刘 镇，曲丽洁

（河北省农产品食品质量安全分析检测重点实验室 河北北方学院，河北张家口 075000）

双酚A（Bisphenol A，BPA）是制造环氧树脂等树脂类塑料制品的原料[1-2]。随着食品特别是饮品外包装轻量化、便捷化发展，塑料包装已被广泛用于饮品保存和运输过程。在高温、酸性和含有乳化剂等条件下，部分饮品包装容器中的双酚A 容易释放进入饮品，被消费者摄入体内，对健康产生不利影响[3-5]。因此，饮品中的双酚A 含量值得关注。

分散固相萃取（Dispersive Solid-Phase Extraction，DSPE）是将固体吸附剂分散于液体分析物，将分析物从复杂基质中分离和净化的方法[6-7]，具有高效、易操作、快速等优点，被广泛应用于样品前处理中[8-9]。金属有机框架（Metal Organic Frameworks，MOFs）是有机聚合物形成的三维结构，表现为有规则的多孔结构和大的比表面积，可以作为固相萃取的良好材料[10-12]。酶联免疫法是一种利用抗原抗体反应的检测方法，具有灵敏度高、特异性好的优点，被广泛应用于食品安全检测领域[13-15]。本试验合成金属有机框架材料，利用该材料研发一种塑料包装饮品双酚A 含量测定的前处理方法，而后利用酶联免疫法进行测定，可显著提高双酚A 的检测灵敏度，大大节省前处理步骤和时间，同时具有环境友好的优点。

1 材料和方法

1.1 试剂、仪器与设备

双酚A、无水ZrCl4、2-氨基对苯二甲酸和N,N-二甲基甲酰胺（A.R.），无水乙醇（≥99.7%），麦克林；甲醇（A.R.），磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、盐酸和氢氧化钠（分析纯），天津市大茂化学试剂厂；乙腈、丙酮（色谱纯），Fisher；双酚A 酶联免疫检测试剂盒，六角体科技。

LC-DZF-6090AB 真空干燥箱，力辰；TDZ4-WS离心机，湘仪；KQ-500B 超声波清洗机，昆山仪器；KD200 氮吹仪，奥盛仪器；pH 计，雷磁；涡旋振荡器，IKA；LC-FA2004 电子天平，力辰；K3 酶标仪，Thermo；SN-MWB-4 洗板机，尚仪。

1.2 方法

1.2.1 MOFs 固相萃取材料制备

取N,N-二甲基甲酰胺50 mL，加入1 g 无水ZrCl4和0.8 g 2-氨基-对苯二甲酸，超声5 min 分散，将混合体系转移至含有聚四氟乙烯的反应釜中，120 ℃反应24 h，冷却后的反应液以2 000 r·min-1离心5 min，弃上清，用N,N-二甲基甲酰胺洗涤3 次，乙醇洗涤3 次，60 ℃真空干燥，得到锆基MOF Uio-66金属有机框架颗粒[16-17]。

1.2.2 样品的处理和检测

取塑料包装中的10 mL 饮品样品置于15 mL 玻璃离心管中，加入0.1 g MOFs 粉末，振荡1 min，1 000 r·min-1离心，弃去上清，向沉淀中加入1 mL甲醇复溶，离心取上清，吹干，用1 mL 0.01 mol·L-1PBS 缓冲液（pH 值为7.4）复溶残渣，使用ELISA 试剂盒检测。

1.2.3 方法影响因素的考察

（1）样品pH 值对测定结果的影响。一些饮品由于含有水果成分或柠檬酸等添加剂，常表现为酸性，一些豆浆类饮品则表现为偏微碱性。MOFs 材料在前处理过程中扮演固相萃取的角色，将溶液中的双酚A 吸附在MOFs 材料表面，因此有必要验证合成的MOFs 材料在不同pH 值溶液中的吸附性能。取去离子水将双酚A 标准品稀释至浓度为0.5 mg·L-1，分成若干份，使用盐酸和氢氧化钠溶液将其pH 值分别调整为2、3、4、5、6、7、8、9，按照1.2.2 方法使用MOFs 富集-ELISA 检测试剂盒检测。

（2）不同洗脱液对检测结果的影响。设定pH 值为5，对4 管恒定浓度的BPA 水溶液（0.5 mg·L-1）中加入0.1 g MOFs 材料进行萃取，而后离心，弃去上清，向离心管中加入1 mL 甲醇、丙酮、正己烷、乙酸乙酯进行复溶，而后离心，取上清有机相氮气吹干，用PBS（pH 7.4）定容，按照1.2.2 方法使用ELISA 试剂盒检测，计算BPA 回收率。

