摘要：建立了聚亚苯基砜（PPSU）奶瓶4,4′-联苯二酚迁移量的超高效液相色谱-串联质谱分析方法（UPLC-MS/MS）。样品用50%乙醇水溶液（食品模拟物）进行迁移试验，采用C18色谱柱分离，以超纯水和甲醇为流动相梯度洗脱，通过电喷雾电离源（ESI）负离子模式和多反应监测（MRM）采集扫描进行定性和定量检测，外标法定量。在优化条件下，目标物在5~200ug/L范围内线性关系良好，相关系数（r²）大于0.9999，检出限和定量下限分别为1.5ug/L和5ug/L。方法的基质效应为95.8%~114%，加标回收率为95.2%~105%，相对标准偏差（RSD）为1.0%~1.7%。该方法快速、准确且灵敏度高，适用于PPSU奶瓶4,4′-联苯二酚低迁移量的测定。

　　关键词：聚亚苯基砜（PPSU）奶瓶；4,4′-联苯二酚；迁移量；超高效液相色谱-串联质谱

　　塑料奶瓶作为婴幼儿食品接触材料，其安全性备受社会关注^[1-3]。“双酚A奶瓶”事件后，聚碳酸酯（PC）奶瓶很快就退出了我国市场，聚亚苯基砜（PPSU）奶瓶逐步成为消费者首选^[4-6]。在PPSU塑料制品的合成过程中需要用到一种重要的单体——4,4′-联苯二酚，它是一种类激素物质，具有一定的雌激素活性和抗雄激素活性^[7-10]。鉴于残留单体向食品迁移的问题在过去几十年中时有发生^[11-12]，欧盟^[13]、韩国^[14]、中国^[15-16]等国家对食品接触PPSU塑料制品都进行了4,4′-联苯二酚迁移限量规定。国家标准GB 4806.6-2016《食品安全国家标准食品接触用塑料树脂》规定了4,4′-联苯二酚向食品模拟物的特定迁移限量为6 mg/kg。

　　然而，在限量规定实施后的几年内，4,4′-联苯二酚一直存在检测方法缺失的情况。2020年，广东省团体标准T/GDBZ 002-2020《食品接触材料及制品4,4′-联苯二酚迁移量的测定》正式发布实施，采用液相色谱-紫外检测法解决了4,4′-联苯二酚迁移量检测的无标准可依的问题，方法的定量限为0.2 mg/L^[17]。同年，中国专利文献公开了一种PPSU奶瓶中4,4′-联苯二酚和4,4′-二氯二苯砜迁移量的检测方法，检测方法同样是采用液相色谱-紫外检测法^[18]。

　　本工作采用超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）检测4,4′-联苯二酚迁移量，相比于液相色谱-紫外检测法具有更好的定性、定量检测能力，将迁移物的检测能力提高至更低浓度水平。

1实验部分

1.1             仪器和试剂

　　超高效液相色谱-串联质谱仪为SCIEX Triple Quadtm 6500+（上海爱博才思分析仪器贸易有限公司）；Secura225D-1CN电子天平（德国赛多利斯公司）；DKN612C恒温箱（日本Yamato公司）；Milli-Q超纯水仪（美国密理博公司）；0.22 um微孔水膜（上海安谱公司）；4,4′-联苯二酚标准品（纯度99.9%，广州佳途科技）；甲醇、甲酸、乙醇、乙酸铵（HPLC级，厦门绿茵试剂）；25%氨水（分析纯，厦门绿茵试剂）；实验用水均为超纯水。

1.2             标准溶液的配制

　　标准储备液（100 mg/L）:准确称取4,4′-联苯二酚标准品10 mg，用甲醇溶解并定容到100 mL容量瓶中，摇匀，制成质量浓度为100 mg/L标准储备液。-20℃保存，有效期三个月。

　　标准中间溶液：准确移取0.05 mL，0.1 mL，0.2 mL，0.5 mL，1mL和2mL的标准储备液于10 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，摇匀，配制成浓度分别为0.5 mg/L，1mg/L，2mg/L，5mg/L，10 mg/L和20mg/L的标准中间溶液。

　　标准工作溶液：分别准确移取0.10 mL标准中间溶液于10 mL容量瓶中，用50%乙醇（体积分数，下同）定容至刻度，摇匀，配制成浓度分别为5ug/L，10ug/L，20ug/L，50ug/L，100ug/L和200ug/L的标准工作溶液。

1.3             迁移试验

　　按照GB 31604.1和GB 5009.156的要求，往PPSU奶瓶中加入一定体积（标称容量）的食品模拟物，用保鲜膜封口，随后至于恒温箱中进行迁移试验，设定温度70℃，时间2h。奶瓶为重复使用产品，每个试样需进行三次迁移试验，每次均使用一份新的食品模拟物，取第三次迁移试液10 mL，用0.22 um微孔水膜过滤，得到待测迁移液。同时做平行试验和空白试验。

