CN104198621A - 一种纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，属于分析化学技术领域。该方法采用Tenax作为被包装产品的模拟物进行模拟实验，通过溶剂萃取模拟物中迁移的多种类防腐剂，再通过高效液相色谱法同时测定纸和纸板中多类防腐剂的迁移量。本发明方法弥补了现有技术中的空白，且本发明方法有效可行，容易操作，准确灵敏，可有效地对与干性食品接触的纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量进行检测，具有推广应用价值。

Description

一种纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法

技术领域

本发明属于分析化学技术领域，涉及一种纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，具体涉及采用Tenax作为模拟物，高效液相色谱法同时测定纸和纸板中多类防腐剂的特定迁移量。

背景技术

随着纸质包装行业的发展，纸或纸板包装产品得到广泛应用，成为人们日常生活中不可缺少的必备品，其质量与安全与消费者的身体健康紧密相关。然而在纸生产过程中为了控制霉菌繁殖，防止浆料变质而产生黄色尘埃和降低纸张强度等，需添加防腐剂。常用的防腐剂成分主要有苯甲酸、山梨酸和对羟基苯甲酸酯类，如对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯和对羟基苯甲酸丁酯化合物。此外，异噻唑啉酮类（2-甲基-3（2H）-异噻唑啉酮、5-氯-2-甲基-2H-异噻唑-3-酮、1,2-苯并异噻唑基-3（2H）酮）杀菌防腐剂也得到了广泛应用。这些常用的防腐剂毒性小，但随着人们对绿色食品的要求不断提高和对防腐剂在人体内的作用机理的进一步研究，防腐剂的富集对人体机能会产生一定的影响。此外，大量研究数据表明，异噻唑啉酮在化妆品、木材、涂料等中的使用除可引起接触性皮炎或湿疹外，还可导致皮肤灼伤或哮喘。这些纸品中添加的防腐剂对人体健康有一定的危害性，并有可能迁移至与之接触的食品中，对人体造成危害。

对于防腐剂的使用及限量，我国食品添加剂使用卫生标准均有相关规定，如规定了使用限量，或特定迁移限量和最大残留量。目前国内对于纸和纸板中多类防腐剂迁移量的测定研究相对缺乏，迁移模型的建立和相应分析方法的开发都比较欠缺。常用的分析方法有气相色谱法、液相色谱法等，但1次只能检测1类防腐剂，造成人、财、物力的浪费。因此，有必要建立一种能够同时测定纸品中多种防腐剂特定迁移量的方法，以满足卫生监管的要求。

因此，建立简便、准确、灵敏的迁移量测定方法，有效地对与干性食品接触的纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量进行检测十分重要。

发明内容

本发明正是针对现有技术的空缺和不足，提供一种纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，该方法采用Tenax作为被包装产品的模拟物进行模拟实验，通过溶剂萃取模拟物中迁移的多种类防腐剂，再通过高效液相色谱法同时测定纸和纸板中多类防腐剂的迁移量。

本发明采用的技术方案如下：

一种纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，包括以下步骤：

步骤（1），将待测纸或纸板裁切为0.2-1.0 dm²的样品作为待测试样，在密闭容器中将待测试样平铺于容器底部，与产品接触面朝上，在待测试样表面平铺Tenax，然后进行模拟实验，完成后静置至室温，得到经模拟测试后的Tenax；所述的模拟实验的时间条件和温度件如下：

表1 试验的时间条件

，

表2 试验的温度条件

；

步骤（2），取出步骤（1）中经模拟测试后的Tenax 1.0-5.0 g，置于具塞三角瓶中加入溶剂进行萃取，萃取液过0.22 μm微孔滤膜，待测；

步骤（3），对苯甲酸、山梨酸、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、2-甲基-3(2H)-异噻唑啉酮、5-氯-2-甲基-2H-异噻唑-3-酮和1,2-苯并异噻唑基-3(2H)酮配制系列混合标准溶液，至少配制5级浓度，分别取各系列标准溶液进HPLC分析，以标准溶液中各物质的响应峰面积为纵坐标，以标准溶液中各物质的浓度为横坐标，绘制各物质的标准曲线；

本发明方法检测的物质列于下表中：

表3

步骤（4），将步骤（2）得到的萃取液采用高效液相色谱法分析，检测条件如下：

苯甲酸波长选择226 nm；山梨酸、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯波长选择257 nm；2-甲基-3(2H)-异噻唑啉酮、5-氯-2-甲基-2H-异噻唑-3-酮波长选择275 nm；1,2-苯并异噻唑基-3(2H)酮波长选择319 nm；

色谱柱：C18反相色谱柱，规格为100 mm（长度）× 2.1 mm（内径），1.7 μm（粒径）或等效柱；流速为0.2 mL/min；柱温为30℃；进样量为2 μL；流动相A为乙酸-乙酸铵缓冲溶液，流动相B为甲醇；

