史红兰 朱谷焕 翁江赉 金米聪 朱晓艳

Abstract A method was developed for the determination of laurolactam migrating from food contact materials into oily food simulants and alternative volatile media. Laurolactam in oily food simulants was extracted with acetonitrile and then purified by solid-phase extraction (SPE) column; Laurolactam in 95% (volume fraction) ethanol was analyzed directly; Laurolactam in isooctane was dried with nitrogen and then dissolved in acetonitrile. The sample solution was analyzed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) with a C₁₈ column and quantified by external standard method. The limits of detection (LODs) and the limits of quantification (LOQs) of laurolactam in oily simulants were 0.002 mg/kg and 0.006 mg/kg, respectively. The calibration curves showed good linearity in the concentration ranges of 6.0-75.0 μg/kg with the correlation coefficients greater than 0.999. When determining laurolactam spiked simulants under three concentration levels, the recoveries were 83.0%-104.7% and the relative standard deviations (RSDs) were 1.8%-6.4%. The method is easy to operate, sensitive and precise, and suitable for the determination of the migration of laurolactam in oily food simulants and alternative volatile media.

Keywords food contact materials; liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS); laurolactam; oily food simulants

月桂内酰胺，又称ω-月桂精内酰胺、十二内酰胺或氮杂环十三烷-2-酮，是聚酰胺树脂的单体或共聚单体。聚酰胺材料在食品接触材料及制品中使用广泛，当其与食品接触时，残留在树脂中的月桂内酰胺容易迁移至食品中，从而对人体健康造成影响。国内外多个法律法规或标准都对食品接触材料中的月桂内酰胺迁移量作出限量规定。在我国，GB 4806.7—2016《食品安全国家标准 食品接触用塑料材料及制品》与GB 4806.10—2016《食品安全国家标准 食品接触用涂料及涂层》对聚酰胺12（尼龙12）中月桂内酰胺提出特定迁移限量（SML）5 mg/kg的要求；GB 9685—2016《食品安全国家标准 食品接触材料及制品用添加剂使用标准》也规定了月桂内酰胺作为添加剂使用时需满足特定迁移限量不高于5 mg/kg的要求^[4-6]。美国食品药品监督管理局（U.S. Food and Drug Administration，FDA）法规中要求材料及制品中月桂内酰胺残留量不得超过0.1%（质量分数）^[7]，欧盟(EU) No.10/2011法规中要求材料及制品的月桂内酰胺迁移量不得超过5 mg/kg^[8]。

测试食品接触材料迁移量时，油性食品模拟物由于基质复杂，干扰物较多，建立检测方法难度较大，方法一般步骤繁琐。可采用化学替代溶剂代替油性食品模拟物开展迁移量测试，以建立操作相对简便的方法，但是化学替代溶剂迁移测试结果在符合性判断时仍存在缺陷。因而，测定物质在油性食品模拟物中迁移量时常同时建立典型油性食品模拟物（如橄榄油）和典型替代溶剂（如95%乙醇水溶液和异辛烷）中检测方法供选择使用。目前月桂内酰胺的检测方法有高效液相色谱法和气相色谱法^[1-3]。国内行业标准SN/T 3651—2013《食品接触材料 高分子材料 食品模拟物中十二内酰胺的测定 高效液相色谱法》^[9]采用液相色谱分析，针对油性食品模拟物中测试前处理选择体积排阻色谱分离，分段收集与测定，测试量较大，步骤相对繁琐；国外ISO 11337—2023 Plastics-Polyamides-Determination of ε-caprolactam and ω-laurolactam by gas chromatography 规定了材料中含量测试方法，未规定食品模拟物中测试方法^[10]。对此，本项目利用液液萃取和固相萃取提取方式，结合液相色谱-质谱法，建立了测定橄榄油、95%（体积分数）乙醇水溶液和异辛烷中月桂内酰胺迁移量的方法，为食品接触材料及制品中月桂内酰胺风险的评价提供一种支持检测技术。

1 实验部分

1.1 材料与试剂

乙腈、甲醇、甲酸均为色谱纯（安徽天地高纯溶剂有限公司）；橄榄油、无水乙醇、异辛烷、氨水均为分析纯（国药集团化学试剂有限公司）。固相萃取小柱（Oasis MCX，500 mg/6 mL；CNWBOND Poly-Sery HLB，500 mg/6 mL；Oasis PRiME HLB，500 mg/6 mL；Dikma ProElut C₁₈，500 mg/6 mL；CNWBOND Poly-Sery PSA，500 mg/6 mL）与月桂内酰胺对照品（CAS号：947-04-6，99.0%）（上海安谱实验科技股份有限公司）。

