PVC塑料软袋装复方甘油溶液中环氧大豆油的提取和迁移研究

赵画

摘 要 建立了气相色谱法对PVC塑料软袋中环氧大豆油（epoxidized soybean oil，ESBO）在水、0.9%氯化钠注射液、pH 3.5磷酸缓冲液、pH 8.0磷酸盐缓冲液和15%乙醇介质中的提取量及其在复方甘油溶液中的迁移量的测定方法。ESBO经甲酯化后，以正十烷为内标，通过测定环氧亚油酸甲酯的含量对ESBO进行定量测定。结果表明，ESBO的标准曲线在3～200 mg/ml的范围内线性关系良好，相关系数为0.999 8，在水、0.9%氯化钠注射液、pH 3.5磷酸缓冲液和pH 8.0磷酸盐缓冲液以及15%乙醇介质中的回收率均在92%～110%之间，相对标准偏差（RSD）均小于5%，方法稳定，精密度好，适合用于ESBO的快速测定。

关键词 PVC塑料软袋 环氧大豆油 提取物 迁移量 药包材

中图分类号：TQ317.3 文献标志码：A 文章编号：1006-1533（2019）11-0075-04

Determination of the epoxidized soybean oil in five extracts of PVC soft plastic bags and the migration from compound glycerol solution

ZHAO Hua*

（Shanghai Food and Drug Packaging Material Control Center， Shanghai 201203， China）

ABSTRACT A gas chromatography method was established to determine the ESBO extracted from plastic blood bag（PVC） in five different solutions such as water， 0.9% NaCl， pH 3.5 and pH 8.0 phosphate buffer， 15% ethyl alcohol and migration in compound glycerol solution. After transesterification of ESBO， the content of ESBO was determined by measuring the content of methyl linoleate with n-decane as internal standard. The result showed that the standard curve of ESBO was linear over the range of 3-200 mg/ml with r= 0.999 8， and its recovery rates in five extracts were all in 92%-110% with RSD < 5%. This method was stable and accurate， can be suitable for the fast determination of ESBO.

KEY WORDS PVC soft plastic bag； ESBO； extract； migration； packaging material

环氧大豆油（epoxidized soybean oil，ESBO）是一种使用广泛的聚氯乙烯（PVC）增塑剂和稳定剂，与PVC树脂相容性较好，挥发性低，迁移性小，增塑性能良好，多用作PVC材质的密封垫圈和各种PVC膜、软包PVC材料。其毒性低，被认为是较安全的增塑剂[1]，欧洲食品科学委员会提供的ESBO日耐受量（TDI）为1 mg/kg[2]。PVC塑料软袋，相对于玻璃较轻，柔软，方便运输储存，一时被广泛应用，但其常用的增塑剂邻苯二甲酸二乙基己酯（DEHP）会在油性物质中明显迁移，具肝毒性和生殖毒性[3]，受到严格管控，故采用更加安全的ESBO替代有毒增塑剂，作为PVC产品配方中的增塑剂和稳定剂[4]。

PVC树脂加工过程中，物料混匀后需高温熔体（165～ 205 ℃），当温度在200 ℃或以上时，会释放出氯化氢。ESBO也作为清除剂，但其结构中的环氧键可能与盐酸发生反应，生成氯醇类系列衍生物[2]。而其氯醇类衍生物基质复杂，前处理过程繁琐，痕量易损失，故报道较少。我国PVC塑料软袋的产品质量、加工工艺参差不齐，可能存在对内容物的吸附和增塑剂的迁移现象，仍需对其全面监管[5]，故对ESBO的提取和迁移研究是非常有必要的。

目前用于ESBO含量测定的文献报道[6]和国家标准（SN/T 3549-2013）[7]大都采用甲酯化后再衍生化的方法，通过气质检测，相对过程较为复杂；也有报道[8]采用HPLC-GC-FID联用的方法来进行分离测定，但试验装置要求液相、气相联用，不适合普通试验室。本研究采用直接甲酯化的方法，通过气相色谱进行检测，能够更加快速地检测ESBO的含量。该方法稳定，精密度好，可以广泛用于一次性使用塑料血袋以及其他PVC材质中ESBO的检测。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

