本发明涉及包装材料分析检测技术领域，具体地指一种碳酸酯食品包装材料中酚类化合物的检测方法。
背景技术：
在食品接触材料中，聚碳酸酯（polycarbonate,pc）树脂因其具有优异的透明性、尺寸稳定性、抗冲击性等性能，被广泛应用于婴儿奶瓶、太空杯、塑料餐具及饮料瓶、饮用水桶等容器的生产制造中。
酚类化合物是生产环氧树脂、聚碳酸酯和聚砜树脂等高分子材料的主要工业原料。研究表明，聚碳酸酯食品接触材料中酚类化合物主要为双酚a（bpa）、对枯基苯酚（cp）、壬基酚（np）、辛基酚（op）4种。奥斯陆-巴黎公约（ospar）也已将壬基酚和辛基酚列入优先控制污染物质名录。美国、加拿大、欧盟及中国已立法禁止或限制双酚a在儿童用品上的应用。中国食品包装用聚碳酸酯（pc）的卫生标准中规定了树脂料和成型品中酚的限量均为0.05mg/l。
目前，针对上述4种酚类化合物的检测方法主要有高效液相色谱法、液相色谱-串联质谱法、毛细管电泳法、气相色谱-质谱法、酶联免疫吸附分析法等。然而、这些方法检测的酚类化合物的种类有限，无法满足聚碳酸酯食品接触材料中主要酚类化合物的同时检测需求。
技术实现要素：
针对上述技术问题，本发明以上述4种酚类化合物为对象，对样品的提取方法、色谱条件、质谱条件等展开研究。通过筛选和优化，提出适用于聚碳酸酯食品接触材料中上述4种酚类化合物的前处理方法，建立了同时检测聚碳酸酯食品接触材料中4种酚类化合物的hplc-ms/ms方法，从而为聚碳酸酯食品接触材料酚类化合物的风险监测与评估奠定了方法基础。
为实现上述目的，本发明所设计的一种碳酸酯食品包装材料中酚类化合物的检测方法，包含有如下步骤：
①配制标准溶液：将目标组分的标准品采用甲醇进行定容，配制成一固定浓度的标准溶液；
②液相色谱条件优化：将液相色谱条件设置为如下参数：
采用zorbaxextendc18色谱柱，其规格为50mm*2.1mm，3.5μm；柱温设置为35℃；流速为0.2ml/min；进样体积为5μl；
③质谱条件优化：将质谱条件设置为如下参数：
采用电喷雾离子源；扫描方式为负离子模式；毛细管电压为3.50kv；检测方式为多反应监测；离子源温度为100℃；去溶剂气温度为300℃；
质谱多反应监测技术（mrm）是一种基于已知信息或假定信息有针对性地获取数据，进行质谱信号采集的技术，具有灵敏、准确和特异等优点。其为基于已知或假定的反应离子信息，有针对性地选择数据进行质谱信号采集，对符合规则的离子进行信号记录，去除不符合规则离子信号的干扰，通过对数据的统计分析从而获取质谱定量信息的质谱技术。mrm技术是在单反应监测技术的基础上演化而来的。对于mrm技术而言关键在于首先要能够检测到具有特异性的母离子，然后只将选定的特异性母离子进行碰撞诱导，最后去除其他子离子的干扰，只对选定的特异子离子进行质谱信号的采集。由于三重四级杆质谱是进行单一质荷比扫描最灵敏的质谱系统，因此是最适合mrm分析的质谱仪器；
④线性范围和检出限测定：考察目标组分在0.2~2mg/l浓度范围内的线性关系及相关系数，并在空白样品中添加不同浓度的目标组分，以信噪比为3时对应的浓度为此方法的检出限，信噪比为10时对应的浓度为定量下限；
信噪比，英文名称叫做snr或s/n（signal-noiseratio)，又称为讯噪比，是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例；
⑤样品前处理：将样品由人工进行破碎，再由研磨仪对其进行粉碎，然后采用二氯甲烷在超声条件下对粉碎样品进行提取，提取液干燥后采用甲醇溶解残渣，过滤后待测定；
