HPLC-MS/MS法測定復合食品接觸材料中2,4-二氨基甲苯

章宦勝，周雷，史丹

（溫州市質量技術檢測科學研究院/國家鞋類質量監督檢驗中心（溫州），浙江溫州 325007）

前言

在現代食品包裝材料中，復合食品包裝材料是應用最廣的一種軟包裝材料。它是由兩種或多種性質不同的材料通過物理和化學復合，組成具有兩種或兩種以上形態結構的材料。它的組成材料主要是塑料薄膜、鋁箔、膠黏劑和油墨[1]。復合食品包裝材料在加工合成中常使用含甲苯二異氰酸酯(toluene diisocyanate，TDI) 的黏合劑，TDI 極易水解成致癌性的芳香胺，主要成分為2,4-二氨基甲苯。二氨基甲苯易溶于水、醇和醚。復合食品包裝袋在使用時，水解產生的2,4-二氨基甲苯會遷移到食品中，對食用者造成危害。研究表明，當吸入、食入、經皮吸收此有機物后，對粘膜、呼吸道及皮膚有刺激作用，可引起濕疹、類似丹毒的痂皮。中毒表現有支氣管炎、氣管炎、喘息等，IARC 致癌性評論為該有機物對人可能致癌[2]。鑒于2,4-二氨基甲苯的危害性，控制復合食品包裝膜袋中2,4-二氨基甲苯的含量就顯得尤為重要。我國制定的GB 9683-1988《復合食品包裝袋衛生標準》規定了2,4-二氨基甲苯(4%乙酸)的指標為≤0.004 mg/L；歐盟食品接觸材料法規(EU)NO.10/2011 規定了塑料食品接觸材料中初級芳香胺的特定遷移量不得超過0.01mg/kg。目前對于2,4-二氨基甲苯的分析方法主要有氣相色譜法、氣相色譜-質譜聯用法(GC-MS)、液相色譜法以及液相色譜-串聯質譜法[3-10]。本文采用高效液相色譜-串聯質譜法對食品接觸材料中2,4-二氨基甲苯的測定進行了研究，試驗結果表明，本文建立的方法檢測速度快、操作簡單便捷、靈敏度高、重復性好，可為食品接觸材料中2,4-二氨基甲苯的測定提供方法依據。

1 試驗部分

1.1 儀器設備

高效液相色譜-串聯質譜儀（1260/6495A 型），美國Agilent公司；分析天平（精確至0.0001 g），德國Sartorius 公司；烘箱，德國Memmert 公司。

1.2 試劑和材料

2,4-二氨基甲苯標準物質，純度98.0%，德國Dr.Ehrenstorfer公司生產；甲醇、乙腈、甲酸均為色譜純，購于上海安譜實驗科技股份有限公司；乙酸，分析純，浙江中星化工試劑有限公司生產。

1.3 標準溶液的配制

稱取適量2,4-二氨基甲苯標準物質于10 mL 容量瓶中，用甲醇定容，配制成質量濃度約為1000 mg/L 的標準儲備液，4 ℃避光保存。移取適量體積的標準儲備液至10 mL 容量瓶中，用甲醇定容，制得質量濃度10 mg/L 的標準中間溶液，4 ℃避光保存。臨用時，分別取標準中間液適量，以甲醇為溶劑，配制成質量濃度分別為0.1，0.2，0.4，1.0，2.0，4.0，10 μg/L 的標準工作溶液，用于制作標準曲線。

1.4 樣品前處理

未裝過食品的包裝袋：用水洗3 次，淋干，按2 mL/cm2計算裝入乙酸溶液，熱封口。裝過食品的包裝袋：剪口，將食品全部移出，用清水沖至無污物，再用水沖洗3 次，淋干后按2 mL/cm2計算裝入乙酸溶液，熱封口。

將熱封口后的包裝袋（使用溫度為60 ℃～120 ℃），置于預先調至120 ℃±5 ℃的烘箱內，恒溫40 min，取出自然放冷至室溫，剪開封口，提取液經0.22 μm 濾頭過濾后，用LC-MS/MS 分析。使用溫度低于60 ℃的包裝袋，置于預先調至60 ℃±5 ℃的烘箱內，恒溫120 min，取出自然放冷至室溫，剪開封口，提取液經0.22 μm 濾頭過濾后，用LC-MS/MS 分析。

