研究

，卷19(9)

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塑料瓶装水中邻苯二甲酸盐的测定

*通信:

Emmanuella O西安石油大学化学工程系，陕西西安;电子邮件: (电子邮件保护)

摘要

1,2-苯二甲酸酯通常用于生产塑料。研究表明，邻苯二甲酸酯通常与内分泌紊乱和发育改变有关。本研究从不同的加热条件和储存时间中鉴定出不同种类的邻苯二甲酸盐。然而，许多研究调查了邻苯二甲酸盐通过阳光、微波和储存时间进入瓶装水的迁移，但没有实质性的研究在不同温度下一段时间对瓶子的加热。从中国西安收集不同公司的6个月瓶装水，分别在40度、60度、80度和100度的不同温度下测定邻苯二甲酸盐(PAEs)的毒性和迁移性。采用液-液萃取法，萃取物用气体分析色谱法质量光谱学(GC-MS)进行分析。结果表明，不同加热条件下DEHP的浓度最高(60℃5.25 × 10-5, 80℃2.373 × 10-4, 100℃2.373 × 10-3)。塑料瓶装水的高温和较长的储存时间增加了PAEs向水中的迁移速度，因此，在40度以上的条件下，塑料瓶装水的消费者应减少频繁摄入，以避免邻苯二甲酸酯的慢性毒性。

关键字

瓶装水;气体色谱法邻苯二甲酸酯;温度;存储时间

介绍

邻苯二甲酸酯是亲脂性的，邻苯二甲酸二酯在许多应用中用作软化聚氯乙烯(PVC)的增塑剂。聚合物用于增加塑料的柔韧性和相容性，它们也常见于含脂肪的食品中。最广泛使用的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)和邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)。DEHP是全球PVC中使用的主要增塑剂低成本。邻苯二甲酸盐也可以从塑料食品包装中转移到食品中(特别是奶酪和肉类等脂肪含量高的食品)，也可能从包装上使用的印刷油墨中转移到食品中。

根据邻苯二甲酸酯(PAEs)是一组广泛应用于商业和工业的有机化合物。这些化合物含有聚合物添加剂，可以提高塑料的弹性和光滑度。在研究人员看来，这是因为邻苯二甲酸盐不能在自然水域、土壤和食品中轻易地与塑料发生化学结合。这种结果是通过塑料包装对物质和环境的直接污染，由于食品成分的物理化学性质和食品与包装材料的表面积接触。LD乐动体育官网邻苯二甲酸酯通常被称为邻苯二甲酸酯(PAEs)，普遍用作增塑剂，以提高柔软性和柔韧性，这是因为它与乙烯基和聚合物一般用于聚氯乙烯(PVC)、聚醋酸乙烯酯和聚乙烯等聚合材料[1］.

热塑性塑料约占世界塑料的80%。在中国，最常用的营养包装材料是聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯。邻苯二甲酸酯被认为是一种人造物质混合物，用于生产塑料、溶剂和个人考虑项目。它们通常是无色、无味、含油的液体，不易蒸发，添加后不能与物质发生化学结合。邻苯二甲酸盐属于家庭在环境基质和人体样品中广泛发现的高收率化学物质。根据邻苯二甲酸酯(PAEs)， 1,2苯二甲酸的二烷基或烷基芳基酯通常作为增塑剂制成塑料，如食品容器，饮料瓶等要求。短链邻苯二甲酸酯(单至四碳的酯侧链)，邻苯二甲酸二甲酯(DMP)，邻苯二甲酸二乙酯(DEP)，邻苯二甲酸二丁酯(DnBP)和邻苯二甲酸二异丁酯(DiBP)不断应用于个人护理产品，药品包装和食品的制造。目前，邻苯二甲酸二(2乙基己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸苄基丁酯(BBzP)这两种众所周知的长链PAEs(侧链上有5个以上碳)主要存在于聚氯乙烯材料、医疗器械或建筑工具中。增塑剂通常用于聚合物在室温下具有脆性和较低的聚合物结晶转变温度，从而使塑料在使用时能够实现所需的延展性和柔韧性，如保鲜膜[2]。常见的增塑剂包括邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸双(正丁基)酯(DBP)一起用于塑料包装。

