，抽干后用3 mL乙酸乙酯洗脱，氮吹近干，以正己烷定容2 mL，过0.22 μm有机滤膜，上机分析。空白试验为未加入样品，其他步骤相同。

1.3.3 GC-MS分析条件

气相色谱条件：HP-5MS弹性石英毛细管色谱柱（30.0 m×0.25 mm×0.25 μm）；进样口温度 280℃；分流进样，分流比为10∶1，进样量为1 mL；GC与MS接口温度280℃；升温程序：起始温度160℃，以20℃/min的速率升温至200℃，再以3℃/min的速率升温至280 ℃，保持 12 min。载气为高纯 He(＞99.999%)，恒流1 mL/min。

质谱条件：EI离子源温度230℃，能量70 eV；四极杆温度150℃；传输线温度280℃；溶剂延迟时间5.5min。全扫描模式时m/z范围为40amu～450amu；选择离子监测（SIM）模式参数如表1所示，总离子流图见图1。

表1 SIM模式参数Table 1 Parameters for SIM mode

2 结果与分析

2.1 提取条件的确定

PAEs是非极性或中等极性的物质，按照相似相溶原理，研究比较了PAEs常用的提取溶剂正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、乙醇、乙醚、乙酸乙酯对奶粉中PAEs的提取效果，试验发现正己烷的总提取率是最高的，且提取液清澈，本底干扰较少，故选正己烷为提取提取剂。通过试验发现超声30 min可以提取完全。

2.2 固相萃取条件优化

2.2.1 填料类型的确定

项目比较了弗罗里硅土、硅胶、中性氧化铝和C18的富集净化效果。通过试验发现，相比C18，弗罗里硅土、硅胶和中性氧化铝3种填料都能对PAEs有较好的吸附，而硅胶SPE小柱的萃取平均回收率最高。这可能是由于硅胶填料极性相对较强，更适合从非极性溶剂中提取中性或弱极性物质，通过用非极性溶剂淋洗能很好的去除非极性干扰物质，之后提高洗脱溶剂的极性能将目标物洗脱下来，而强极性的干扰物仍吸附在小柱上，因此试验选择硅胶作为SPE小柱的填料。

2.2.2 洗脱溶剂的确定

根据前人经验和极性不同，研究比较了丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯∶正己烷＝1∶1的洗脱效果。结果发现5种溶剂中乙酸乙酯的洗脱效果是最好的，各组分的回收率在82.07%～99.40%之间，其他溶剂的洗脱效果相对较差，如丙酮对DMP、DEP、DPRP的洗脱回收率都较低，对DMEP、DINP、DIDP的洗脱回收率却偏高，而二氯甲烷对DMEP、DEEP、DBEP更是基本不洗脱或不能洗脱，因此接下来的试验选择乙酸乙酯作为洗脱溶剂。

2.2.3 洗脱溶剂用量的确定

通常不同组分在SPE小柱上的结合和吸附效果是不同的，因此确定乙酸乙酯为洗脱溶剂后，还需要对乙酸乙酯的用量进行确定。试验加入5 mL乙酸乙酯，准备5根刻度管收集洗脱液，每根收集1 mL，按接收顺序以每1 mL的浓度和理论浓度的比值累计各组分的回收率，第1个1 mL收集液中未检出PAEs，说明用1 mL乙酸乙酯不能洗脱各组分，各组分在用2 mL乙酸乙酯下能得到基本洗脱，用3 mL乙酸乙酯后回收率保持不变，说明已洗脱完全，因此选择用3 mL乙酸乙酯进行洗脱。

2.3 方法学考察

2.3.1 方法线性和检测限

取18种PAEs的混合标准系列溶液，按照本研究优化的操作条件下行分析，以峰面积Y对标样浓度X进行线性回归，平行测定2次，得出线性回归方程，以3倍信噪比计算方法检测限，结果见表2。从表2中可看出，各组分在2个数量级线性范围内有着很好的线性，检测限范围在 12.91 μg/kg～709.14 μg/kg之间。

2.3.2 方法准确度和精密度

方法准确度主要通过在样品中加入一定量标准品，根据实测含量扣除本底后与加标含量之比得到加标回收率，并以此来考察方法的可靠性。试验选取经检测未含有PAEs的奶粉，在称样后各加入2个含量水平的标准溶液，各做6个平行样，同时做2个本底平行，计算回收率和相对标准偏差。从表3中可以看出奶粉中18种PAEs平均回收率在69.77%～104.83%，相对标准偏差在2.49%～9.95%，说明该方法对测定奶粉中PAEs迁移量具有较强的可靠性。

2.3.3 实际样品分析

用建立优化好的方法，随机对市场上销售的16个不同品牌婴幼儿奶粉进行检测，其中有3个样检测出PAEs，其中阳性样1检出DEHP 0.29 mg/kg，阳性样2检出DBP 0.19 mg/kg、DEHP 0.13 mg/kg，阳性样3检出DIBP 0.36 mg/kg、DBP 0.46 mg/kg、DEHP 0.41 mg/kg。可看出检出的PAEs主要集中在DIBP、DBP、DEHP，而这3种是工业上应用较为广泛的PAEs，因此有可能为其生产过程中的塑料管道，储存用的塑料容器或包装，还有环境空气中带入污染的。值得注意的是阳性样3检出DBP 0.46 mg/kg，超出了欧盟指令2007/19/EC规定DBP特定迁移量限值0.3 mg/kg。

表2 18种PAEs的回归参数和最低检测限Table 2 Regression parameters and detection limits of 18 phthalate acid esters

表3 加标回收率和重复性试验结果（n=6）Table 3 The results of recovery and relative standard deviation test(n=6)

3 结论

本研究对GC-MS法同时测定奶粉中18种PAEs迁移量的分析方法进行研究，通过超声提取，将提取液过硅胶SPE小柱富集净化，最后过膜上机测试。所建立方法操作简单，线性良好，检测限低。根据确定的方法对16个实际样品进行检测，发现3个阳性样品，且其中一个样品的DBP特定迁移量超出了欧盟的要求，应该引起我们的重视。企业在生产过程中应该注意考虑到各个环节，避免如PAEs等有害物质接触污染产品中，负起责任，确实保障消费者的身体健康。

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[7]2007/19/EC,amending Drective 2002/72/EC relating to plastic materials and articles intended to come into contact with food and Council Directive 85/572/EEC laying down the list of simulants to be used for testing migration of constituents of plastic materials and articles intended to come into contact with foodstuffs[J].Official Journal of the European Union,2007,L91：17-36

[8]王竹天,樊永祥,卞华松,等.GB 9685-2008食品容器、包装材料用添加剂使用卫生标准[S].北京：中国标准出版社,2008：161-163

Simulataneous Determination of 18 Phthalate Acid Esters Migration in Milk Powder by Solid Phase Extraction Coupled with Gas Chromatography-Mass Spectrometry

HUANG Yong-hui
（Fujian Inspection and Research Institute for Product Quality，Fuzhou 350002,Fujian,China）

2010-07-02

黄永辉（1982—），男（汉），工程师，硕士，从事食品安全分析研究。