本發(fā)明涉及環(huán)氧氯丙烷測定領域，尤其涉及一種食品接觸材料中環(huán)氧氯丙烷遷移量的測定方法。

背景技術：

環(huán)氧氯丙烷(3-氯-1,2-環(huán)氧氯丙烷)是一種含氧物質的穩(wěn)定劑和化學中間體，其作為一種化工原料，應用廣泛。然而，由于其具有毒性及對人體的傷害，國內外主要國家都將其列為限制物質。目前，除了對水中的環(huán)氧氯丙烷殘留有限制要求外，對食品接觸材料中環(huán)氧氯丙烷殘留也有限制，如我國gb9685－2008中限定環(huán)氧氯丙烷含量的限量為1.0mg/kg；又如歐盟eu10/2011指令要求塑料中環(huán)氧氯丙烷遷移量＜0.01mg/kg,日本食品衛(wèi)生法則規(guī)定金屬表面涂層中的環(huán)氧氯丙烷在戊烷中的溶出量≤0.5mg/l。

目前環(huán)氧氯丙烷研究主要以水中的含量為主，對食品接觸材料中遷移量的研究還很少。專利號為zl201410055719.5(授權公告號為cn103760290b)的中國發(fā)明專利公開了一種食品接觸材料中環(huán)氧氯丙烷遷移量的測定方法，其包括以下步驟：步驟一，制備標準工作溶液、食品模擬物試液和空白試液；步驟二，采用氣相色譜-串聯(lián)三重四級桿質譜聯(lián)用儀對步驟一的三種溶液分別進行氣相色譜—串聯(lián)質譜測定；以標準工作溶液中環(huán)氧氯丙烷的濃度x為橫坐標，以對應的測得的定量離子峰面積y為縱坐標，繪制標準工作溶液回歸曲線，根據(jù)曲線得到的線性方程y＝ax+b，計算出回歸曲線的斜率a和截距b；步驟三，根據(jù)公式c＝【(y模-y空)-b】/a，計算食品模擬物試液中環(huán)氧氯丙烷濃度。該專利公開了一種采用外標法來測定食品接觸材料中環(huán)氧氯丙烷遷移量的方法，雖然該專利能在一定程度上較準確地測定食品接觸材料中環(huán)氧氯丙烷的遷移量，但其結果隨前處理過程和色譜條件影響較大，回收率不高。

此外，目前環(huán)氧氯丙烷測定的前處理方法主要有吹掃捕集、固相萃取、液液萃取等，其中，吹掃捕集法儀器配置要求高、而且檢出限高；固相萃取和液液萃取方法萃取過程容易造成組分損失；采用同位素稀釋-氣質聯(lián)用法是選用同位素稀釋劑作為內標物消除檢測過程誤差的一種方法，但同位素稀釋劑一般價格不菲。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術而提供一種測定結果準確性高的食品接觸材料中環(huán)氧氯丙烷遷移量的測定方法。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種食品接觸材料中環(huán)氧氯丙烷遷移量的檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)標準溶液配制：分別配制一定濃度的環(huán)氧己烷標準中間溶液和環(huán)氧氯丙烷標準中間溶液；取適量的上述環(huán)氧氯丙烷標準中間溶液，加入一定量的環(huán)氧己烷標準中間溶液，定容配制得到至少三種濃度的標準工作液；

(2)樣品前處理：通過食品接觸材料與水基食品模擬物的遷移實驗獲得模擬液，然后加入一定量的上述環(huán)氧己烷標準中間溶液作內標，倒入分液漏斗中，加入氯化鈉，充分溶解后加入二氯甲烷，靜置，取二氯甲烷萃取液至頂空瓶；再重復上述實驗步驟2次，二氯甲烷萃取液可適當減少，收集至同一頂空瓶中；

(3)氣相色譜測定：采用氣相色譜法對上述步驟(1)和步驟(2)獲得的標準工作液和萃取液分別進行測定，按下列公式(1)計算獲得模擬液中的環(huán)氧氯丙烷濃度，

