包装纸成型定仪

使用UPLC/Q-Tof液质仪的MSE功能和MassFragment软件对食品包装纸和纸板中的潜在迁移物进行鉴别和结构分析 Malcolm Driffield、1 Antony Lloyd、1 Emma Bradley、1 Dominic Roberts2 1 食品与环境研究所（英国约克） 2 沃特世公司（英国曼彻斯特） 应用优势 ■ MSE数据采集模式，可以一次进样同时得到母离子及其碎片离子数据，从而提高化合物鉴定的可信度。此外它还具有数据溯源的功能。 ■ ChromaLynx&trade XS软件可以对复杂混合物中的所有组分进行快速检测、鉴定和确认。用户可以通过精确质量数信息确定化学式，然后，在化合物数据库中进行搜索、确认结构式。 ■ MassFragment&trade 是一种智能型软件工具，能够自动匹配碎片结构，极大简化了数据处理，并且可在无标准品的情况下进行确认。 沃特世解决方案 ACQUITY UPLC® 系统 ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱 SYNAPT® G2 HDMS&trade 系统 ChromaLynx XS软件 MassFragment软件 关键词 飞行时间质谱筛查、数据库搜索、结构表征、纸、纸板、食品包装、邻苯二甲酸酯 简介 回收纸和纸板有利于环境清洁，还可以缓解森林资源的压力、降低废物处理量。目前，进入回收环节的纸和纸板类型具有一定的限用管制。回收的纸和纸板最终可以用于要求较低的应用领域，例如报纸和杂志、纸板箱和纸板盒，以及要求较高的应用领域，例如食品包装。近年来，科学文献和媒体报道过一些有关回收纸和纸板用于食品包装时出现的问题。食品中检测到来自回收纸和纸板的污染物。印刷报纸和杂志的油墨中发现了矿物烃类化合物，1-2以及邻苯二甲酸盐，例如目录和手册所用粘合剂中的邻苯二甲酸二异丁酯，3以及印刷在纸和纸板外表面的光引发剂和其它成分。4这些类型的化学物在经过回收处理后仍会存在。 本研究是一个大型研究项目中的一部分，此研究项目将调查用于再生型食品包装的纸和纸板来源。5实验检测了四种不同类型的纸来源（纯白色打印纸、报纸和杂志、瓦楞纸板和食品包装纸），并确定了潜在的污染物。配备有高分辨率质谱检测器的超高效液相色谱（UltraPerformanceLC® ）（UPLC® /HR-MS）是一种有效的工具，有助于鉴定食品接触材料和其它领域中的未知化合物。6精确质量数、同位素谱图和碎片信息（如果存在）可用于预测元素组成，然后可将其与含有其潜在结构的数据库进行对比，如果结构匹配，鉴定结果将更加可信。所使用的仪器必须有足够的灵敏度和精确度以确保能够准确鉴定化合物。 本文介绍了如何使用ACQUITY UPLC/SYNAPT G2 HDMS系统以及相关软件检测色谱峰、确定精确质量数并获得元素组分。实验将获得的分析结果与用户准备的含6000多种食品接触材料组分和污染物的数据库进行对比，通过MSE获得的碎片信息，在未使用确证标准品的情况下确定了其中一个待分析的化合物的化学结构。 实验 样品描述 从当地超市采购一组用纸和纸板包装的食品，将食品从包装中取出，切成小块，并充分混合。样品包括早餐谷物、意大利面、冷冻鱼、蛋糕和其它烘焙产品。将一部分混合的样品（5 g）、内标物d10-苯甲酮（100 &mu L，1 mg/mL）和乙醇（20 mL）加入样品瓶中，盖好盖子并震摇过夜。取一部分上清液直接进行分析。 UPLC条件 系统： ACQUITY UPLC 色谱柱： ACQUITY UPLC HSS T3（部件号176001133）150× 2.1 mm，1.8 &mu m 柱温： 45 ℃ 流速： 0.45 mL/min 进样体积： 1 &mu L 流动相A： 水+0.1%甲酸 流动相B： 乙腈+0.1%甲酸 梯度： 时间（min） %A %B 0.0 90 10 15.0 0 100 18.0 0 100 18.1 90 10 20.0 90 10 MS条件 MS系统： SYNAPT G2 HDMS 采集模式： MSE电离模式： 电喷雾正离子 检测的质量数范围： 50至1200 Da 锥孔电压： 25 V 毛细管电压： 1.0 kV 脱溶剂气温度： 500 ℃ 源温度： 120 ℃ 碰撞能量： 低能量 CE = 6 eV， 高能量 CE = 15 - 35 eV 碰撞气体： 氩气 LockMass： 亮氨酸脑啡肽，m/z 566.2771 数据管理： ChromaLynx XS和MassFragment软件 结果与讨论 混合食品包装样品的乙醇提取物的基峰离子色谱图（BPI）如图1所示。 