食品接觸材料中酚類物質遷移至油性模擬物的測定方法
【專利摘要】一種食品接觸材料中酚類物質遷移至油性模擬物的測定方法,測定方法如下:在反應容器中加入質量比為1:0.75~30的有機離子液體和待萃取的葵花籽油樣品,渦旋振蕩萃取1~9min,然后在20~70℃下超聲萃取15~20min,接著再在4000~5000rpm條件下離心處理10~20min,取下層離子液體相,利用高效液相色譜-熒光檢測分析離子液體相中酚類物質的含量。選用有機離子液體作為萃取劑,有機離子液體為一種環境友好型的有機溶劑,具有不揮發、無色、無嗅的特點,使用安全且萃取效果好,同時應用熒光檢測對萃取結果進行分析,不僅靈敏度好也具有更高的選擇性,在色譜的定性及定量上更為準確,提高了實驗結果的準確性。
【專利說明】食品接觸材料中酚類物質遷移至油性模擬物的測定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及酚類物質檢測領域,尤其涉及一種食品接觸材料中酚類物質遷移至油性模擬物的測定方法
【背景技術】
[0002]酚類化合物是芳烴的含羥基衍生物,根據其揮發性可分為揮發性酚和不揮發性酚,是一種重要的化工原料,可用來制造染料、藥物、酚醛樹脂、膠粘劑等。酚類化合物是一種中等強度的化學毒物,可經皮膚粘膜、呼吸道及消化道進入體內,低濃度即可引起蓄積性慢性中毒,高濃度可引起急性中毒以致昏迷死亡,如苯酚對皮膚、粘膜有強烈的腐蝕作用,也可抑制中樞神經系統或損害肝、腎功能。有報道稱酚液污染皮膚面積為25%時,10分鐘即死亡,誤服可引起消化道灼傷、發生胃腸道穿孔,并可出現休克、肺水腫、肝或腎損害。一些酚類化合物還被美國環保局列入環境激素名單,如:雙酚A (BPA),動物試驗發現BPA具有類雌激素特性,低劑量的BPA即能使動物產生雌性早熟、精子數下降、前列腺增長等作用,同時也具有一定的胚胎毒性和致畸性,可明顯增加動物卵巢癌、前列腺癌、白血病等癌癥的發生。
[0003]食品模擬物是指能夠模擬真實食品在真實條件下與食品接觸材料在接觸過程中所表現的遷移特性的物質,可以是一種溶劑或幾種溶劑的混合物,正確選擇食品模擬物是真實評估食品接觸材料遷移問題的最大關鍵控制點。不同國家和地區對食品接觸材料中一些酚類物質遷移到食品模擬物中都有限量規定,如日本厚生勞動省370告示規定PC材料中苯酚、雙酚A、對叔丁基苯酚在食品模擬物中的限量是2.5mg/L ;歐盟對食品模擬物中的對叔丁基苯酚的限量規定是0.05mg/L。
[0004]由于酚類化合物在食品接觸材料中向食品模擬物遷移濃度較低且基體組成復雜,因而在測定食品模擬物中酚類化合物時需要用到分離富集技術比如液-液萃取、固相(微)萃取及液-液-液微萃取等,而上述幾種萃取技術都需要使用一定量的易揮發、毒性大的有機溶劑,對實驗人員及環境不利。目前常用的測定酚類化合物的定量方法為氣相色譜法(GC)和高效液相色譜法(HPLC)。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術而提供一種檢測效果好且安全的食品接觸材料中酚類物質遷移至油性模擬物的測定方法。
[0006]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:在反應容器中加入質量比為1:0.75?30的有機離子液體和待萃取的葵花籽油樣品,渦旋振蕩萃取I?9min,然后在20?70°C下超聲萃取15?20min,接著再在4000?5000rpm條件下離心處理10?20min,取下層離子液體相,利用高效液相色譜-熒光檢測分析離子液體相中酚類物質的含量。
[0007]上述葵花籽油樣品為由食品接觸材料通過遷移試驗獲得的食品模擬物或者由葵花籽油配置的酚類物質溶液,遷移試驗的方式有多種,例如:將酚醛樹脂制手柄在葵花籽油中120°C條件下浸泡30min的食品模擬物。