甲酸-水溶液（5∶95，v/v），氨水-水-乙腈溶液（2∶8∶90，v/v），甲酸-乙腈-水溶液（1∶200∶800，v/v/v）。

1.2 仪器与设备

QTRAP 4500液相色谱-质谱联用仪（美国SCIEX公司）；Multi Reax涡旋混合器（德国Heidolph公司）；3-18K离心机（德国Sigma公司）；DC-12氮气浓缩装置（上海安谱公司）；Visiprep 24DL固相萃取装置（美国Supelco公司）。

1.3 实验方法

1.3.1 标准溶液的配制

称取月桂内酰胺对照品100 mg，用无水乙醇溶解后定容至100 mL，摇匀，得到质量浓度为1000 mg/L的标准储备溶液。再用无水乙醇稀释得到质量浓度为200 mg/L的标准中间溶液。

95%乙醇中月桂内酰胺标准工作溶液：移取适量标准中间液，用95%乙醇逐级稀释至工作曲线所需浓度。

异辛烷中月桂内酰胺标准工作溶液：移取适量标准中间液，用异辛烷逐级稀释，配制一定浓度标准工作溶液，上机前按照异辛烷浸泡液同步处理。

含油脂食品模拟物标准工作溶液：称取2 g（精确至0.01 g）橄榄油，分别加入一定体积（≤200 μL）标准中间溶液或标准储备溶液，混匀，配制成一定浓度标准工作溶液。上机前按照含油脂食品模拟物浸泡液同步处理。

1.3.2 迁移试验浸泡液前处理

按照GB 5009.156—2016^[11]及GB 31604.1—2015^[12]的要求，选择橄榄油作为油性食品模拟物，95%乙醇和异辛烷作为替代试验溶剂。按试验条件进行迁移试验。

1.3.3 浸泡液处理

95%（体积分数）乙醇浸泡液：取迁移试验得到的95%乙醇浸泡液，通过微孔滤膜过滤后供测定。

异辛烷浸泡液：移取1.0 mL迁移试验得到的异辛烷浸泡液，45℃下用氮气吹至干，加入1.0 mL乙腈溶解残渣，微孔滤膜过滤后供测定。

橄榄油浸泡液：称取2 g（精确到0.01 g）含油脂食品模拟物浸泡液于15 mL离心管中，加入4.0 mL乙腈，涡旋振荡提取10 min，以8500 r/min离心2 min，取上清液。重复提取浸泡液1次，合并2次提取液，在45℃下氮吹浓缩至约0.5 mL。用4.0 mL甲酸-水溶液复溶后，转移至用3.0 mL乙腈、纯水、甲酸-水溶液活化的混合型阳离子（MCX）固相萃取小柱。用3.0 mL甲酸-水溶液、乙腈依次淋洗，用3.0 mL氨水-乙腈溶液洗脱。洗脱液在45℃下氮吹至干，加入1.0 mL甲酸-乙腈-水溶液，涡旋1 min复溶，微孔滤膜过滤后供测定。

1.3.4 其他固相萃取净化方法

HLB固相萃取柱：将乙腈萃取液氮吹至近干，使用4.0 mL甲酸-水溶液复溶，通过事先依次以3.0 mL乙腈、3.0 mL纯水活化的通用型固相萃取柱。待上样结束后再加入4.0 mL甲酸-水溶液到氮吹残渣中，涡旋振荡1 min复溶，结束后将液体通过固相萃取柱，以3.0 mL乙腈洗脱，洗脱液于45°C条件下氮吹至干，加入1.0 mL甲酸-乙腈-水涡旋复溶。

HLB PRiME柱与C₁₈柱：将乙腈萃取液直接通过固相萃取柱，以2.0 mL乙腈洗脱。

PSA固相萃取柱：将2 g橄榄油试样与3.0 mL正己烷混合后直接通过事先用5 mL正己烷活化的PSA柱，结束后再加入5 mL正己烷淋洗，最后以3.0 mL乙腈洗脱。

1.4 液相色谱-质谱条件

1.4.1 液相色谱参考条件

色谱柱：C₁₈色谱柱，柱长100 mm，柱内径2.1 mm，粒径1.7 μm；流动相A相为甲酸水溶液（1∶1000，v/v），B相为含甲酸的乙腈溶液（1∶1000，v/v），洗脱梯度见表1；流速为0.3 mL/min；柱温：40°C；进样量为2 μL。

