一种检测纸质食品包装材料中11种荧光增白剂含量的方法
【专利摘要】本发明公开了一种检测纸质食品包装材料中荧光增白剂（FWAs）含量的方法，包括5种二磺酸型FWAs（C.I71、85、90、113，FWA5bm），3种四磺酸型FWAs（C.I24、210、220）和3种六磺酸型FWAs（C.I264、353、357）。其特征在于，所述的方法包括下列步骤：（一）样品的制备；（二）待测物质的提取；（三）脱脂；（四）浓缩；（五）高效液相色谱检测。本发明所提供的方法操作简单，灵敏度高，能同时分离检测11种物质、定性定量分析结果准确、检测限低、分析速度快。
【专利说明】一种检测纸质食品包装材料中11种荧光增白剂含量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测纸质食品包装材料中荧光增白剂的方法，特别是以水与有机溶剂的混合溶剂超声提取，利用高效液相色谱法同时检测纸质食品包装材料中11种双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂的高通量检测方法，属于食品分析和包装材料领域。
【背景技术】
[0002]荧光增白剂(简称FWAs)被广泛应用于纸张、纺织品和洗涤剂中来增加商品的白度和亮度，其中，纸张中80%的FWAs为双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂(简称DSD-FWAs)。然而，由于有些不法商家将含有大量DSD-FWAs的办公用废纸回收用于纸质食品包装材料的生产，另外有些商家向纸质食品包装材料中非法添加DSD-FWAs，从而给食品安全带来某些隐患。虽然早期的文献报道DSD-FWAs为低毒性物质，但随着工业中DSD-FWAs生产品种的日益增多，越来越多未知毒性数据的DSD-FWAs可能被带入纸质食品包装材料中，研究表明，以C.1 85为代表的DSD-FWAs新品种可能会有提高病毒在人体中传染效率等危害的负面作用(Bing ff, et al.Current Microbiology, 2007, 54(1):5_8.)。美国食品药品管理监督局(FDA)和中国国标均规定纸质食品包装材料中仅允许添加C.1 220，并严格规定其限量，而禁止其余DSD-FWAs的添加。
[0003]荧光增白剂的分析方法有薄层色谱法、荧光光度法、紫外分光光度法和高效液相色谱法等。薄层色谱法操作复杂，且其定量能力不足；分子荧光光度法和紫外分光光度法仅能测定FWAs总量，且提取液易受到杂质的干扰，从而导致测定结果偏高；目前测定荧光增白剂的主流方法为离子对高效液相色谱法，如Shu等使用四丁基溴化铵(TBAB)为离子对试剂等度洗脱同时分析4种DSD-FWAs (Shu W C，et al.Journal of Chinesechemical society, 2009, 56(4):797-803.);然而由于 DSD-FWAs 类化合物结构较为类似，且DSD-FWAs标准品不易获得，有关离子对色谱法对DSD-FWAs分离特性的研究尚不到位，现有国内外检测技术手段还跟不上DSD-FWAs在纸质材料中的实际应用。另外，国内外对于纸质食品包装材料中DSD-FWAs提取的方法多采用提取率相对低的热水萃取法(Jeong S K，et al.Bull.KoreanChem.Soc.2012, 32(3)，3971-3976.)，需要研究出一种更高效的提取方法。
[0004]为满足纸质食品包装材料中DSD-FWAs的高通量分析，本发明使用水与有机溶剂的混合溶剂，分3次超声提取，并使用四丁基溴化铵(TBAB)为离子对试剂梯度洗脱分离，建立出一种同时检测纸质食品包装材料中11种DSD型荧光增白剂(FWAs)的高效液相色谱方法。