1.4             色谱条件

　　色谱柱：ACQUITY UPLC®BEH C18 （1.7μm，2.1 mm×100 mm）；柱温：35 ℃；流动相A为超纯水，流动相B为甲醇，进行梯度洗脱，洗脱程序见表1；流速：0.2 mL/min；进样体积：1 µL。

表1梯度洗脱程序

Table 1 Gradient elution program of UPLC

1.5             质谱条件

　　离子源模式：电喷雾离子源（ESI），采用负离子扫描模式；离子源温度：350℃；去簇电压：-115 eV；接口电压：-10 eV；离子喷雾电压：-4500 V；帘气：0.207 MPa；雾化气：0.379 MPa；加热气：0.379 MPa；选择多反应监测（MRM）数据采集模式。

2             结果讨论

2.1             定性、定量方式的选择

　　用质量浓度为50 ug/L的4,4′-联苯二酚（溶剂为50%乙醇）进行全扫描，得到总离子流图后进行二级质谱数据采集，并对所得到的子离子进行逐个优化，优化后质谱参数详见表2，二级质谱见图1。最后选择多反应离子监测（MRM）数据采集模式，选取 184.1（m/z）作为定量离子，156.1（m/z）和120.6（m/z）作为定性离子。

表2质谱参数

Table 2 Parameters of the mass spectrum

1图1 4,4′-联苯二酚二级质谱图

Figure 1 Secondary mass spectrogram of 4,4′-dihydroxybiphenyl

2.2             离子源温度优化

　　离子源对质谱的影响非常大，合适的离子源温度可以更好的去溶剂化，得到一个高的离子化率，最终提高灵敏度，因此这里对离子源温度进行了优化。分别在250、350、450、550和650℃对10 ug/L的4,4′-联苯二酚标准溶液进行测试，对比峰面积，结果如图2所示。通过对比可以得到在350℃的离子源温度下仪器的响应值是最好，因此后面的测试中离子源温度选用的是350℃。

图2不同离子源温度的峰面积对比图

Figure 2 A comparison of peak areas of 4,4′-dihydroxybiphenyl with different ion source temperature

2.3             流动相优化

　　UPLC-MS/MS检测时经常在流动相加入甲酸、乙酸铵或氨水提高响应，这里分别使用0.1%甲酸、纯水、5mM乙酸铵和0.01%氨水作为流动相A相，结果如图3所示。当使用纯水作为流动相A时，仪器响应最强。因此选用超纯水和甲醇作为流动相。

图3a) 不同流动相的色谱图；b) 不同流动相的峰面积对比图

Figure 3 Chromatograms (a) and a comparison of peak areas (b)of 4,4′-dihydroxybiphenylin different mobile phase

2.4             方法的线性范围、检出限及定量下限

　　在最优的色谱和质谱条件下对4,4′-联苯二酚标准工作溶液进行测定，以4,4′-联苯二酚的质量浓度（x，ug/L）为横坐标，色谱峰面积（y）为纵坐标，绘制标准溶液回归曲线。4,4′-联苯二酚标准溶液工作曲线在5~200 ug/L范围内线性关系良好，线性方程y=8.99×10⁴x + 4.07×10⁴，线性相关系数R²>0.9999。

　　以加标试验来进行方法灵敏度的确定，分别以3倍和10倍信噪比（S/N）对应的加标水平为检出限和定量下限。经试验4,4′-联苯二酚的检出限和定量下限为1.5 ug/L和5 ug/L。

2.5             回收率与相对标准偏差

　　分别在食品模拟物（50%乙醇）种添加低、中、高浓度的标准工作溶液，配制成4,4′-联苯二酚质量浓度分别为5、10和50 ug/L的加标食品模拟物，然后按照GB 31604.1和GB 5009.156的要求加入到样品中进行迁移试验，温度70℃，时间2h。各浓度设置6个平行，然后测定加标回收率。结果如表3所示，该试验加标回收率为95.2%~105%，RSD小于2%，说明方法准确度高，符合方法要求。

表3加标回收率及相对标准偏差

Table 3 Recoveries and RSDs of 4,4′-dihydroxybiphenyl

2.6             基质效应

　　基质效应是指在样品测试过程中，目标物以外的其它物质直接或者间接影响质谱检测的现象。考虑到迁移试验时会使用不同的食品模拟物，因此需要进行基质效应的考察。这里分别以4%乙酸（体积分数，下同）、纯水和10%乙醇作为溶剂，配制了10 ug/kg的4,4′-联苯二酚标准溶液，在上述色谱和质谱条件下进行测试，然后与50%乙醇为溶剂的4,4’-联苯二酚标准溶液对比，每种基质重复测试五次，取平均值。如图4所示，不同基质对保留时间和分离程度几乎没有影响，经过与50%乙醇的结果对比计算得到基质效应在95.8~114%，表明其它食品模拟物对4,4’-联苯二酚的检测影响较小，本方法可用于4,4′-联苯二酚迁移量的定量检测。