梯度洗脱条件见下表4：

表4

（5）待测试样中各防腐剂的迁移量按式（Ⅰ）进行计算，即得到待测试样中各防腐剂的迁移量：

 …………………… ………（1）

式（Ⅰ）中：

X ——试样各防腐剂的迁移量，单位为微克每平方分米，μg/ dm²；

C ——由标准曲线得出萃取液中各防腐剂的浓度，单位为微克每升，μg/L；

V ——萃取时使用的溶剂体积，单位为升，L；

s ——待测试样的面积，单位为平方分米，dm²。

本发明技术方案，步骤（1）中Tenax的平铺量为每平方分米待测试样加入5 g Tenax。

本发明技术方案，步骤（2）中Tenax质量与萃取溶剂的体积比为1:5-20 g/mL。

本发明技术方案，步骤（2）中萃取溶剂为甲醇和乙酸-乙酸铵缓冲溶液按体积比25:75-75：25的混合液，其中乙酸-乙酸铵缓冲溶液配制方法如下：准确称取3.855 g 的乙酸铵于烧杯中，加入3.0 mL 的冰乙酸，用水溶解后转移至1000 mL 容量瓶中，用水定容至刻度。

本发明技术方案，步骤（2）中萃取条件为30-45℃下超声提取10-60 min。

本发明技术方案，步骤（4）中乙酸-乙酸铵缓冲溶液的配制方法为准确称取3.855 g 的乙酸铵于烧杯中，加入3.0 mL 的冰乙酸，用水溶解后转移至1000 mL 容量瓶中，用水定容至刻度。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明采用改良的聚苯醚（MPPO，Tenax）作为模拟物，通过溶剂萃取模拟物中迁移的多类防腐剂，萃取液可直接通过高效液相色谱法（HPLC）测定迁移的多类防腐剂，快捷高效，可有效地对与干性食品接触的纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量进行检测；（2）本发明以Tenax作为模拟物同时测定纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的方法有效可行，容易操作，准确灵敏，具有推广应用价值。

附图说明

图1为实施例1步骤（4）测定萃取液所得高效液相色谱图。

其中，1-苯甲酸，2-山梨酸，3-对羟基苯甲酸甲酯，4-对羟基苯甲酸乙酯，5-对羟基苯甲酸丙酯，6-对羟基苯甲酸丁酯。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例作进一步描述，但并不限制本发明。

本发明的实施例采用以下仪器和试剂：

所用仪器：ACQUITY UPLC，Waters，美国；

所用试剂和材料：甲醇，色谱纯，J.T. Baker公司，美国；

乙酸，浓度98%，国药集团化学试剂有限公司，中国；

乙酸铵，分析纯，国药集团化学试剂有限公司，中国；

Tenax吸附剂，60/80目，CNW Technologies GmbH，德国；

所用标样：苯甲酸、山梨酸、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、2-甲基-3(2H)-异噻唑啉酮、5-氯-2-甲基-2H-异噻唑-3-酮、1,2-苯并异噻唑基-3(2H)酮（Sigma，美国）。

本发明实施例中所有的中乙酸-乙酸铵缓冲溶液配制方法如下：准确称取3.855 g 的乙酸铵于烧杯中，加入3.0 mL 的冰乙酸，用水溶解后转移至1000 mL 容量瓶中，用水定容至刻度。

 

实施例1

一种纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，包括如下步骤：

步骤（1），将待测铜板纸裁切为0.6 dm²的样品作为待测试样，在密闭容器中将待测试样平铺于容器底部，与产品接触面朝上，在待测试样表面平铺3 g Tenax，再置于150℃下保持24 h进行模拟实验，完成后静置至室温，得到经模拟测试后的Tenax；采用表1和表2的时间条件和温度条件进行控制；

步骤（2），取出步骤（1）中待测试样的Tenax 3.0 g，置于具塞三角瓶中加入萃取溶剂，在40℃下超声萃取30 min，完成后萃取液过0.22 μm微孔滤膜，待测；其中，Tenax质量与萃取溶剂的体积比为1:10 g/mL，萃取溶剂为甲醇和乙酸-乙酸铵缓冲溶液按体积比50：50混合液；

步骤（3），以苯甲酸、山梨酸、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、2-甲基-3(2H)-异噻唑啉酮、5-氯-2-甲基-2H-异噻唑-3-酮、1,2-苯并异噻唑基-3(2H)酮配制系列标准溶液，至少配制5级浓度，分别取各系列标准溶液进HPLC分析，以标准溶液中各防腐剂的响应峰面积为纵坐标，以标准溶液中各防腐剂的浓度为横坐标，绘制各物质的标准曲线；