（3）BPA 含量对检测结果的影响。制作一系列不同浓度（0.01 mg·L-1、0.10 mg·L-1、1.00 mg·L-1、10.00 mg·L-1和100.00 mg·L-1）的BPA 水溶液模拟饮料样本，各取10 mL 样本（10 mL 样本中BPA 含量分别为0.000 1 mg、0.001 0 mg、0.010 0 mg、0.100 0 mg和1.000 0 mg）加入0.1 g MOFs 进行BPA 的富集，而后按照1.2.2 方法使用ELISA 试剂盒检测，计算回收率。

（4）饮品基质对测定结果的影响。选取果汁类、茶饮料、奶、豆浆、功能饮料、白酒（53 度）和啤酒样本进行样本加标回收实验（加标浓度1 mg·L-1），测定回收率。

（5）饮品温度对检测结果的影响。饮品有热饮、冷饮，温度不同可能对MOFs材料富集BPA产生影响。本试验将同一BPA 浓度（0.1 mg·L-1）的果汁样本分成若干份，分别使温度达到4 ℃、20 ℃、50 ℃、70 ℃，迅速加入0.1 g MOFs进行富集而后进行洗脱和测定。

2 结果与分析

2.1 样品pH 值对测定结果的影响

如图1 所示，当pH 处于2 ～7，双酚A 的回收率均大于90%，当pH 为5 时，回收率达到最高，当pH ＞7 时，回收率随pH 升高而下降。可能是因为酸性和中性条件下溶液中极性基团占据主导，BPA溶解度不大，当加入MOFs 材料后，根据相似相溶的原理，BPA 由于非极性基团的存在使其很容易吸附在MOFs 表面，随着pH 增大，水中的氢氧根浓度增大，与BPA 作用生成的BPA 金属盐则更容易分散于水相，故而表现为MOFs 材料在碱性溶液中对BPA 分子固相萃取效果的减弱。当pH 为9 时，回收率仍然有80%，这说明MOFs 材料可对pH 值为2 ～9的水溶液中BPA 进行萃取并取得满意结果，不需要对饮品的pH 值进行调整，可以作为饮品中BPA 的富集方法。

图1 样品pH 值对测定结果的影响

2.2 不同洗脱液对检测结果的影响

如图2 所示，甲醇和丙酮的洗脱效果较好，回收率大于95%，而正己烷和乙酸乙酯的洗脱回收率不高，小于90%。其原因可能是MOFs 材料表面有饮料水分，而正己烷对BPA 的溶解性不好，导致回收率不高，乙酸乙酯与水不互溶，形成油包水结构，阻碍了其与MOFs 接触，从而影响了洗脱效果。因而在后续试验中可选择甲醇和丙酮作为洗脱剂。

图2 洗脱液对检测结果的影响

2.3 BPA 含量对检测结果的影响

如图3 所示，当BPA 的含量低于0.010 0 mg 时，该方法具有较好的回收率，当大于0.010 0 mg 时，随着浓度升高，BPA 检测回收率急剧下降。证明在水系当中，0.1 g MOFs 材料对BPA 的吸附极限在0.010 0 mg 左右，吸附的极限约1/10 000（m/m），若BPA 含量过高，则造成水相与MOFs 相分布达到平衡，不能完全吸附。造成这一现象的原因可能是MOFs 材料对于BPA 的吸附主要依靠非极性结构部分相似相溶与少量的氢键作用力，作用力较弱，结合位点有限。

图3 BPA 含量对检测结果的影响

2.4 饮品基质对测定结果的影响

如图4 所示，基质为果汁、茶饮料、功能饮料的回收率均大于85%；对于啤酒来说，回收率达到83%，也比较满意；对于奶和豆浆基质来说，回收率分别为68%和75%，说明牛奶和豆浆基质对于MOFs 的固相萃取效果有一定影响；对于白酒来说，回收率明显不足（5%），原因可能是酒精含量高，BPA 与酒精的亲和力强于MOFs，导致MOFs 在高度酒精体系中难以富集BPA。

图4 不同饮品基质的加标回收实验

2.5 饮品温度对检测结果的影响

如图5 所示，不同温度下的检测结果并无明显区别，说明温度波动对MOFs富集BPA的影响不显著。通常情况下，热饮更容易将塑料包装中的BPA 溶解到饮品之中，消费者摄入BPA 的风险更高。本试验证明冷饮和热饮均可进行MOFs 富集-ELISA 检测工作，无须将样本平衡至室温，可以节省检测时间。

图5 饮品温度对检测结果的影响

2.6 方法检出限的确定

按照1.2.2 的步骤，采用20 份空白样品测定均值加3 倍标准差的方法测定方法的检出限，结果为0.002 mg·L-1。

3 结论

劣质食品包装容易导致BPA 溶出进入饮品，损害消费者健康[18]。本文将MOFs 材料富集功能和酶联免疫技术结合起来，建立了检测塑料包装饮品中双酚A 的方法，能为饮料中BPA 的检测提供便利。通过试验证实，该方法的检出限达到0.002 mg·L-1，能够满足饮品中微量BPA 的检测。