式(1)中：

x——模擬液中環(huán)氧氯丙烷的含量，單位為mg/l；

ai——萃取液中環(huán)氧氯丙烷的峰面積；

ci——標準工作液中環(huán)氧氯丙烷的含量，單位為mg/l；

vi——二氯甲烷體積，單位為ml；

asc——標準工作液中環(huán)氧己烷的峰面積；

as——標準工作液中環(huán)氧氯丙烷峰面積；

v——模擬液體積，單位為ml；

ass——萃取液中環(huán)氧己烷的峰面積，其中vi按等量環(huán)氧己烷標準中間溶液定容體積10ml來計算。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中樣品前處理的具體方法為：準確移取一定體積的經遷移試驗得到的模擬液，放入分液漏斗中，加入體積為上述模擬液0.5～1.5‰的環(huán)氧己烷標準中間溶液,加入氯化鈉，該氯化鈉與上述模擬液的質量比為4～5:100，振搖溶解，加入體積為上述模擬液4～5％的二氯甲烷，振搖1～2min；靜置分層，放出下層二氯甲烷萃取液，置于頂空瓶中，蓋塞，按照上述步驟，再分別準確加入二氯甲烷2～3ml和1～2ml，萃取模擬物，合并萃取液于上述頂空瓶中，從而獲得所需的萃取液。

作為優(yōu)選，所述步驟(3)中氣相色譜測定的條件為：色譜柱：hp-innowax，柱溫:40℃恒定0.5min，以20℃/min升溫速率升溫至105℃,恒定4.00min，以40℃/min升溫速率升溫至200℃,恒定1.00min；氣化溫度:105℃；載氣為n2；其流速及進樣方式:恒流,4.0ml/min，不分流；自動進樣器進樣,進樣量1.0μl；fid檢測器:溫度200℃；空氣流速400ml/min,氫氣流速40ml/min,尾吹氣流速25ml/min。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)的遷移試驗中，所用的水基食品模擬物為水、10％乙醇、4％醋酸，其中4％醋酸模擬物需用氫氧化鈉調至中性后再進行萃取操作。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明采用環(huán)氧己烷作為內標物質，利用氣相色譜內標法對食品接觸材料中環(huán)氧氯丙烷的遷移量進行測定，該方法可消除操作過程、體積測定等干擾因素，通過加入合適的內標物質，結合操作簡單的液液萃取法，建立一種食品接觸材料中環(huán)氧氯丙烷遷移量的新的檢測方法。

本發(fā)明中的測定方法過程簡單，可操作性強，分析結果具有較好的準確性和可靠性，其中回收率可達89.5％～101.1％，精密度可達2.11～2.83，檢出限為0.002mg/l，可為我國食品接觸材料中環(huán)氧氯丙烷安全評估及檢測方法的改進提供基礎。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中使用hp-5柱的出峰情況；

圖2為本發(fā)明實施例中使用hp-innowax的出峰情況。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。

一、測定方法

1、儀器設備

氣相色譜儀:aglient7890(帶fid檢測器)，色譜柱:innowax(30m×0.53mm×1.0μm),hp-5(30m×0.32mm×0.25),高純氮氣、高純氫氣、高純空氣；250ml分液漏斗；振搖儀。

2、試劑

乙酸(分析純，國藥)；無水乙醇(分析純，國藥)；甲醇(色譜純，tedia)；酚酞指示劑(稱取0.5g酚酞溶于50ml95％乙醇，再加純水50ml)；氫氧化鈉(分析純，國藥)；二氯甲烷(色譜純，tedia)；氯化鈉(分析純，國藥)；1,2-環(huán)氧己烷(純度≥96％，tgi)；環(huán)氧氯丙烷(純度≥95％，德國dr)；實驗用水為gb/t6682規(guī)定的三級水。

3、內標物的選擇

環(huán)氧氯丙烷的分子量為92，沸點為117.9℃，而環(huán)氧己烷也帶有環(huán)氧基團，且分子量為100，沸點為120℃，不溶于水，溶于醇和二氯化碳，兩者的分子結構和物理化學特性較為相近。從儀器響應比較，環(huán)氧己烷檢測器響應略高于環(huán)氧氯丙烷，而極性innowax柱能使目標物質出峰較晚(如圖2所示)，消除溶劑和模擬物出峰干擾，由圖1可見，環(huán)氧氯丙烷和環(huán)氧己烷的出峰時間分別為5.1min和7.3min，兩者接近而又不干擾。因此，本發(fā)明選擇環(huán)氧己烷作為內標物質。