[0008]苯酚、雙酚A及對叔丁基苯酚為常見的酚類物質,因此上述方案中的所述酚類物質為苯酚、雙酚A或對叔丁基苯酚中的一種。
[0009]所述有機離子液體為六氟磷酸鹽、咪唑四氟硼酸鹽、氯化1-辛基-3-甲基咪唑,N-乙基溴化吡啶,N- 丁基氯化吡啶或氯化1- 丁基-3-甲基咪唑中的一種。
[0010]作為優選,所述有機離子液體為咪唑四氟硼酸鹽。
[0011]所述有機離子液體與待萃取的葵花籽油樣品的優選質量比為1:30,所述渦旋振蕩萃取的優選萃取時間為3min,所述超聲萃取的優選萃取溫度為20°C。
[0012]上述高效液相色譜-熒光檢測的檢測條件為:
[0013]液相條件:淋洗液為Vill:V*= 30:70的混合溶液,17min后線性梯度變化至Vi腈:V水=64:36,19min時乙腈變化到100%,20min時乙腈線性變化至30%,進樣量1yL,流速ImL.min—1,柱箱溫度40 °C ;
[0014]色譜條件:色譜柱采用Diamonsil C18柱,該色譜柱規格為150 X 4.6mm,粒徑5 μ m,熒光檢測波長:發射波長為310nm,激發波長為270nm。
[0015]與現有技術相比,本發明的優點在于:
[0016](I)本發明在葵花籽油樣品萃取中選用有機離子液體作為萃取劑,與現有技術中使用的易揮發、毒性大的有機溶劑相比,有機離子液體為一種環境友好型的有機溶劑,具有不揮發、無色、無嗅的特點,使用安全且萃取效果好。
[0017](2)應用熒光檢測對萃取結果進行分析,與傳統的氣相色譜法(GC)和高效液相色譜法(HPLC)相比,不僅靈敏度好也具有更高的選擇性,在色譜的定性及定量上更為準確,提高了實驗結果的準確性。
[0018]綜上,本發明利用有機離子液體作為萃取劑,研究了有機離子液體的種類、酚類物質的處理量、渦旋萃取時間及超聲萃取溫度對萃取效果的影響,為進一步研究食品接觸材料中酚類物質遷移至油性模擬物的檢測提供基礎。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例1中不同有機離子液體的萃取效果比較圖;
[0020]圖2為本發明實施例1中不同有機離子液體用量的萃取效果比較圖;
[0021]圖3為本發明實施例1中不同渦旋萃取時間的萃取效果圖;
[0022]圖4為本發明實施例2中最佳萃取條件下的標準色譜圖;
[0023]圖5為本發明實施例2中最佳萃取條件下的標準曲線圖。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0025]實施例1:
[0026]1、測定方法
[0027]樣品處理:在塑料離心管中加入一定質量比的有機離子液體和葵花籽油樣品,渦旋振蕩萃取,然后在一定溫度下進行超聲萃取,接著再在4000?5000rpm條件下離心處理10?20min,取下層離子液體相,本實施例中葵花籽油樣品為由葵花油配置的酚類物質溶液,本實施例中的酚類物質為苯酚、雙酚A或對叔丁基苯酚中的任意一種。
[0028]檢測條件:利用高效液相色譜-熒光檢測分析離子液體中酚類物質的含量,所用儀器為Waters2695e,2475熒光檢測器。液相條件:淋洗液為Vill:V*= 30:70的混合溶液,17min后線性梯度變化至Vill:V水=64:36,19min時乙腈變化到100%,20min時乙腈線性變化至30%,進樣量10 μ L,流速ImL柱箱溫度40°C;色譜條件:色譜柱采用DiamonsilC18柱,該色譜柱規格為150 X 4.6mm,粒徑5 μ m,熒光檢測波長:發射波長為310nm,激發波長為 270nm。
[0029]2、萃取條件優化
[0030]2.1、有機離子液體的種類對萃取效果的影響