1.4.2 质谱参考条件

离子化模式：电喷雾电离正离子模式（ESI+）；质谱扫描方式为多反应监测（MRM）；喷雾电压为5500 V；雾化温度为500°C；选择离子参数见表2。

表1 梯度淋洗条件

Table 1 Gradient elution conditions

表2 月桂内酰胺选择离子参数

Table 2 Laurolactam selective ion parameters

2 结果与讨论

2.1 前处理条件选择和优化

液液萃取和固相萃取是影响油性食品模拟物中月桂内酰胺提取与分离的关键步骤。对关键参数和步骤开展优化。选择2.0 g称样量，50 μg/kg加标量，使用HLB通用型固相萃取柱，液相色谱-串联质谱法测定。

2.1.1 萃取溶剂选择

结合目标化合物易溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂的理化特性，考察常用有机试剂（包括乙腈、甲醇、乙醇）对目标物的萃取效果，萃取次数均为3次，结果如图1所示。

乙醇极性相对较弱，油脂在其中的溶解度为三者最大，因此使用乙醇提取液氮吹后，其中含有大量油脂，会影响后续过柱速度及净化效果。对比甲醇与乙腈，二者在萃取过程中氮吹后油脂的量及复溶溶液的清澈程度等现象不存在显著差异，但是甲醇提取月桂内酰胺的平均回收率（75.4%±2.9%）低于乙腈（84.2%±2.8%），因此选择使用乙腈作为提取溶剂。

图1 萃取溶剂对月桂内酰胺回收率的影响

Fig.1 Effect of extraction solvents on laurolactam recoveries

2.1.2 萃取次数选择

考察液液萃取时萃取次数对萃取效果的影响，用乙腈对加标油性食品模拟物样品分别萃取1次、2次、3次，结果如图2所示。从图中可以看到，萃取1次时平均回收率仅为67.7%±2.7%，较不理想，而萃取2次时，平均回收率可达到84.5%±3.0%，萃取3次的平均回收率为85.0%±2.7%。考虑到节约溶剂和减少浓缩耗时，选择萃取次数2次。

图2 萃取次数对月桂内酰胺回收率的影响

Fig.2 Effect of extraction frequency on laurolactam recoveries

2.1.3 固相萃取柱填料优化

固相萃取柱的选择和操作步骤是影响净化效果和回收效率的重要因素。结合月桂内酰胺的理化特性，考察亲水亲脂平衡柱（HLB）、混合型阳离子萃取柱（MCX）、HLB PRiME萃取柱、C₁₈柱等固相萃取柱净化提取效果。各种固相萃取柱净化方法如1.3.4节所述。获取乙腈萃取液时，油性食品模拟物浸泡液取样量为2.0 g，乙腈萃取次数为2次。

比较不同固相萃取柱对月桂内酰胺的萃取回收率，同时考察净化效果。通过基质匹配曲线斜率与标准溶液斜率比值得出基质效应，80%～120%视为基质效应的可接受范围，结果如图3所示。将上述固相萃取柱净化后的加标样品使用超高效液相色谱-紫外检测器进行分析，选取210 nm为检测波长，观察杂质情况，结果如图4所示。

在基质效应和回收率上，C₁₈固相萃取柱杂质相对较多；HLB PRiME和PSA回收率相对较低；HLB固相萃取柱和MCX固相萃取柱的基质效应弱，回收率高，杂质较少，净化效果总体较好。方法最终选用MCX混合型阳离子萃取柱进行预处理。

2.2 工作曲线及线性范围

对3类基质，分别配制一系列不同浓度的标准工作溶液，用建立的方法分析。然后以色谱峰面积为纵坐标，标准工作溶液的质量浓度为横坐标绘制标准曲线。表3中给出的各模拟物对应的回归方程和相关系数表明，在相应的浓度范围内月桂内酰胺线性关系较好。

不同食品模拟物中月桂内酰胺标准溶液（0.05 mg/L或0.05 mg/kg）的液相色谱-串联质谱法色谱图如图5所示。

图5 不同食品模拟物加标溶液MRM图

Fig.5 MRM plots of laurolactam solution with different simulating matrices

2.3 检出限和定量限

在实际样品迁移试验得到的空白食品模拟物或替代溶剂中加入标准溶液配制成一定浓度水平的加标溶液，用液相色谱-质谱联用仪测定月桂内酰胺色谱图，以信号强度高于背景噪音3倍的浓度为检出限，以信号强度高于背景噪音10倍的浓度为检出限。油基食品模拟物中月桂内酰胺的检出限为0.002 mg/kg，定量限为0.006 mg/kg。替代溶剂中月桂内酰胺的检出限为0.001 mg/L，定量限为0.003 mg/L。