在过去的十年里，瓶装水在中国的利用率出现了高速增长，世界上也出现了类似的变化。然而，在瓶装水中发现了天然化合物，其中一些雌激素类邻苯二甲酸盐因其对公众健康的潜在不利影响而引起了人们的极大关注。

在不同的温度和储存条件下，塑料瓶中邻苯二甲酸盐的迁移也得到了很多关注，例如水在月最低阳光温度14.7和28.0℃，12.4和28.9℃的条件下储存。，在2007年、2008年及2009年三年内分别上升12.5及30.1C。然而有报道称，由于邻苯二甲酸盐的降解程度，日光的浓度在塑料中水的迁移中起着至关重要的作用，此外还研究了8种PAEs化合物(DMP, DEP, BBP, DEHP, DINP, DIDP和DOP)在不同条件下的迁移:静态和动态在两个月的时间里用微波加热来评估迁移，以确定三种主要的邻苯二甲酸盐在不同温度下的迁移。瓶装水中邻苯二甲酸盐的全球情况尚不清楚。但许多研究都是在短期基础上进行的。相反，大量的研究表明，较高的pH值有利于邻苯二甲酸盐从塑料瓶中的运动。

因此，我们将利用热来评估邻苯二甲酸盐在不同温度下的迁移能源分别在(40、60、80和100度)下测定不同种类邻苯二甲酸酯化合物的浓度以及使用气体的迁移速率色谱法质量光谱学探测器(MSD)。

实验

邻苯二甲酸酯纯度为99.4%，是上海阿拉丁生化的完美化合物。创新有限公司苯、二氯甲烷和丙酮由中国腾龙化工收购的超高纯度氦气(99.999%)提供。用于分析瓶装水中邻苯二甲酸盐的试剂，均购自阿拉丁化学试剂公司，为分析级试剂。

主要试剂

提取蔬菜样品的化学试剂:邻苯二甲酸二(乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异癸酯、二己基苯-1-2-二羧酸酯、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯和己烷，均为阿拉丁化学试剂有限公司的纯级试剂。正己烷、二氯甲烷和丙酮由超高纯度氦气(99.999%)供应，购于中国腾龙化工。

装置

采用索氏萃取器、旋转蒸发器、色谱柱等设备对该蔬菜进行萃取和净化，并进行气相色谱-质谱联用分析。

样品收集

在中国张八东路的人人乐超市购买了不同公司的市售瓶装水。每个品牌的水样被分离成三部分。所有购买的瓶装水都有6个月的保存期。初级组在购买后在室温下快速分析。另外两部分加热到40度?两天零60?分别住三天。

标准溶液制备

将液体商业化合物溶于浓度为5μg的二氯甲烷中制备原液股票溶液的校准或峰值目的是通过溶解股票二氯甲烷溶液。这些溶液在4?［3.］.

样品制备

样品用二氯甲烷(2)液-液萃取500mL水进行分析^*40mL)用于邻苯二甲酸盐的分离。将无水钠加入到组合提取物中，并用旋转蒸发器浓缩干燥，以帮助收集一定体积的样品进行测试。将干燥后的残留物溶解在50ml二氯甲烷中，用气相色谱-质谱法进行检测光谱学进行分析。

仪表

分析是用气体进行的色谱法(Aligent 7890B GC系统)，配以质谱仪(Aligent QP 7890B)和HT3000A自动液体进样器。化合物在Thermo Scientific的TraceGold TG-5MS 5%二苯基- 95%二甲基聚硅氧烷毛细管柱(30m长，0.25mm直径，0.25mm膜厚)上分离。

使用以下烤箱程序分离化合物:首先将柱温设置为60?4分钟，从某一点增加到5分钟，直到280?保存了10分钟。氦气载气(纯度为99.9999%)以3ml /min的恒定速率保持。注入器温度为150度^？C.离子源和传输线温度设为230?C和290^？C,分别。利用电子碰撞电离(70 eV)获得质谱。