4、色譜條件的選擇

4.1色譜柱的選擇

環(huán)氧氯丙烷檢測常用的色譜柱有hp-5、hp-innowax等，通過實驗驗證了同樣程序升溫條件下hp-5和hp-innowax的分離效果，得hp-5出峰比較快，出峰時間4min左右(如圖1所示)。二氯甲烷使環(huán)氧氯丙烷的背景變大，當有乙醇溶液時，則影響環(huán)氧氯丙烷的出峰，hp-innowax基本不存在類似影響(如圖2所示)。液液萃取前處理都會有少量水存在，hp-innowax柱子能耐受少量水的影響，而且同樣濃度條件下，hp-innowax柱子的s/n(信號噪聲比)值要比hp-5的s/n值要高。因此本發(fā)明選用innowax柱子。

4.2程序升溫條件的選擇

二氯甲烷、乙醇和環(huán)氧氯丙烷的沸點相對較低，因此初始溫度越低，與其他物質的分離效果越好。本發(fā)明中，試驗了若干種程序升溫條件，最終確定為：始40℃恒定0.5min，以20℃/min升溫速率升溫至105℃,恒定4.00min，以40℃/min升溫速率升溫至200℃,恒定1.00min。

4.3分流比的選擇

分流比是模擬物中環(huán)氧氯丙烷檢測的關鍵參數(shù)，其直接影響了能否對環(huán)氧氯丙烷進行準確的測定。在二氯甲烷溶劑中采用不分流進樣，以提高檢測下限，滿足標準限量要求。

由以上試驗獲得本發(fā)明中食品接觸材料中環(huán)氧氯丙烷遷移量的測定方法，其包括以下步驟：

(1)標準溶液配制：將環(huán)氧己烷逐級稀釋，用甲醇定容，配制環(huán)氧己烷標準中間溶液(500.0mg/l)。將環(huán)氧氯丙烷逐級稀釋，用甲醇定容，配制環(huán)氧氯丙烷標準中間溶液(100.0mg/l)。取適量的環(huán)氧氯丙烷標準中間溶液，至10.0ml容量瓶中，并加入環(huán)氧己烷中間溶液100μl作內標，用二氯甲烷定容，配制得標準工作液，該標準工作液環(huán)氧氯丙烷的濃度范圍為0.5、1、2、5、10、20、50mg/l，用于儀器作標準曲線。

(2)樣品前處理：準確移取遷移試驗得到的模擬液100ml，放入250ml分液漏斗中，加入100μl環(huán)氧己烷標準中間溶液(濃度500.0mg/l),加入5g氯化鈉，振搖溶解，準確加入5.0ml二氯甲烷，振搖1min。靜置分層，濾紙卷成小條，擦干分液漏斗莖管內的水珠，放出下層二氯甲烷萃取液，置于頂空瓶中，蓋塞。按照上述步驟，分別準確加入二氯甲烷3ml和2ml，萃取模擬物，合并萃取液于上述同一頂空瓶中，用于氣相色譜測定。

(3)氣相色譜測定：采用氣相色譜法對上述步驟(1)和步驟(2)獲得的標準工作液和萃取液分別進行測定，按下列公式(1)計算獲得模擬液中的環(huán)氧氯丙烷濃度。

式(1)中：

x——模擬液中環(huán)氧氯丙烷的含量，單位為mg/l；

ai——萃取液中環(huán)氧氯丙烷的峰面積；

ci——標準工作液中環(huán)氧氯丙烷的含量，單位為mg/l；

vi——二氯甲烷萃取液體積，單位為ml；

asc——標準工作液中環(huán)氧己烷的峰面積；

as——標準工作液中環(huán)氧氯丙烷峰面積；

v——模擬液體積，單位為ml；

ass——萃取液中環(huán)氧己烷的峰面積，其中vi按等量環(huán)氧己烷標準中間溶液定容體積10ml來計算。

上述步驟(3)中氣相色譜測定的條件為：色譜柱：hp-innowax，柱溫:40℃恒定0.5min，以20℃/min升溫速率升溫至105℃,恒定4.00min，以40℃/min升溫速率升溫至200℃,恒定1.00min；氣化溫度:105℃；載氣為n2，其流速及進樣方式:恒流,4.0ml/min，不分流；自動進樣器進樣,進樣量1.0μl；fid檢測器:溫度200℃；空氣流速400ml/min,氫氣流速40ml/min,尾吹氣流速25ml/min。