图1. 纸和纸板食品包装乙醇提取物的基峰离子色谱图（低能量电喷雾离子化正离子模式）。 ChromaLynx XS软件可以反卷积解析色谱图，检测出现的所有色谱组分，并为每种确认的组分生成精确的谱图。这些操作均在&ldquo 目标模式&rdquo 下进行，将生成一系列单个峰，然后软件会将这些峰与包含潜在结构的数据库进行对比。软件提取了1380个组分，比TIC图中目测到的要多。充分显示了该软件在极低浓度条件下检测组分的优势ChromaLynx XS将提取目标化合物的准确质谱图，确定它们是否存在。 用户的数据库包含食品接触材料中可能存在的6000多种已知成分、潜在污染物以及衍生和分解产物。列表包括化合物名称和化学式，软件将在其中进行搜索并报告匹配结果。如果具有用标准品进行过分析，则该化合物的保留时间和碎片离子信息也会包含在数据库中。图2为ChromaLynx XS处理数据的示例，包括：（A）总离子流图、（B）目标物列表、（C）提取离子色谱图和（D）13.6min处，峰的相关质谱图，这是一个完整的鉴定过程示例。本样品用含6000种化合物的库进行筛查，最终根据精确质量数总共鉴定出45种化合物。在没有分析标准品的条件下，这些鉴定结果由其同时采集的碎片信息确认。 图2. ChromaLynx XS在13.6min处输出的质谱图，与数据库中的对二甲氨基苯甲酸异辛酯的匹配。A) 总离子流色谱图、B) 目标物列表、C) 13.6min处的提取离子色谱图（m/z 278.2122）和D) 13.6min处色谱峰的质谱图（低能量）。 图3显示：其母离子的质荷比为278.2122，化学式为C17H27NO2。这与数据库中的对二甲氨基苯甲酸异辛酯相匹配，该化合物可以用作喷涂至纸和纸板底物的紫外光固化油墨中的胺助引发剂。[M+H]+母离子的理论精确质量数为m/z 278.2120，与检测结果之间仅存在0.7 ppm的差异。在分析食品包装样品时，并未分析对二甲氨基苯甲酸异辛酯的确证标准品进行鉴定确认。SYNAPTG2 HDMS的运行模式为MSE采集模式，可以一次进样，同时收集该化合物的母离子及碎片离子信息，从而提高了化合物鉴定的可信度。 图3所示为低能量和高能量质谱图，在较高能量下，母离子的强度降低，生成碎片离子。 图3. 13.6 min处色谱峰的质谱图。A) MSE高能量谱图：显示碎片离子，B) MSE低能量谱图：显示分子加合物[M+H]+。 与分子一样，碎片离子的精确质量数也可用于确定潜在的元素组成。MassFragment软件将利用这些潜在的元素组成，根据建议的化合物化学结构（例如对二甲氨基苯甲酸异辛酯）来确认该结构。该软件使用系统化的键断裂信息和一套计分系统，此系统以键断裂的类型和发生的可能性为基础，信息输入程序的过程简单。.mol文件可以从ChemSpider商业库中下载，也可从最常用的化学绘图包得到，然后将其与提供碎片离子信息的MSE质谱图一起导入即可。 根据用户的具体需要，可以对参数进行相应更改。质量数窗口的限值范围非常重要，使用的范围越小，结构匹配的可信度就越高。在本示例中，使用的值是+/- 1 mDa。图4是软件针对13.6min处色谱峰所生成的结果，系统建议的化合物为对二甲氨基苯甲酸异辛酯。 图4. MassFragment输出的报告，其中所示为五个碎片离子的建议结构，增加了鉴定结果的可信度。 所测的五个碎片离子均验证了建议的母体结构&mdash &mdash 对二甲氨基苯甲酸异辛酯中不同键断裂后所得的离子的可能结构，这一结果提高了13.6min处色谱峰鉴定的可信度。图5所示为标记有MassFragment结构的MSE质谱图。此化合物很可能来自纸和纸板上的油墨，7相似化学类型的化合物经过回收处理后也仍会存在。