⑥样品检测：采用上述条件优化后的高效液相色谱-串联质谱仪对样品进行检测。
作为上述技术方案的优选，步骤①所述目标组分为双酚a、壬基酚、辛基酚和对枯基苯酚。
作为上述技术方案的优选，步骤①称取1mg目标组分于10ml容量瓶中，用甲醇进行定容，配成100mg/l的标准溶液，而后将其存储于-20℃的环境下。
作为上述技术方案的优选，步骤⑤中首先采用剪刀将样品剪成块状物，然后采用液氮进行冷冻，再采用冷冻研磨仪对其进行研磨粉碎。
作为上述技术方案的优选，步骤⑤中样品粉碎后称取2.0g置于具塞试管中，加入10ml二氯甲烷，在30~50摄氏度条件下超声萃取1小时，提取液用旋转蒸发仪浓缩，氮气吹干后，加入1ml甲醇溶解残渣，用0.20μm微孔滤膜进行过滤后待测定。
作为上述技术方案的优选，步骤⑤中步骤⑤中样品粉碎后称取2.0g置于具塞试管中，加入10ml二氯甲烷，在40摄氏度条件下超声萃取1小时，提取液用旋转蒸发仪浓缩，氮气吹干后，加入1ml甲醇溶解残渣，用0.20μm微孔滤膜进行过滤后待测定。
作为上述技术方案的优选，步骤②中液相色谱的流动相为a-甲醇、b-0.1%氨水。
色谱过程中携带待测组分向前移动的物质称为流动相，其与固定相处于平衡状态、并带动样品向前移动，本申请所述流动相由甲醇与0.1%氨水复配制成。
作为上述技术方案的优选，步骤②中梯度洗脱程序为0~2min对应80%a-20%b的流动相、2~6min对应60%a-40%b的流动相、6~12min对应80%a-20%b的流动相。
上述比例为质量比。
梯度洗脱又称为梯度淋洗或程序洗脱，即在同一个分析周期中，按一定程度不断改变流动相的浓度配比，在液相色谱中对组分复杂的样品则采用梯度洗脱的方法，可以使一个复杂样品中的性质差异较大的组分能按各自适宜的容量因子k达到良好的分离目的。
作为上述技术方案的优选，步骤③中去溶剂气和锥孔气均为高纯氮气，流速分别为500l/h和50l/h。
作为上述技术方案的优选，步骤③中碰撞气为高纯氩气。
当采用氩气作为碰撞气时，可以有效改善低质量数截止效应和提高离子碰撞过程中的能量迁移效率，同时提高离子捕获和解离效率，但是质量分辨率会明显降低。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明建立了高效液相色谱-串联质谱同时测定聚碳酸酯材质食品接触材料中壬基酚、辛基酚、对枯基苯酚和双酚a的定量分析方法。本方法快速、准确、灵敏度高，前处理步骤简单，能够满足广大基层食品包装材料检验实验室的需要，也为我国广大食品接接触材料类生产企业的原料把关及成品质量控制提供了简单可靠的分析方法。
附图说明
图1为采用甲醇-0.1%氨水溶液作为流动相时目标组分的mrm色谱图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
实施例：采用本发明所述的检测方法分别对20个pc饮用水桶、5个pc奶瓶和5个pc饮用水杯中含有的双酚a（bpa）、壬基酚（np）、辛基酚（op）和对枯基苯酚（cp）进行检测。
采用的试剂与仪器如下：
试剂：双酚a、壬基酚、辛基酚、对枯基苯酚标准品（纯度99%，德国dr.ehrenstorfer标准品），甲醇（色谱纯，上海阿拉丁试剂），其他试剂均为分析纯，实验用水为超纯水；
仪器：1260/6430高效液相色谱-串联质谱仪（hplc-ms/ms，美国agilent公司），milli-q超纯水器（美国millipore公司），retschzm200冷冻研磨仪（德国retsch公司），rv10旋转蒸发仪（德国ika），电子分析天平（精确度0.0001mg）。