步骤（4），将步骤（2）的萃取液采用高效液相色谱法分析，检测条件如下：

苯甲酸波长选择226 nm；山梨酸、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯波长选择257 nm；2-甲基-3(2H)-异噻唑啉酮、5-氯-2-甲基-2H-异噻唑-3-酮波长选择275 nm；1,2-苯并异噻唑基-3(2H)酮波长选择319 nm；

色谱柱：C18反相色谱柱，规格为100 mm（长度）× 2.1 mm（内径），1.7 μm（粒径）或等效柱；流速为0.2 mL/min；柱温为30℃；进样量为2 μL；流动相A为乙酸-乙酸铵缓冲溶液，流动相B为甲醇；

梯度洗脱条件见下表5：

表5

时间（min）	流动相A（%）	流动相B（%）
			0.00	60	40
4.00	60	40
			6.00	40	60
15.00	40	60

步骤（5），待测试样中防腐剂的迁移量按式（1）进行计算： 

 …………………… ………（1）

式中：

X——试样各防腐剂的迁移量，单位为微克每平方分米（μg/ dm²）；

C——由标准曲线得出萃取液中各防腐剂的浓度，单位为微克每升（μg/L）； 

V——萃取时使用的溶剂体积，单位为升（L）； 

s——待测试样的面积，单位为平方分米（dm²）。

计算得到各防腐剂迁移量为苯甲酸0.007 μg/ dm²，山梨酸0.011 μg/ dm²，对羟基苯甲酸甲酯0.006 μg/ dm²，对羟基苯甲酸乙酯0.005 μg/ dm²，对羟基苯甲酸丙酯0.005 μg/ dm²，对羟基苯甲酸丁酯0.005 μg/ dm²，其他防腐剂未检出。

按照本发明上述技术方案记载的方法，3次平行测定结果的相对标准偏差为6.8～9.1%，说明本方法测定迁移的多类防腐剂结果可靠，精密度好。

 

实施例2

一种纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，包括如下步骤：

步骤（1），将待测硫酸纸裁切为1.0 dm²的样品作为待测试样，在密闭容器中将待测试样平铺于容器底部，与产品接触面朝上，在待测试样表面平铺5 g Tenax，再置于100℃下保持0.5 h进行模拟实验，完成后静置至室温，得到经模拟测试后的Tenax；采用表1和表2的时间条件和温度条件进行控制；步骤（2），取出步骤（1）中待测试样的Tenax 5.0 g，置于具塞三角瓶中加入萃取溶剂，在30℃下超声萃取60 min，完成后萃取液过0.22 μm微孔滤膜，待测；其中，Tenax质量与萃取溶剂的体积比为1:5 g/mL，萃取溶剂为甲醇和乙酸-乙酸铵缓冲溶液按体积比25：75混合液；

步骤（3），同实施例1；

步骤（4），同实施例1；

步骤（5），同实施例1；

计算得到各防腐剂迁移量为苯甲酸0.005 μg/ dm²苯甲酸，对羟基苯甲酸甲酯0.006 μg/ dm²，2-甲基-3(2H)-异噻唑啉酮0.003 μg/ dm²，其他防腐剂未检出。

 

实施例3

一种纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，包括如下步骤：

步骤（1），将待测白卡纸裁切为0.4 dm²的样品作为待测试样，在密闭容器中将待测试样平铺于容器底部，与产品接触面朝上，在待测试样表面平铺2 g Tenax，再置于20℃下保持240 h进行模拟实验，完成后静置至室温，得到经模拟测试后的Tenax；采用表1和表2的时间条件和温度条件进行控制；

步骤（2），取出步骤（1）中待测试样的Tenax2.0 g，置于具塞三角瓶中加入萃取溶剂，在45℃下超声萃取20 min，完成后萃取液过0.22 μm微孔滤膜，待测；其中，Tenax质量与萃取溶剂的体积比为1:8 g/mL，萃取溶剂为甲醇和乙酸-乙酸铵缓冲溶液按体积比75：25混合液；

步骤（3），同实施例1；

步骤（4），同实施例1；

步骤（5），同实施例1；

未检测到防腐剂迁移。

 

实施例4

一种纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，包括如下步骤：

步骤（1）将待测纸板裁切为0.2 dm²的样品作为待测试样，在密闭容器中将待测试样平铺于容器底部，与产品接触面朝上，在待测试样表面平铺1 g Tenax，再置于175℃下保持5 min进行模拟实验，完成后静置至室温，得到经模拟测试后的Tenax；采用表1和表2的时间条件和温度条件进行控制；

步骤（2），取出步骤（1）中待测试样的Tenax 1.0 g，置于具塞三角瓶加入萃取溶剂，在40℃下超声萃取10 min，完成后萃取液过0.22 μm微孔滤膜，待测；其中，Tenax质量与萃取溶剂的体积比为1:10 g/mL，萃取溶剂为甲醇和乙酸-乙酸铵缓冲溶液按体积比50：50混合液；