7890B气相色谱仪（美国Agilent公司）；CP224S天平（德国Sartoriμs公司）；MLS-3750高压蒸汽灭菌器（日本Sanyo公司）；SevenEasy酸度计（德国Mettle Toledo公司）；TDL-80-2B离心机（安亭科学仪器厂）；SK2510LHC超声波清洗器（上海科导超声仪器有限公司）。

磷酸、三乙胺、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司；正己烷、甲醇均为色谱纯，购自德国Merck公司；乙酸乙酯、氢氧化钾均为分析纯，购自上海化学试剂有限公司；环氧大豆油（ESBO），化学纯，购自上海阿拉丁公司；正十烷（IS）为化学纯，购自美国Sigma-Aldrich公司。

1 mg/ml的内标储备液：精密称取正十烷100 mg至100 ml量瓶中，用正己烷溶解并定容至刻度。

1 mg/ml的ESBO储备液：精密称取ESBO对照品50 mg至50 ml量瓶中，用正己烷溶解并定容至刻度。

甲酯化溶液：精密称取氢氧化钾5 g，加甲醇100 ml溶解。

1.2 样品来源

PVC塑料软袋（厂家提供，三批）；PVC塑料血袋装复方甘油溶液（厂家提供，稳定性样品，160 ml/袋），0个月、加速3个月、加速6个月和长期9个月共四个时间点各3批。

1.3 试验原理

ESBO是甘油三酯混合体，具多种有效成分，其中环氧亚油酸占比最高，约为50%，而环氧亚油酸甲酯化后出现双峰，比例稳定，故本试验采用环氧亚油酸甲酯化后响应较大的第一个峰作为ESBO的特征色谱峰。

通过ESBO甲酯化后在GC-FID上进行保留（图1），对有效色谱峰依次标记，再在GC-MS上进行定性分析，并结合其相对分子质量等信息，确定环氧亚油酸甲酯化物的出峰位置。最终本试验通过测定环氧亚油酸甲酯化物的含量，进而定量测定ESBO的含量。

1.4 样品溶液制备

1.4.1 PVC塑料软袋提取液

将三批PVC塑料软袋清洗干净，采用接触面积6 cm2/ml比例分别在水、0.9%氯化钠注射液、磷酸缓冲液（pH 3.5）（取磷酸8 ml，三乙胺14 ml，加水稀释至1 500 ml，用三乙胺调节pH至3.5）和磷酸盐缓冲液（pH 7.8～8.0）（取磷酸氢二钾5.59 g与磷酸二氢钾0.41 g，加水使溶解至1 000 ml）中121 ℃提取1 h以及15%乙醇100 ℃提取1 h。

提取样品溶液：精密量取各提取溶液20 ml至适宜具塞试管，精密加入20 ml乙酸乙酯提取，混匀后，静置分层，取乙酸乙酯层10 ml置蒸发皿中，在50 ℃水浴上蒸干，加正己烷适量，40 kHZ超声2 min后，转移至5 ml容量瓶中，再加入内标储备液50 ml，混匀，用正己烷洗涤蒸发皿，合并至该5 ml容量瓶中，用正己烷定容至刻度，混匀，将其全部转移至离心管，加入1 ml甲酯化溶液，振摇5 min后，于3 800 r/min离心2 min，取上清液，即得提取样品溶液。

1.4.2 迁移试验用复方甘油溶液

精密量取各批复方甘油溶液20 ml，至适宜具塞试管中，照1.4.1项下提取样品溶液同法操作，即得样品迁移溶液。

1.4.3 标准曲线测定用溶液

精密量取ESBO储备液0.3、1.0、2.0、5.0、10、20 ml至100 ml容量瓶中，加入内标储备液各0.5 ml，用正己烷稀释至刻度，即得浓度分别为3、10、20、50、100、200 mg/m的用于标准曲线测定的系列溶液。