检测方法如下：
①配制标准溶液：将双酚a、壬基酚、辛基酚和对枯基苯酚的标准品分别称取1mg置于10ml容量瓶中，用甲醇进行定容，配成100mg/l的标准溶液，而后将其存储于-20℃的环境下；
②液相色谱条件优化：将液相色谱条件设置为如下参数：
采用zorbaxextendc18色谱柱，其规格为50mm*2.1mm，3.5μm；柱温设置为35℃；流速为0.2ml/min；进样体积为5μl；流动相为a-甲醇、b-0.1%氨水；梯度洗脱程序为0~2min对应80%a-20%b的流动相、2~6min对应60%a-40%b的流动相、6~12min对应80%a-20%b的流动相；
③质谱条件优化：将质谱条件设置为如下参数：
采用电喷雾离子源；扫描方式为负离子模式；毛细管电压为3.50kv；检测方式为多反应监测；离子源温度为100℃；去溶剂气温度为300℃；去溶剂气和锥孔气均为高纯氮气，流速分别为500l/h和50l/h；碰撞气为高纯氩气；
④线性范围和检出限测定：考察目标组分在0.2~2mg/l浓度范围内的线性关系及相关系数，并在空白样品中添加不同浓度的目标组分，以信噪比为3时对应的浓度为此方法的检出限，信噪比为10时对应的浓度为定量下限；
⑤样品前处理：首先采用剪刀将样品剪成块状物，然后采用液氮进行冷冻，再采用冷冻研磨仪对其进行研磨粉碎，样品粉碎后称取2.0g置于具塞试管中，加入10ml二氯甲烷，40摄氏度条件下超声萃取1小时，提取液用旋转蒸发仪浓缩，氮气吹干后，加入1ml甲醇溶解残渣，用0.20μm微孔滤膜进行过滤后待测定；
⑥样品检测：采用上述条件优化后的高效液相色谱-串联质谱仪对样品进行检测。
目标组分的串联质谱检测参数见表1：
表1目标组分的串联质谱检测参数
本发明比较研究了0.1%氨水、缓冲盐、乙酸铵、磷酸和水共5种水相与乙腈、甲醇2种有机相作为流动相时4种酚类化合物的分离效果。结果表明，以甲醇-0.1%氨水溶液作为流动相时，4种酚类化合物的峰形得到了明显改善，获得了较好的分离效果和响应，如图1所示。
基于优化后的色谱-质谱条件，考察了双酚a、壬基酚、辛基酚、对枯基苯酚在0.2~2mg/l浓度范围内的线性关系及相关系数，并在空白样品中添加低浓度的各目标化合物，以信噪比为3（s/n=3）时对应的浓度为此方法的检出限，s/n=10对应的浓度为定量下限。结果表明，双酚a、壬基酚、辛基酚、对枯基苯酚在0.2~2mg/l浓度范围内的线性关系良好。相关系数不小于0.9993，其线性方程、相关系数、检出限及定量限见表2。
表2线性关系、检出限以及定量下限
向空白样品中添加低、中、高3个浓度水平的混合标准溶液，每个浓度平行测定5次，计算加标回收率和相对标准偏差，结果列于表3。混合标准溶液的加标回收率为84.4%-108.8%，相对标准偏差（rsd）为1.0%-12.4%，本方法显示了较高的准确度和精密度。
表3标准溶液的回收率与相对标准偏差（n=5）
采用本方法检测20个pc饮用水桶、5个pc奶瓶、5个饮用水杯共计30个样品。结果显示,30个样品中均检测出双酚a,含量在40.78μg/kg-1752.69μg/kg,13个样品中检测出壬基酚，含量在107.83μg/kg-145.22μg/kg，5个样品中检测出对枯基苯酚，含量在50.36μg/kg-384.4μg/kg，辛基酚未检出，检测结果见表4：
表4pc食品包装材料中4种酚类化合物含量测定