【发明内容】
[0005]本发明采用超声提取法，高效液相色谱串联二极管阵列或荧光检测仪同时检测纸质食品包装材料中的11种DSD-FWAs，包括以下步骤:(一)样品的处理
将纸质食品包装材料样品展开成平板状，逐份通过碎纸机将样品粉碎成纸屑；若纸质材料较为柔软(如面巾纸)，可取多份样品用剪刀剪成纸屑。再将纸屑转移至高速粉碎机中，以10000转/min的转速粉碎6次，每次约15s，将纸屑粉碎成纤维状。其中，也可以将纸质食品包装材料样品直接采用剪刀剪成纸屑后检测，但样品均匀度不如经高速粉碎制备的样品。
[0006](二)待测物质的提取
称取待测均匀样品0.5g于50mL聚丙烯塑料离心管中；拉紧实验室窗帘并关闭实验室日光灯，使实验环境处于照度小于20 Lux的避光状态下。加入25 mL乙腈/水(2:3，v/v)，50°C水浴下超声提取35 min。提取结束后，以3750转/min的转速离心5 min。转移上清液至50 mL容量瓶中，再于样品中分两次加入12 mL乙腈/水(2:3，v/v),同上述提取步骤提取10 min,重复两次。合并前后三次的上清液,并用乙腈/水(2:3，v/v)定容至50 mL,涡旋30s以使提取液充分混匀。其中，样品称取量可以为0.5-1.0 g中的一个；提取溶剂中的有机溶剂可以是乙醇、丙酮、甲醇、乙腈或者为几种溶剂的混合体；提取溶剂中含有机溶剂的比例可以10~90%之间的任何一个，但以40%含水量为最佳。
[0007](三)提取液的脱脂
将步骤(二)所得提取液转移至5 mL玻璃试管中，加入0.5 mL正己烷，充分涡旋30s以使样品提取液充分脱脂。静置2 min后，使用I mL吸管小心移去正己烷层，并将剩余清液转移至EP管中，以12000 r/min的速度离心5 min，取上清液供HPLC分析。
[0008](四)提取液的浓缩
检测机构若需要更低的检出限，则将(二)所得的提取液浓缩，经(三)脱脂后再分析；准确移取25 mL步骤(二)所得提取液至鸡心瓶中，于50°C下减压旋转蒸发至近干。分次加入0.5 mL乙腈/水(2: 3，v/v)润洗瓶身，并将润洗液转移至玻璃试管中。加入I mL乙腈/水(2:3，v/v)至鸡心瓶中，用吸管反复润洗瓶身，并小心将润洗液转移至5 mL玻璃试管中；继续分两次各加入0.5 mL乙腈/水(2: 3，v/v)润洗鸡心瓶，合并润洗液至5 mL玻璃试管中。使用乙腈/水(2: 3，v/v)定容至2 mL后，重复步骤(三)，得到溶液待HPLC分析。其中，润洗瓶身时加入乙腈/水(2:3，v/v)的量可以为0.5-1.0 mL的任一个。
[0009](五)仪器条件
色谱柱:Symmetry C18 柱(250 mmX4.6 mm, 5 u m, Waters 公司)，或 ZORBAX EclipseC18 柱(100 mmX4.6 mm, 5 ii m, Agilent 公司)；柱温:35°C ;流速为 1.0 mL/min ;流动相为(A)甲醇/水，5:95，V:V (含20 mmol/L四丁基溴化铵)，使用前经0.45 Um滤膜过滤及真空脱气；(B)乙腈/甲醇(2:3，v/v);进样方式:梯度洗脱，梯度洗脱程序如表1所示。进样体积:20 u L0
[0010]表1流动相的梯度洗脱表
【权利要求】
1.一种检测纸质食品包装材料中荧光增白剂含量的方法，其特征在于:包含以下步骤: (一)样品的制备: 使用碎纸机将纸质食品包装材料样品粉碎成纸屑后，再将纸屑转移至高速粉碎机中，高速粉碎成均匀、纤维状的试样； (二)待测物质的提取: 称取均匀的代表性样品0.5~1.0 g于塑料离心管中，于黑暗处分3次使用水与有机溶剂的混合溶剂超声提取样品，提取结束后将混合液离心，并转移至50 mL容量瓶中，将提取液准确定容后，充分混匀备用； (H)脱脂 将步骤(二)所得提取液转移至玻璃试管中，加入0.5-1.0 mL正己烷，充分涡旋30s。
