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氣質聯用儀測定食品包裝材料上印刷油墨成分
閱讀：592 發布時間：2022-8-25前言 食品外包裝上的印刷油墨可能含有多種不同的化學物質，如光引 發劑、增塑劑、粘合劑、著色劑、顏料、溶劑和干燥劑等 [1]，這 些物質可以通過以下三種途徑進入食品中： • 通過食品和印刷油墨的直接接觸（可能性很低） • 通過包裝材料遷移（也包括通過一些第二層包裝材料的遷移） • 通過蹭臟遷移（在食品包裝前，材料印刷表面和食品表面直 接接觸，無意中造成油墨的遷移） 以前曾有文獻報道過單一化學物質如苯甲酮的 GC/MS [2] 分析方 法或者系列化合物如苯甲酮、4-甲ji苯甲酮以及相關衍生物的 GC/MS [3] 分析法。食品中油墨成分的分析非常困難，因為： 1. 很多物質含量非常低——通常 10 ppb（10 µg/kg 食品）或 更低 2. 各種油墨物質的含量限制了樣品萃取和凈化方法的選擇性， 造成樣品萃取相對粗糙 3. 用印刷材料包裝的食品類型非常廣泛，包括復合食品如即食 食品，結合第 2 條，很多共萃物彼此可能形成干擾 這些影響因素對 GC/MS氣質聯用儀 測定食品調查樣品中油墨物質的可靠定 性和定量所需的靈敏度和選擇性形成挑戰。需要從保留時間和主 要、次要離子的比例（定量和定性離子）兩方面對分析物進行確 認。而龐大的數量、共萃物的特性及很低的含量都會使滿足保留 時間和離子豐度比的定性標準成為問題。基于這些原因，我們研 究了一種 GC/MS/MS 方法，測定食物中 20 種印刷油墨成分， 因為這種技術對從同質異位素干擾物中分離感興趣的組分提供更 高的選擇性。印刷油墨方面的 Swiss Ordinance [1] 表明，非食品 接觸表面包裝材料的印刷油墨中會用到數以百計的化學物質。事 先不了解油墨組成的情況下，選擇待測物質猶如大海撈針。我們 以印刷油墨中化學物質的遷移報告和一個針對大批（n = 50）大 面積印刷的包裝紙/紙板進行篩查的獨立研究項目為基礎，而不 是隨機選擇待測化學物質，選擇了 20 種印刷油墨化學成分對出現 的潛在遷移情況進行測定。
實驗 樣品制備 食品均購買于英國的超市。除去外包裝后，用食品攪拌機進行 混勻。圖 1 為樣品制備的操作流程。一部分食品樣品用印刷油墨 成分過量加標，以計算回收率校正濃度。
樣品分析 氣相色譜方法采用了后運行和柱后反吹。反吹可以確保快速而高 效地清除（從分流放空閥）每次運行后殘留在色譜柱上的高沸點 基質，阻止它們進入到同序列的下一個運行中。反吹可以： • 提供更為一致的保留時間 • 提供強大的色譜性能和一致的色譜峰形 • 防止高沸點基質污染質譜離子源 • 延長色譜柱壽命，無需在兩次運行間隔進行高溫烘烤，縮短 了循環時間 所有氣相色譜分析條件如表 1 所示。7000 系列三重四極桿 GC/MS/MS 系統使用電子轟擊電離（EI）模式，使用多反應監測 模式（MRM）檢測和確定化合物，每個化合物選定 3 個離子對。 所有 MS/MS 分析條件列于表 2 和表 3。圖 2 為 GC/MS/MS 系 統硬件配置示意圖。
1. 分析印刷油墨中化學成分的氣相色譜條件 色譜柱（1） HP-5MS 30 m × 250 µm × 0.25 µm 色譜柱（2） 保留間隙柱，1 m × 150 µm 未涂層去活熔融石英 微板流路裝置 帶氣動控制模塊（PCM）的壓力控制三通閥（PCT） 自動進樣器 Agilent 7693A 進樣量 1 µL，加熱不分流進樣 進樣口 EPC 控制分流/不分流 進樣口襯管 不分流，去活 4 mm 內徑單細徑錐襯管，內裝玻璃毛 進樣口溫度 280 °C 分流出口吹掃流量 50 mL/min，0.75 min 載氣 氦氣 進樣口壓力 17.0 psi PCM 壓力 4.5 psi 柱箱溫度 100 °C 保持 1 min，10 °C/min 升到 300 °C 保持 5 min 后運行時間 3 min 后運行溫度 320 °C 后運行進樣口壓力 1.0 psi 后運行 PCM 壓力 60.0 psi MS 傳輸線溫度 280 °C 表 2. 分析印刷油墨中化學成分的質譜條件 電子能量 -70 EV 調諧 EI 自動調諧 EM 增益 10–60 MS1 分辨率 1.2 µ MS2 分辨率 1.2 µ MRM transitions 如表 3 所示 碰撞能量 如表 3 所示 駐留時間 25–100 ms 碰撞池氣體流量 氮氣 1.5 mL/min，氦氣 2.25 mL/min 質譜溫度 離子源 280 °C，MS1 150 °C，MS2 150 °C
結果和討論 方法開發 使用多分析物溶劑標樣開發 GC/MS/MS 方法。最初，在全 掃描 MS 模式下識別保留時間窗口和母離子。在 5–50 V 的范圍內 以 5 V 的增量采集數據生成產物離子譜，并識別產物離子。一旦 確定了估算的碰撞能量，即以較小的增量變化對碰撞能量進行優 化，然后建立 MRM 方法 MRM 通道用于定量，其它兩 個通道用于定性。自動化 MRM 優化軟件用于優化駐留時間。圖 3 為溶劑標樣定量離子的提取離子譜圖。