现在，碎片离子和保留时间均与此化合物匹配，它们被反馈到数据库中，从而使得后面的鉴定更加可信。 图5. 13.6 min处色谱峰的MSE质谱图，标记有MassFragment鉴定结果。 结论 本实验采用具有色谱分离、高分辨率地测定准确质量数功能的ACQUITY UPLC/SYNAPT G2 HDMS系统，对食品包装纸和纸板提取物进行分析。此分析可对之前未知的、可能会迁移到食品中的化合物作出值得信赖的鉴定。使用MSE数据采集模式，可以同时收集母离子和碎片离子的信息，采集的数据经过ChromaLynx XS和MassFragment软件的处理后，可获得具有高可信度的鉴定结果。 参考文献 1. Dima G, Verzera A , Grob K. Migration of mineral oil from party plates of recycled paperboard into foods:1. Is recycled paperboard fit for the purpose?2. Adequate testing procedure.Food Additives and Contaminants Part A.2011 28(11): 1619-1628. 2. Vollmer A, Biedermann M, Grundbock F, Ingenhoff JE, Biedermann-Brem S, Altkofer W, Grob K. European Food Research and Technology. 2011 232:175- 182. 3. Gartner S, Balski M, Koc h M, Nehls I. Analysis and migration of phthalates in infant food packed in recycled paperboard.Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2009 57(22): 10675-10681. 4. Koivikko R, Pastorelli S, deQuiros ARB, Paseiro-Cerrato R, Paseiro-Losada P, Simoneau C. Food Additives and Contaminants Part A. 2010 27(10): 1478- 1486. 5. Driffield M, Lloyd AS, Lister L, Leak J, Speck D, Bradley EL.Manuscript in preparation. 2013. 6. Driffield M, Bradley EL, Castle L, Coulier L. Identification of unknown migrants from food contact materials.Mass Spectrometry in Food Safety, Methods and Protocols. 2011 357-372. 7. Food Standards Agency (2011) Food Survey Information Sheet 03/11. Migration of selected ink components from printed packaging materials into foodstuffs and screening of printed packaging for the presence of mineral oils.

今年9月1日起，密胺餐具适用的我国强制性标准GB9690-2009《食品容器、包装材料用三聚氰胺-甲醛成型品卫生标准》将正式实施，从而将取代20年前的标准GB9690-88《食品包装用三聚氰胺成型品卫生标准》。 　　据了解，与旧标准相比，新标准作了较大修改。首次规定所选材料三聚氰胺-甲醛树脂在推荐使用条件下不应释放对健康有害的物质，所用添加剂应符合国家强制性标准，明确要求应标注产品材料 并加施“食品用”和“严禁在微波炉内加热使用”的警告标识，卫生理化指标较原标准更加严格，还增加了三聚氰胺单体迁移量的测定。 　　新标准体现了以《食品安全法》为制标准则，吸取“有毒仿瓷餐具(脲醛树脂)”、“毒奶粉事件”等经验教训，特别关注食品容器的材料、添加剂、标识、使用、有害物质等食品安全问题，标准涵盖的内容和要求与欧、美、日先进国家和地区及国际化组织的标准相接轨。新标准为检验检疫机构对进出口密胺餐具实施法定检验提供了法律依据。