上述遷移實驗根據(jù)gb/t5009.156規(guī)定，按照待測樣品的預期用途和使用條件，用適當?shù)哪M物進行待測樣品的遷移試驗。本實驗以水、10％乙醇、4％醋酸為模擬物按70℃、2小時條件進行遷移實驗，分別得到待測模擬物。

二、回收率

1、外標法回收率

(1)標準溶液配制：將環(huán)氧己烷逐級稀釋，用甲醇定容，配制環(huán)氧己烷標準中間溶液(500.0mg/l)。將環(huán)氧氯丙烷逐級稀釋，用二氯甲烷定容，配制得標準工作液，該標準工作液環(huán)氧氯丙烷的濃度范圍為0.5、1、2、5、10、20、50mg/l，用于儀器作標準曲線。

(2)樣品前處理：準確移取遷移試驗得到的水基模擬物100ml，倒入250ml分液漏斗中，加入5g氯化鈉，振搖溶解，準確加入5.0ml二氯甲烷，振搖1min。靜置分層，濾紙卷成小條，擦干分液漏斗莖管內的水珠，放出下層二氯甲烷萃取液，于頂空瓶中，蓋塞。按照上述步驟，分別準確加入二氯甲烷3ml和2ml，萃取模擬物，合并萃取液于同一頂空瓶中(收集前后稱重頂空瓶，利用質量差和密度計算二氯甲烷萃取液體積)，用氣相色譜測定。

(3)氣相色譜測定：采用氣相色譜法對上述步驟(1)和步驟(2)獲得的標準工作液和萃取液分別進行測定，按下列公式(1)計算獲得模擬液中的環(huán)氧氯丙烷濃度。

外標法按(2)計算：

式(2)中：

x——模擬物中環(huán)氧氯丙烷的含量，單位為毫克每升(mg/l)；

c——測試液中環(huán)氧氯丙烷的濃度，單位為毫克每升(mg/l)；

v——模擬物體積，單位為毫升(ml)；

vi——二氯甲烷收集體積，單位為毫升(ml)。

在水、10％乙醇和4％乙酸的模擬物溶液中，用環(huán)氧氯丙烷標準物質外標法作標準曲線，按式(2)計算，回收率結果如表1所述。

表1外標法回收率(加標量單位mg/l)

2、內標法回收率

在水、10％乙醇和3％乙酸的模擬物溶液中，按上述步驟(1)、(2)、(3)進行操作，在以環(huán)氧己烷為內標作環(huán)氧氯丙烷標準曲線，按式(1)計算，回收率結果如表2所述。

表2內標法回收率實驗(加標量單位mg/l)

對于水基樣品采用液液萃取環(huán)氧氯丙烷，目前方法成熟，簡單可靠，但一些操作過程會對回收率和重現(xiàn)性產生的影響。而采用內標法，則可以避免萃取等過程中的環(huán)氧氯丙烷損失造成的定量不準確性，由上述表1和表2，外標法回收率在80.4％～92.3％，而本發(fā)明的內標法回收率在89.5％～101.1％，可見內標法的回收率明顯優(yōu)于外標法。

三、精密度試驗

在一定加標濃度下分別重復6次，計算rsd得到：在0.5mg/l環(huán)氧氯丙烷的3％乙酸模擬液中，外標法rsd(％)為2.97，內標法rsd(％)為2.48；在1.0mg/l環(huán)氧氯丙烷的10％乙醇模擬液中，外標法rsd(％)為2.41，內標法rsd(％)為2.11；在2.0mg/l環(huán)氧氯丙烷的水模擬液中外標法rsd(％)為5.14，內標法rsd(％)為2.83。在各濃度點內標法精度更高，實驗的平行性也更好。

四、線性范圍和檢出限

本發(fā)明對水基食品模擬物的線性范圍為0.5～50mg/l，內標法相關系數(shù)為0.9996，檢出限為0.002mg/l，能夠滿足歐盟對食品接觸材料模擬物中環(huán)氧氯丙烷遷移量的限量要求。