1.5 色谱条件

色谱柱：HP-5 （30 m×320 μm×0.25 mm），进样口温度：250 ℃，检测器温度：260 ℃，柱温：初始温度120℃保持2 min，以20 ℃/min的速率升至275 ℃，保持12 min；载气流速：1.0 ml/min；分流比：10∶1；每次2 ml直接进样。

2 结果

2.1 标准曲线、检测限和定量限

经检测分析，用环氧亚油酸甲酯化物峰面积与内标峰面积比值为纵坐标（A），ESBO浓度为横坐标（C），标准曲线A=0.027C-0.065 4，相关系数为0.999 8，表明ESBO在3～200 mg/ml浓度范围内线性良好。在5种介质以及复方甘油中添加不同浓度的ESBO标样，同法进行检出限和定量限测定，得到的检测限和定量限如表1所示。

2.2 回收率

向5种介质提取溶液和复方甘油溶液中添加低、中、高三个水平的标样，再照1.4.1项下提取样品溶液同法操作，所得样品进行回收率试验，计算得加标回收率在92%～110%之间，相对标准偏差（RSD）均小于5%（表2）。表明该方法具有良好的回收率。

2.3 稳定性和精密度试验

取低、中、高三各水平的标样于室温下（22 ℃）放置0 h，重复测定6次，得到精密度试验结果，再和放置24 h后的样品测定结果比较。低、中、高三个浓度的ESBO样品在室温放置0与24 h的精密度和稳定性均良好，RSD在8%以内。

2.4 提取试验

结果表明，在研究所用的各提取介质中均未检出ESBO。

2.5 迁移试验

结果表明，在各个稳定性时间点的各批次复方甘油溶液中均未检出环氧大豆油。

3 讨论

试验参考《化学药品注射剂与塑料包装材料相容性研究技术指导原则（试行）》[9]，选取了注射用水、0.9%氯化钠注射液、pH 3.5磷酸缓冲液和pH 8.0磷酸盐缓冲液及15%乙醇作为提取介质，再考察复方甘油溶液迁移试验，其涵盖的范围覆盖不同pH、不同极性的溶液，可全面监控ESBO的迁移现象。

环氧大豆油本身沸点高，在气相色谱上很难检测，甲酯化后，可以通过程序升温，在极性色谱柱上得到保留和分离。国家标准SN/T 3549-2013中，甲酯化需要在60 ℃下和甲醇钠反应2 h，且甲酯化后还需要进一步衍生，过程繁琐，前处理时间较长。本试验中考察了氢氧化钾的甲醇溶液作为酯交换试剂的甲酯化时间，发现甲酯化5 min即可，且回收率稳定，而放置4 h的溶液反而有固体析出，ESBO在室温下就能快速和甲酯化试剂发生反应，生成稳定的甲酯化物，时间过长，会发生明显的皂化反应[10]。在色谱条件上，国标分析时间为27 min，本方法提高初始温度来缩短分析时间，内标和ESBO同样表现出良好的色谱行为。方法检测限也和国标差距较小，且根据GB 31604.1-2015[11]中有关规定计算特定迁移量，远小于欧洲塑料食品接触材料法规的规定限度，欧洲塑料食品接触材料法规EC 10/2011[12]规定，ESBO的特定迁移限量（SML）为60 mg/kg，婴儿食品中ESBO的SML不得超过30 mg/kg，本方法检出限已能满足日常提取和迁移样品的测定（表1）。

本次试验未在PVC塑料软袋和复方甘油中检测到ESBO，说明ESBO作为PVC材料的增塑剂相对于DEHP而言，迁移性明显减小。通过甲酯化得到稳定的ESBO甲酯化物，然后进行气相色谱测定，简化了试验步骤，优化色谱条件，使前处理和分析时间大大缩短，可以用于快速测定PVC材质中迁移和提取的ESBO含量。

参考文献

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