准入大限至 纸杯将换装 9月1日起所有食品用纸包装容器等必须通过QS准入才能上市销售 　　9月1日以后，消费者购买食品时可要留心了，不仅食品要有QS标志，装食品的纸质包装袋及纸质容器上也必须有QS标志。因为从今年9月1日起，所有食品用纸包装、容器等必须通过QS市场准入才能上市销售，否则将予以查处。 　　人们日常生活中经常用到一次性纸杯，这些纸杯质量是否可靠?近日，笔者在山东一些地方调查发现，绝大多数纸杯没有QS标志。 　　笔者在烟台市区一些批发纸杯的市场看到，这里大部分纸杯没有QS标志。纸杯多为中低档，100个批发价贵的卖13元，便宜的卖8元，摸上去表面较粗糙，捏一下感觉软软的。纸杯上面仅印着生产厂家、生产批号、厂址、电话等，根本没有QS标志。 　　笔者随后又来到蓬莱市区几家规模较大的超市，这里的纸杯看上去包装精美许多，价格也贵了不少，100只装的零售价大都在18元左右，50只装的通常零售价在10元左右。包装上面有的标着是原浆纸制作，有的标着是竹纤维制作，还有一种标着是玉米制作的，上面大都有“质量可靠，放心使用”等字样。细数一下，这几家超市共摆着12种品牌的一次性纸杯，但是仅有一家上海生产的产品有QS标志。 　　据消费者李女士介绍，平时买纸杯的标准是摸摸是否厚实耐用，另外就是选择大生产厂家的产品。“不知道纸杯也需要经过QS市场准入，以前买从来没注意观察上面有没有QS标志。” 　　笔者了解到，顾客在选择纸杯时大多看牌子。一些商店的售货员也表示，有QS标志的纸杯价格较贵，从直观上又看不出什么特别的优势，反而不受顾客的青睐，相反那些价格中等、质量一般的纸杯销量最多。 　　笔者在山东某超市随机调查了9位顾客，他们均表示，买纸杯时不会刻意去看是否有QS标志。 　　那么，质量不合格的纸杯对人体究竟有哪些危害?山东蓬莱市质监部门的食品检测专家说，为了让纸杯达到防水效果，厂家会在内壁涂一层水膜。如果选用的材料不好，或加工工艺不过关，在热熔或涂抹到纸杯过程中，会产生化合物，对人体有害。许多地下工厂和小作坊制造的纸杯毒害物质超标，如一次性纸杯使用的是劣质纸浆，在生产过程中还需要添加荧光漂白剂，有致癌危险。 　　据悉，质监部门将对纸杯生产企业所用原料纸浆、涂蜡层用蜡等进行反复测试，只有完全达标的企业才能获得准入，无法获得准入的企业会在9月1日后淡出市场。 　　质监工作人员提醒消费者，选购一次性纸杯时，要认准QS标志。如果9月1日后，消费者发现纸杯没有QS标志的，可以向质监部门举报。另外，要仔细查看包装标志上是否标注了“产品名称、生产者厂名、厂址、产品执行标准、生产日期、保质期、卫生许可证”等国家规定必须标注的内容，如果标志内容标注不全或者不规范，则这样的纸杯最好不要购买。 　　作为盛装食品饮料的容器，纸杯产品的质量是否安全，对消费者来说十分重要。 相关链接 为保证食品用纸包装、容器等制品生产许可制度有效实施，维护企业和消费者合法权益，根据《工业产品生产许可证管理条例》的规定，从9月1日起，食品用纸包装、食品用纸容器的QS管理正式进入查处期。 被列入第一批目录的食品用纸包装、容器等制品包括包装类和容器类两大类21个品种。食品用纸包装包括玻璃纸、食品包装纸、食品包装纸板、鸡皮纸等，而食品用纸容器包括人们常用的纸袋、纸罐、纸杯、纸餐具、纸盒等，这几乎覆盖了平时与食品直接接触的所有包装材料。如方便面纸碗，汉堡包、三明治等熟食类的包装纸，曲奇饼的烤盘纸，糖果、凉果等的包装纸，普洱茶饼的包装纸，袋泡茶的包装纸，各类食品包装用的蜡纸，雪糕包装纸等等，全部都在QS的管理范围内。 未获得列入第一批目录的食品用纸包装、容器等制品生产许可证的企业，不得生产该产品；任何单位和个人不得销售或者在经营活动中使用未获得生产许可证的该产品。违反规定者，将按照有关法律、法规的规定予以查处。