图4a）不同基质的色谱图；b）不同基质的峰面积对比图

Figure 4 Chromatograms (a) and a comparison of peak areas(b) of 4,4′-dihydroxybiphenyl in different substrate

2.7             实际样品测试

对市售三种品牌的PPSU奶瓶进行测试，按照上述条件进行迁移试验，每种品牌样品平行测定两个，同时做空白试验。结果表明三种品牌在使用50%乙醇作食品模拟物时均未检出4,4′-联苯二酚。

3             结论

本研究建立了聚亚苯基砜（PPSU）奶瓶中4,4′-联苯二酚的超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）的测定方法。4,4′-联苯二酚在5~200 ug/L范围内线性关系良好，检出限为1.5 ug/L，加标收率为95.2%~105%，RSD小于2%。该方法具有定性准确、灵敏度高、精密度好等优点，有望在食品接触材料有害物质风险监测工作中推广应用。

参考文献

　　[1] Shi J, Luo C, Liu J. China Rubber/Plast.Tech.and Equip.（施均，罗婵，刘峻. 橡塑技术与装备），2015，41(16)：34-35+54.

　　[2] Xie W J, Dai H, Jia F, Chen W P, Hu X L, Li P S, Chen R M, Hou X C, Wu Y L. Chin. J. Food Hyg.（谢文缄，戴航，贾芳，陈伟萍，胡晓露，李珮斯，陈瑞敏，侯向昶，吴玉銮.中国食品卫生杂志），2015，27(S1)：14-18.

　　[3] EckardtM,Greb A, J. Simat T. Food Addit. &Contam.:Part A,2018，35(7)：1421-1437.

　　[4]Li J J, Li L J, Xu H C, Zhao Z Q, Gao B, Liu K. J. Environ. And Health（李君君，李力军，徐惠诚，赵增强，高彬，刘琨.环境与健康杂志），2012，29(04)：379-382.

　　[5]Chen S, Zhu Z W, Li Q, Zhang W Z. Modern Food（陈沙，朱作为，李晴，张文中.现代食品）,2020，(10)：148-152.

　　[6] Chen X, Zhao J Q, Yuan Y C, Liu S M, Cao M, Ruan W H, Zhang M Q. Guangdong Chem. Industry（陈骁，赵建青，袁彦超，刘述梅，曹明，阮文红，章明秋.广东化工），2013，40(18)：66-67+49.

　　[7] Nishihara T, Nishikawa J, Kanayama T, Dakeyama F, Saito K, Imagawa M, Takatori S, Kitagawa Y, Hori S, Utsumi H. J. Health Science.2000，46(4)：282-298.

　　[8] Olsen C M, Meussen-Elholm E T M, Samuelsen M, Holme J A, Hongslo J K.Pharmacology& Toxicology.2003，92：180–188.

　　[9] Delgado-Blanca I, Llorent-Martínez, E J, Ruiz-Medina A, Pilar O B. Food Addit. &Contam.:Part A,2020, 37(1)：174-182.

　　[10] Groh KJ, Backhaus T, Carney-Almroth B, GeuekeB,Inostroza PA, Lennquist A, Leslie HA, Maffini M, SlungeD,Trasande L, Warthurst A M, MunckeJ.SciTotalEnviron. 2019，651：3253–3268.

　　[11] Bang D Y, Kyung M, Kim M J, Jung B Y, Cho M C, Choi S M, Kim Y W, Lim S K, Lim D S, Won A J, Kwack S J, Lee Y, Kim H S, Lee B M. Compr.Rev. Food Sci. Food Saf.2012，11(5)：453–470.

　　[12] Kumar P. Indian J. Pediatr. 2018，85：384–389.

　　[13]CEN/TS13130-18-2005. Determination of 1,2-dihydroxybenzene, 1,3-dihydroxybenzene, 1,4-dihydroxybenzene, 4,4?-dihydroxybenzophenone and 4,4?dihydroxybiphenyl in food simulants. European Committee for Standardization.

　　[14] Li N, Wang D, Zhang X M, Zhu N, Wang H J, Zhuang Y, Zhu R. ModernFood（李宁，王丹，张小明，朱南，王浩杰，庄棪，朱荣.现代食品），2020，17：174-178.

　　[15] GB 4806.6-2016. Plastic Resins for Food Contact. National Standards of the People's Republic of China（食品接触用塑料树脂，中华人民共和国国家标准）.

　　[16] Zhao L, Li W H, Li J J, Sun D Z, Zuo Y. The Food Industry（赵镭，李文慧，李洁君，孙多志，左莹. 食品工业），2021，42(04)：471-474.

　　[17] T/GDBZ 002-2020. Food Contact Material and Products Determination of Migration of 4,4’-dihydroxybiphenyl. Group Standards of Guangdong（食品接触材料及制品4,4′-联苯二酚迁移量的测定，广东省团体标准）.

　　[18] Nanjing Product Quality Supervision and Inspection Institute. China Patent（南京市产品质量监督检验院.中国专利），CN111077255A. [2020-04-28].