[0031]按照上述的測定方法且在相同測定條件下,分別將六氟磷酸鹽、咪唑四氟硼酸鹽、氯化1-辛基-3-甲基咪唑、N-乙基溴化吡啶、N- 丁基氯化吡啶、氯化1-丁基-3-甲基咪唑用于葵花籽油樣品中的酚類物質萃取。試驗顯示氯化1-辛基-3-甲基咪唑、N-乙基溴化吡啶、N- 丁基氯化吡啶、氯化1- 丁基-3-甲基咪唑萃取效果較差,而六氟磷酸鹽和咪唑四氟硼酸鹽的萃取效果較好。進一步比較六氟磷酸鹽、咪唑四氟硼酸鹽類的六種離子液體,即1_ 丁基_3_甲基六氟憐酸鹽([C4mim] [PF6])、1-己基-3-甲基六氟憐酸鹽([C6mim] [PF6])、1-辛基-3-甲基六氟磷酸鹽([C8mim] [PF6] )、1-丁基-3-甲基四氟硼酸鹽([C4mim] [BF4])、1-己基-3-甲基四氟硼酸鹽([C6mim] [BF4] )、1-辛基-3-甲基四氟硼酸鹽([C8mim] [BF4])對葵花籽油樣品中酚類物質的萃取結果,如圖1可見,[C6mim] [BF4]萃取效果最好。
[0032]2.2、酚類物質的處理量對萃取效果的影響
[0033]按照上述的測定方法且在相同測定條件下,分別取0.5mL、l.0mL、2.0mL、2.5mL、
5.0mL,7.5mL、10mL、15mL、20mL的[C6mim] [BF4]作為萃取劑,分別對含一定質量的苯酚、雙酚A、對叔丁基苯酚的葵花籽油樣品進行萃取試驗,使萃取劑用量與被萃取葵花籽油樣品質量比分別為 1:0.75、1: 1、1:1.5、1:2、1:3、1:6、1:7.5、1:15、1:30。結果如圖 2 所示,離子液體對不同酚的萃取能力不同,對對叔丁基苯酚而言,當樣品質量為1g時,離子液體對其萃取已達飽和,而苯酚則是當樣品量達15g時有達平衡的趨勢,離子液體對雙酚A的萃取能力則比較強,當樣品量達20g時還表現出較強的萃取能力。
[0034]由于[C6mim] [BF4]對對叔丁基苯酹的萃取在7.5g時已基本達平衡,而且當樣品量為1g時,樣品的檢出限已能滿足歐盟雙酹A限量0.6mg/kg以及對叔丁基苯酹0.05mg/kg的限量要求,并且在實際操作中,當樣品量為20g時產生渦旋比較困難,因此本實施例選用萃取的樣品質量為15g,即離子液體用量與樣品質量比為1:30。
[0035]2.3、渦旋時間對萃取效果的影響
[0036]按照上述的測定方法且在相同測定條件下,分別考察渦旋萃取時間為0min、lmin、2min、3min、5min、7min、9min時的萃取效果,結果如圖3所示,潤旋振蕩Imin以后萃取即可達平衡,但是考慮到時間略長萃取效率更易趨于一致,所以本實施例選擇渦旋時間為3min。
[0037]2.4、超聲溫度對萃取效果的影響
[0038]按照上述的測定方法且在相同測定條件下,分別研究超聲萃取時萃取溫度為200C、30°C、40°C、50°C、60°C、70°C時的萃取效果,結果發現溫度對萃取幾乎沒有影響,但是萃取溫度高易引起離子液體在葵花籽油中的溶解度提高,40°C以上就已經觀察到離子液體與葵花籽油之間有一層乳化層類的物質,不利于離子液體的分離提取,因此選定超聲萃取的溫度為20°C。
[0039]由上可得,最佳萃取條件為:有機離子液體選用咪唑四氟硼酸鹽,有機離子液體用量與待萃取酚類物質的質量比為1:30,渦旋振蕩萃取時間為3min,超聲萃取溫度為20°C。
[0040]2.5、最佳萃取條件與現有的萃取方法比較
[0041]遷移試驗:酚醛樹脂制手柄在葵花籽油中120°C條件下浸泡30min得葵花油模擬物。
[0042]目前對于油性模擬物中的雙酚A,EN13130-13-2005的方法是用甲醇冰(1:1)進行萃取。應用EN 13130-13-2005中所述方法對三種酚類物質進行萃取,并與本實施例的方案進行比較,發現本實施例所采用的有機離子液體萃取苯酚、雙酚A、對叔丁基苯酚的富集效率分別是EN方法的10、10和18倍。
[0043]用EN的方法對苯酚陽性樣品進行萃取,萃取液用熒光檢測并與本實施例的方法比較,結果如表I所示,可見本實施例的最佳萃取條件的萃取效果更佳。
[0044]表I
[0045]
酚醛樹脂鍋手柄(葵花軒油,120 V,
30 min)