2.静置2min后，使用吸管小心移去正己烷层，并将剩余清液转移至小塑料离心管中，以12000 r/min的速度离心5 min，取上清液供高效液相色谱(HPLC)分析； (四)浓缩 检测机构若需要更低的检出限，则将(二)所得的提取液浓缩，经(三)脱脂后再分析；准确移取适量步骤(二) 所得提取液至鸡心瓶中，于45°C下旋转蒸发至近干；分3次加入，每次加入约0.5 mL乙腈/水(2:3，v/v)润洗瓶身，并将润洗液转移至玻璃试管中；使用乙腈/水(2: 3，v/v)定容至2 mL后，充分摇匀，再重复步骤(三)，得到溶液待HPLC分析； (五)高效液相色谱法检测 将步骤(三)或(四)所得上清液通过高效液相色谱进行检测，所需条件如下: 色谱柱:C18色谱柱(250 mmX4.6 mm, 5 u m);柱温:35°C ;流速:1.0 mL/min ;流动相(A)为乙腈/甲醇(2:3，v/v)，(B)为含20 mmol四丁基溴化铵(TBAB)的甲醇/水(5:95，v/v);进样体积:20 u L ;梯度洗脱程序如表1所示； 表1流动相梯度洗脱表
3.如权利要求1所述一种高效液相色谱同时检测纸质食品包装材料中11种DSD-FWAs含量的方法，其特征在于:所述的FWAs有5种是二磺酸型FWAs，3种是四磺酸型FWAs，3种是六磺酸型FWAs。
4.如权利要求1所述一种高效液相色谱同时检测纸质食品包装材料中11种DSD-FWAs含量的方法，其特征在于:所述样品为纸巾、纸碗、纸袋、纸盘、纸杯等纸质食品包装材料。
5.如权利要求1所述一种检测纸质食品包装材料中荧光增白剂含量的方法，其特征在于:所有待分析的DSD-FWAs受光照影响均会产生降解，需在低于20 Lux的照度下实验。
6.如权利要求1所述一种检测纸质食品包装材料中荧光增白剂含量的方法，其特征在于:可采用PDA和FLD检测器串联分析，也可采用单个检测器独立分析。
7.如权利要求1所述一种检测纸质食品包装材料中荧光增白剂含量的方法，其特征在于:色谱分离使用的色谱柱可以为任意的C18色谱柱。
8.如权利要求1或6所述一种检测纸质食品包装材料中荧光增白剂含量的方法，其特征在于:色谱分离使用的离子对试剂四丁基溴化铵(TBAB)的浓度可以为15 mmol/L^25mmol/L之间的任一个。
9.如权利要求1所述一种检测纸质食品包装材料中荧光增白剂含量的方法，其特征在于:纸质食品包装材料的制备方法为高速粉碎法或直接剪碎法，但以高速粉碎法制备纸质均匀度更佳。
10.如权利要求1所述一种检测纸质食品包装材料中荧光增白剂含量的方法，其特征在于:所采用的提取方法可以为超声波提取、回流提取或振荡提取等，但以超声波提取为最佳。
11.如权利要求1所述一种检测纸质食品包装材料中荧光增白剂含量的方法，其特征在于:提取溶剂中的有机溶剂可以为乙醇、丙酮、甲醇、乙腈或者为几种溶剂的混合体。
12.如权利要求1所述一种检测纸质食品包装材料中荧光增白剂含量的方法，其特征在于:提取溶剂中的含水量为10~90%之间的任何一种,但以40%含水量为最佳。
13.如权利要求1所述一种检测纸质食品包装材料中荧光增白剂含量的方法，其特征在于:若样品 中DSD-FWAs含量太高，应对样品提取液进行稀释；若需要更低的检出限，则将提取液浓缩后分析。
【文档编号】G01N30/88GK103808843SQ201410024604
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日
【发明者】傅武胜, 陈立松, 蒋定国, 邱汉泉, 方勤美, 吴少明 申请人:傅武胜, 陈立松, 蒋定国, 吴少明