结果与讨论

标准图形

为了测定邻苯二甲酸盐的含量，用气相法得到了标准图色谱法测试的邻苯二甲酸酯类型是1,2-苯二甲酸，这是塑料中最常见的一种。测定不同浓度产生直线曲线[4］.从图中可以看出，浓度越高，峰越高，保留时间相同，说明该样品为标准样品(图1)。

用气相色谱-质谱法测定0.005g邻苯二甲酸盐含量

从陕西师范大学实验室获得的蒸馏水中加入了约0.005克的邻苯二甲酸盐，并储存在室温下，使用气相色谱-质谱法进行了测试光谱学（图2和表1）.

表1:该表显示了气相色谱-质谱法的值。

邻苯二甲酸盐在40度时的测定

在分析了从不同公司获得的不同储存时间的10个瓶装水样品后，我们观察到在40度下分别加热两天后，并使用气相色谱-质谱法进行测试，我们在大约相同的保留时间内得到了几个结果，但没有化合物邻苯二甲酸盐的存在，这表明水可以安全饮用，当水暴露在40度的高温下时，邻苯二甲酸盐不能从瓶中迁移到水中(表2)[5]。

表2:不同条件下邻苯二甲酸盐浓度。

结论

对来自不同公司的25瓶瓶装水和4个塑料杯进行了评估，并用于测定西安邻苯二甲酸盐(PAEs)的毒性和迁移性。采用二氯甲烷液液萃取法从水中提取邻苯二甲酸盐，然后用旋转蒸发器进行干燥处理。在60度下，结果显示不同类型的邻苯二甲酸盐保留时间大致相同，样品4中邻苯二甲酸、环己基己酯在加热3天后的浓度最高，为0.6848 mg/L，其他样品经过测试后显示出一些不常见的邻苯二甲酸盐，这表明储存时间长了会产生新的有机化合物。此外，我们通过分别在80度和100度加热瓶装水来检查迁移率，我们发现热量越多，对塑料的影响越大，导致更多的迁移到水中，使其不安全。在80度和100度加热后，我们也观察到这种特殊的邻苯二甲酸盐的存在。我们还确定了发现的五种邻苯二甲酸盐的平均值，其中DEHP的浓度最高，为0.0014mg/L，这意味着迁移速率是决定水被消耗状态的一个因素。

结果表明，不同加热条件下DEHP的浓度最高(60℃5.25 × 10-5, 80℃2.373× 10-4, 100℃2.373×10-3)。塑料瓶装水的高温和较长的储存时间增加了PAEs向水中的迁移速度，因此，在40度以上的条件下，塑料瓶装水的消费者应减少频繁摄入，以避免邻苯二甲酸酯的慢性毒性。

确认

本文得到了中国陕西西安石油大学分析系的支持，感谢上天的指引，感谢我们可爱的家人在我的研究过程中一直给予我的鼓励。我也要感谢我的赞助商石油技术发展基金帮助我实现了我的梦想。我也感谢我的大学提供样品进行分析。

资金

陕西省重点研发项目(2019KW-061)、陕西省湖相页岩气成藏与开发重点实验室开放基金(规划中)资助。

参考文献

1. 季艳，左丽，王峰，等。15种玉米面筋生长猪饲料的营养价值:化学成分、能源含量和氨基酸消化率。动物学报。2012;33(6):393 - 398。
2. 张晓明，张晓明，张晓明，等。纸包装中邻苯二甲酸盐的研究进展。食品添加剂控制。2000;16:571-577。
3. 菌丝真菌完全修复PVC储血袋中的有害增塑剂邻苯二甲酸二(2-乙基己基)。[J] .中华医学杂志，2012;35(3):379 - 379。
4. Philips EM, Jaddoe VWV, Trasande L，等。早期暴露于邻苯二甲酸酯和双酚对妊娠期和儿童期心脏代谢结果的影响。中华生殖科学杂志，2017;68:105-118。
5. Markey C, Michaelson C, Sonnenschein C，等。烷基酚和双酚A作为环境雌激素。内分泌干扰物。2005;546。