本實施例 EN 13130-13-2005
(mg/kg)(mg/kg)
I1W 3.30, 3.43, 3.21 3.12, 2.90, 3.01
[0046]實施例2:線性方程、檢出限及標準色譜圖的測定
[0047]酚類標準樣品的配置:分別稱取7份離子液體0.5745g分別加入7支試管中,然后分另1J向7支試管中加入0.0200g、0.15g、0.6g、l.2g、5.0g、15.0g濃度為lOmg/kg的酹類物質標液和15.0Og濃度為20mg/kg的酚類物質標液,并分別在各管中添加葵花籽油,使每管中的樣品量為15.00g,此時各管中酚類物質的濃度分別為0.0133mg/kg、0.10mg/kg、
0.40mg/kg、0.8mg/kg、3.33mg/kg、10.0mg/kg、20.0mg/kg。
[0048]采用實施例1中獲得的最佳萃取條件對上述酚類標準樣品進行萃取,萃取后進行上機分析。苯酚、雙酚A和對叔丁基苯酚的線性范圍、重現性(相對標準偏差)及檢出限(S/N = 3)如表2所示,在所測定的濃度范圍內,苯酚、雙酚A和對叔丁基苯酚的濃度(X)與其對應的峰面積值(y)呈現良好的線性關系,3種物質的RSD(相對標準偏差)〈2%,具有良好的重復性;圖4為標準色譜圖,圖5為標準曲線圖,相對標準偏差是由濃度為lmg/kg的酚類物質加標樣品經前處理,上機計算得到。
[0049]表2
[0050]
【權利要求】
1.一種食品接觸材料中酚類物質遷移至油性模擬物的測定方法,其特征在于:在反應容器中加入質量比為1:0.75?30的有機離子液體和待萃取的葵花籽油樣品,渦旋振蕩萃取I?9min,然后在20?70°C下超聲萃取15?20min,接著再在4000?5000rpm條件下離心處理10?20min,取下層離子液體相,利用高效液相色譜-熒光檢測分析離子液體相中酚類物質的含量。
2.如權利要求1所述的食品接觸材料中酚類物質遷移至油性模擬物的測定方法,其特征在于:所述葵花籽油樣品為由食品接觸材料通過遷移試驗獲得的葵花油模擬物或者由葵花籽油配置的酚類物質溶液。
3.如權利要求1或2所述的食品接觸材料中酚類物質遷移至油性模擬物的測定方法,其特征在于:所述酚類物質為苯酚、雙酚A或對叔丁基苯酚中的一種。
4.如權利要求1所述食品接觸材料中酚類物質遷移至油性模擬物的測定方法,其特征在于:所述有機離子液體為六氟磷酸鹽、咪唑四氟硼酸鹽、氯化1-辛基-3-甲基咪唑,N-乙基溴化吡啶,N- 丁基氯化吡啶,氯化1- 丁基-3-甲基咪唑中的一種。
5.如權利要求4所述的食品接觸材料中酚類物質遷移至油性模擬物的測定方法,其特征在于:所述有機離子液體為咪唑四氟硼酸鹽。
6.如權利要求1所述的食品接觸材料中酚類物質遷移至油性模擬物的測定方法,其特征在于:所述有機離子液體與待萃取的葵花籽油樣品的質量比為1:30,所述渦旋振蕩萃取時間為3min,所述超聲萃取溫度為20°C。
7.如權利要求1所述的食品接觸材料中酚類物質遷移至油性模擬物的測定方法,其特征在于:所述高效液相色譜-熒光檢測中, 液相條件:淋洗液為:v水=30:70的混合溶液,17min后線性梯度變化至Vill:V水=64:36,19min時乙腈變化到100%,20min時乙腈線性變化至30%,進樣量10yL,流速ImL.min—1,柱箱溫度 40 °C ; 色譜條件:色譜柱采用Diamonsil C18柱,該色譜柱規格為150X4.6mm,粒徑5 μ m,熒光檢測波長:發射波長為310nm,激發波長為270nm。
【文檔編號】G01N30/06GK104198640SQ201410457878
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月10日 優先權日:2014年9月10日
【發明者】曹國洲, 朱曉艷, 孫萍, 劉在美, 肖道清, 陳少鴻, 吳倩, 劉江 申請人:寧波檢驗檢疫科學技術研究院