步骤（3），同实施例1；

步骤（4），同实施例1；

步骤（5），同实施例1；

计算得到各防腐剂迁移量为苯甲酸0.003 μg/ dm²，山梨酸0.003 μg/ dm²，其他防腐剂未检出。

Claims (6)

1.一种纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤（1），将待测纸或纸板裁切为0.2-1.0 dm²的样品作为待测试样，在密闭容器中将待测试样平铺于容器底部，与产品接触面朝上，在待测试样表面平铺Tenax，然后进行模拟实验，完成后静置至室温，得到经模拟测试后的Tenax；所述的模拟实验的时间条件和温度件如下：

可预见最严厉使用条件下的接触时间 试验时间 t≤5 min 5 min 5 min≤t≤ 0.5 h 0.5 h 0.5 h≤t≤ 1 h 1 h 1 h≤t≤ 2 h 2 h 2 h≤t≤ 4 h 4 h 4 h≤t≤ 24 h 24 h t＞24 h 240 h

，

可预见最严厉使用条件下的接触温度 试验温度 T≤5 ℃ 5 ℃ 5 ℃＜T≤20 ℃ 20 ℃ 20 ℃＜T≤40 ℃ 40 ℃ 40 ℃＜T≤70 ℃ 70 ℃ 70 ℃＜T≤100 ℃ 100 ℃或回流温度 100 ℃＜T≤121 ℃ 121 ℃ 121 ℃＜T≤130 ℃ 130 ℃ 130 ℃＜T≤150 ℃ 150 ℃ T＞150 ℃ 175 ℃

；

步骤（2），取出步骤（1）中经模拟测试后的Tenax 1.0-5.0 g，加入溶剂进行萃取，萃取液过0.22 μm微孔滤膜，待测；

步骤（3），对苯甲酸、山梨酸、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、2-甲基-3(2H)-异噻唑啉酮、5-氯-2-甲基-2H-异噻唑-3-酮和1,2-苯并异噻唑基-3(2H)酮配制系列混合标准溶液，至少配制5级浓度，分别取各系列标准溶液进HPLC分析，以标准溶液中各物质的响应峰面积为纵坐标，以标准溶液中各物质的浓度为横坐标，绘制各物质的标准曲线；

步骤（4），将步骤（2）得到的萃取液采用高效液相色谱法分析，检测条件如下：

波长选择226 nm、257 nm、275 nm、319 nm；

色谱柱：C18反相色谱柱，规格为长度×内径是100 mm× 2.1 mm，粒径为1.7 μm或等效柱；流速为0.2 mL/min；柱温为30℃；进样量为2 μL；流动相A为乙酸-乙酸铵缓冲溶液，流动相B为甲醇；

梯度洗脱条件见下表：

时间（min） 流动相A（%） 流动相B（%） 0.00 60 40 4.00 60 40 6.00 40 60 15.00 40 60

步骤（5），待测试样中各防腐剂的迁移量按式（Ⅰ）进行计算，即得到待测试样中各防腐剂的迁移量： 

 …………………… ………（Ⅰ）

式（Ⅰ）中：

X ——试样各防腐剂的迁移量，单位为微克每平方分米，μg/ dm²；

C ——由标准曲线得出萃取液中各防腐剂的浓度，单位为微克每升，μg/L；

V ——萃取时使用的溶剂体积，单位为升，L；

s ——待测试样的面积，单位为平方分米，dm²。

2.根据权利要求1所述的纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，其特征在于步骤（1）中Tenax的平铺量为每平方分米待测试样加入5gTenax。

3.根据权利要求1所述的纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，其特征在于步骤（2）中Tenax质量与萃取溶剂的体积比为1:5-20 g/mL。

4.根据权利要求1所述的纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，其特征在于步骤（2）中萃取溶剂为甲醇和乙酸-乙酸铵缓冲溶液按体积比25:75-75：25的混合液，其中乙酸-乙酸铵缓冲溶液配制方法如下：准确称取3.855 g 的乙酸铵于烧杯中，加入3.0 mL 的冰乙酸，用水溶解后转移至1000 mL 容量瓶中，用水定容至刻度。

5.根据权利要求1所述的纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，其特征在于步骤（2）中萃取条件为30-45℃下超声提取10 -60 min。

6.根据权利要求1所述的纸和纸板中多类防腐剂特定迁移量的同时测定方法，其特征在于步骤（4）中乙酸-乙酸铵缓冲溶液的配制方法为准确称取3.855g的乙酸铵于烧杯中，加入3.0 mL 的冰乙酸，用水溶解后转移至1000 mL 容量瓶中，用水定容至刻度。