1.5 HPLC-MS/MS 儀器條件

1.5.1 色譜條件

色譜柱：InfinityLab Poroshell 120 EC-C18（3.0 mm×100 mm,2.7 μm）；柱溫：30 ℃；進樣量：5μL；流速0.4 mL/min；流動相A 為(0.1%甲酸)水；流動相B 為100%乙腈。色譜梯度洗脫方法見表1。

1.5.2 質譜條件

電離方式：ESI+；毛細管電壓：4000 V；干燥氣溫度：280 ℃；干燥氣流速：14 L/min；鞘氣溫度：250 ℃；霧化器壓力：35 psi；監測模式：多反應監測（MRM）；2,4-二氨基甲苯多反應監測參數見表2。所得2,4-二氨基甲苯的總離子流色譜圖見圖1。

表2 2,4-二氨基甲苯的多反應監測參數Tab.2 MRMparameters of2,4-TDA

2 結果與討論

2.1 流動相的選擇

比較了水-甲醇，水-乙腈，(0.1%甲酸)水-甲醇和(0.1%甲酸)水-乙腈流動相體系下2,4-二氨基甲苯的峰型和靈敏度。結果表明，2,4-二氨基甲苯在上述四種流動相體系下均有相應，水-甲醇體系和(0.1%甲酸)水-甲醇體系造成2,4-二氨基甲苯出現并肩峰，水-乙腈體系造成2,4-二氨基甲苯的響應值過低，(0.1%甲酸) 水-乙腈體系能夠使2,4-二氨基甲苯有較好的峰型和靈敏度，因此選擇(0.1%甲酸)水-乙腈體系作為流動相。

2.2 質譜條件的優化

比較了不同鞘氣溫度條件下2,4-二氨基甲苯的響應值，鞘氣溫度分別為200 ℃、250 ℃、300 ℃、350 ℃、400 ℃。結果表明，隨著鞘氣溫度的升高，2,4-二氨基甲苯的響應值呈現上升趨勢。在鞘氣溫度達到250 ℃后基本達到平衡，溫度繼續上升，2,4-二氨基甲苯的響應值并沒有明顯的升高，綜合考慮選擇250 ℃為鞘氣溫度。

2.3 方法的線性和檢出限

按照1.3 的方法配制2,4-二氨基甲苯標準工作溶液，經液相色譜-串聯質譜儀所建方法進行檢測，所得峰面積為縱坐標，濃度為橫坐標，繪制標準曲線，見圖3。經線性擬合所得方程為y=3496.14821x+756.16809，線性相關系數為0.9999。證明該方法在0.1～10 μg/L 濃度范圍內線性關系良好。

采用空白樣品中加標的方法，按照1.4 和1.5 進行試驗操作，所得譜圖進行信噪比計算，將信噪比＞3 時對應的2,4-二氨基甲苯添加量作為方法的檢出限。在添加水平為0.1 μg/L 時，信噪比＞3，因此將該方法檢出限定為0.1 μg/L。

2.4 回收率和精密度

選用空白基質進行加標回收試驗，添加水平分別為0.2、1、10 μg/L，試驗步驟同1.4 和1.5，每個添加水平做6 次獨立平行試驗。試驗所得回收率和精密度結果列于表3，其中精密度以相對標準偏差（RSD）表示。從表中可以看出，該方法中2,4-二氨基甲苯的回收率在83%～95%之間，重復條件下的相對標準偏差在3%～5%之間，表明方法的回收率高、精密度好。

表3 方法的精密度和回收率Tab.3 Precision and recovery ofthe method

3 結論

對復合食品接觸材料中2,4-二氨基甲苯的HPLC-MS/MS測定方法進行研究，方法在0.1～10 μg/L 濃度范圍內線性關系良好，檢出限為0.1 μg/L，回收率在83%～95%范圍內，相對標準偏差在3%～5%之間，該法檢測速度快、靈敏度高、重現性好，可用于復合食品接觸材料中2,4-二氨基甲苯的的檢測分析。