您當(dāng)前的位置:檢測(cè)資訊 > 科研開(kāi)發(fā)
嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2022-12-13 23:00
背景介紹
01.乙烯亞胺是什么?
乙烯亞胺(Aziridine),又稱氮丙環(huán),是一種三元環(huán)化合物,CAS號(hào)151-56-4,分子式C2H5N,分子量43.06,熔點(diǎn)-78℃,沸點(diǎn)56℃,較易溶于水和其他極性溶劑。結(jié)構(gòu)式如圖一所示。

▲圖一 乙烯亞胺的分子結(jié)構(gòu)
02.紙制品中為什么會(huì)有乙烯亞胺?
聚乙烯亞胺是一種水溶性高分子聚合物,在造紙領(lǐng)域中的應(yīng)用廣泛,可作為濕強(qiáng)劑與助留劑使用[1],主要原因是聚乙烯亞胺有較高的反應(yīng)活性,含有大量的陽(yáng)離子基團(tuán),能與纖維素中的羥基反應(yīng)并交聯(lián)聚合,使紙張產(chǎn)生濕強(qiáng)度,并具有干增強(qiáng)作用。此外,聚乙烯亞胺的使用可以大大降低聚丙烯酰胺在造紙生產(chǎn)上的用量,同時(shí)提高紙制品的質(zhì)量[2-3]。
但是隨著聚乙烯亞胺在造紙生產(chǎn)中的使用越來(lái)越廣泛,其合成過(guò)程中殘留的乙烯亞胺單體、以及聚乙烯亞胺緩慢降解生成的乙烯亞胺單體也會(huì)隨著聚乙烯亞胺被添加到食品接觸用紙和紙制品中,進(jìn)而通過(guò)遷移、擴(kuò)散等途徑污染食品,因此乙烯亞胺的安全性亟需得到關(guān)注。
03.乙烯亞胺的安全性如何?
根據(jù)2017年公布的國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)致癌物列表,乙烯亞胺屬于2B類致癌物[4],而《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄》中,也將其列為劇毒物質(zhì)[5]。我國(guó)GB 9685-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品用添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》的中規(guī)定了食品接觸用紙質(zhì)材料中聚乙烯亞胺的最大使用量為0.5%[6],但由于聚乙烯亞胺引入的乙烯亞胺單體具有一定毒性,因此有必要研究紙制品中乙烯亞胺的檢測(cè)方法,以便今后進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)的安全性評(píng)估。
遷移量檢測(cè)方法
04.方法簡(jiǎn)介
目前,文獻(xiàn)報(bào)道的乙烯亞胺的測(cè)定方法很少,僅檢索到氣相色譜法[7],該方法被用于分析乙烯亞胺反應(yīng)液體系中乙烯亞胺的濃度。但關(guān)于食品接觸材料中乙烯亞胺遷移量檢測(cè)方法的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。由于在食品接觸材料遷移試驗(yàn)需要用到的食品模擬物種類多,樣品浸泡液體系與文獻(xiàn)中的反應(yīng)液體系存在明顯的差異,因此已報(bào)道的氣相色譜法并不適用于乙烯亞胺遷移量的測(cè)定。
基于乙烯亞胺的分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì),IQTC建立了一種超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)法,測(cè)定食品接觸用紙和紙制品中乙烯亞胺的遷移量,能夠快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確鑒定乙烯亞胺并和定量分析其在各種食品模擬物中的遷移量。
05.分析步驟及譜圖
根據(jù)樣品實(shí)際接觸食品的類型,按照GB 31604.1-2015[8]選用4% (體積分?jǐn)?shù),下同)乙酸、 10%乙醇、95%乙醇、異辛烷和橄欖油作為食品模擬物,按照 GB 5009.156-2016[9]進(jìn)行遷移實(shí)驗(yàn)。具體操作步驟:
對(duì)于酸性和醇類食品模擬物,取1 mL模擬物溶液用0.22 μm濾膜進(jìn)行過(guò)濾后,待測(cè);
對(duì)于異辛烷模擬液,取2 mL至試管中,加入2 mL 50%甲醇水溶液,渦旋3 min后,放置待分層,取下層清液,經(jīng)0.22 μm濾膜過(guò)濾于樣品瓶中,待測(cè)定;
對(duì)于橄欖油模擬物,取2 g至試管中,加入3 mL正己烷和2 mL 50%甲醇水溶液,渦旋振蕩3 min后,放置待分層后取下層清液,過(guò)0.22 μm濾膜,待UPLC-MS/MS測(cè)定。
乙烯亞胺具體的質(zhì)譜參數(shù)如表1所示。經(jīng)UPLC分離后的乙烯亞胺總離子流色譜圖及離子對(duì)譜圖如圖2所示。

▲ 表1 乙烯亞胺的質(zhì)譜參數(shù)

▲ 圖2 乙酸中乙烯亞胺(0.001 mg/L)的總離子流色譜圖與離子對(duì)質(zhì)譜圖
06.方法學(xué)驗(yàn)證與評(píng)價(jià)
方法驗(yàn)證的結(jié)果表明,乙烯亞胺在4%乙酸、10%乙醇、95%乙醇與異辛烷模擬液中,在0.003~0.05 mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系,檢出限為1 μg/L;在橄欖油模擬液中,在0.003~0.05 mg/kg含量范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系,檢出限為1 μg/kg。各食品模擬物中,乙烯亞胺的加標(biāo)回收率為96.0%~102%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.6%~5.9%。
驗(yàn)證結(jié)果表明該方法具有準(zhǔn)確可靠、快速簡(jiǎn)便、靈敏度高等特點(diǎn)。
07.實(shí)際樣品測(cè)試情況
利用已建立的方法對(duì)5款原紙、5款紙杯、5款紙吸管以及5款防油紙共20款樣品在4%乙酸、10%乙醇、95%乙醇、異辛烷和橄欖油中的乙烯亞胺遷移量進(jìn)行分析。
結(jié)果表明,有2批次原紙樣品檢出乙烯亞胺,其在95%乙醇中的遷移量分別為0.032 mg/kg、0.0068mg/kg,其余樣品均未檢出。
結(jié)果表明,此方法可用于市售食品接觸用紙及制品中乙烯亞胺遷移量的檢測(cè), 為食品包裝材料的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)提供參考,也可為生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量提升提供可靠的技術(shù)支持。
IQTC建議
紙制品企業(yè)在生產(chǎn)食品接觸用紙制品時(shí),應(yīng)該關(guān)注聚乙烯亞胺的使用情況。除了使用量不應(yīng)超過(guò)GB 9685-2016中規(guī)定的最大使用量0.5%之外,還應(yīng)盡量降低乙烯亞胺單體的遷移水平。因此應(yīng)該盡量?jī)?yōu)化配方和造紙工藝,嚴(yán)格控制乙烯亞胺的遷移,并在有該項(xiàng)目技術(shù)能力的檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)乙烯亞胺的遷移量進(jìn)行實(shí)際測(cè)試,掌握產(chǎn)品中乙烯亞胺的遷移水平,并對(duì)其安全性進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)估,本著對(duì)消費(fèi)者健康安全切實(shí)負(fù)責(zé)的態(tài)度做好產(chǎn)品的質(zhì)量與安全控制。
IQTC已將該研究成果整理成論文發(fā)表在核心期刊《分析測(cè)試學(xué)報(bào)》2022年第10期(國(guó)際食品接觸材料安全論壇專輯)上。讀者可通過(guò)掃描或長(zhǎng)按下方的二維碼獲取論文原文。

來(lái)源:食品接觸材料科學(xué)