2.4 准确度和精密度

在实际样品迁移试验得到的空白食品模拟物或替代溶剂中分别添加3个不同浓度水平的月桂内酰胺，每个浓度平行制备6份样品。测定的浓度及计算的回收率、相对标准偏差等计算结果列于表4中。实验表明本方法具有较好的加标回收率（83.0%～104.7%）和精密度（＜10%），满足测试需求。

2.5 阳性样品测试

将聚酰胺12材料与月桂内酰胺共混制备成阳性片材样品，以验证检测方法在阳性样品中检测的适用性。选取片材表面积为14.1 cm²，按单面计算。以每6 dm²对应1000 mL食品模拟物，将片材浸泡在23.5 mL或23.5 g的食品模拟物中。水基食品模拟物和橄榄油统一在70^oC下开展迁移试验2 h；化学替代溶剂迁移试验条件，参照欧盟标准EN 1186-1: 2002^[13]选择与“70^oC，2 h”相对应的替代试验条件，95%乙醇中为“60^oC下开展迁移试验2 h”，异辛烷中为“40^oC下开展迁移试验0.5 h”。由此，得到食品模拟物或化学替代溶剂迁移试液。

而后用建立的方法测定油性食品模拟物及替代溶剂中月桂内酰胺的含量。水性食品模拟物中测试方法参照SN/T 3651—2013。浓度超过线性范围，则将食品模拟物稀释后再进行测定。

样品均匀性检验采用方差分析法。抽取一定数量的样品，2个样品为1组，共10组样品。用50%乙醇食品模拟物在70^oC下开展迁移试验2 h，测定月桂内酰胺迁移量，结果见表5。

表5 阳性样品均匀性检测数据（以50%乙醇中月桂内酰胺迁移量评估）

Table 5 Uniformity test data for positive samples (assessed as migration of laurolactam in 50% ethanol)

结果显示统计量F（F = MS₁ / MS₂）小于自由度为（f₁, f₂）及给定显著水平α（α = 0.05）的临界值F_0.05 ( f₁, f₂)（F_0.05 ( f₁, f₂) = 3.02）。表明样品内核样品间无显著性差异，样品是均匀的。

阳性样品在不同食品模拟物中月桂内酰胺迁移量的具体测试结果见表6。结果显示，方法可以有效检测阳性样品中月桂内酰胺迁移量。同时，月桂内酰胺在醇类食品模拟物或极性替代溶剂中的迁移量相对较多，在水及极性较低的油或异辛烷基质中迁移量相对较少。

表6 不同食品模拟物中月桂内酰胺阳性样品迁移量

Table 6 Migration of laurolactam-positive samples from

different food simulants

3 结论

本文建立了测定食品接触材料油性食品模拟物及化学替代溶剂中月桂内酰胺迁移量的液相色谱-质谱分析方法。该方法测得样品加标回收率为83.0%～104.7%，相对标准偏差（RSD）为1.8%～6.4%（n = 6），油类模拟物中月桂内酰胺方法检出限为0.002 mg/kg，定量限为0.006 mg/kg。定量限及精密度均能满足产品检测要求。方法操作简便，灵敏度高，精密度良好，适用于食品接触材料油性食品模拟物及替代溶剂中月桂内酰胺迁移量的测定。

参考文献

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图3 不同固相萃取柱的萃取及净化效果比较

Fig.3 Comparison of extraction and purification effects of different solid-phase extraction columns

图4 不同固相萃取柱净化橄榄油试样的液相色谱图

Fig.4 Liquid chromatograms of olive oil samples purified by different solid phase extraction columns

表3 线性方程及线性相关系数

Table 3 Linear equations and linear correlation coefficients

表4 基质加标回收率测定结果

Table 4 Recovery test results of spiked matrices

第一作者：黄家恩（1991—），女，汉族，广东茂名人，本科，助理工程师，主要从事化妆品分析检测工作，E-mail: 1028182887@qq.com

通信作者：曾铭（1975—），男，汉族，湖南长沙人，硕士，高级工程师，主要从事食品接触材料检测工作，E-mail: zengm2003@163.com

1. 广东康信检测科技有限公司 广州 510000

2. 广州健恩医疗设备有限公司 广州 510000

3. 广州海关技术中心 广州 510000

1. Guangdong KangXin Detection Technology Co., Ltd., Guangzhou 510000

2. Giant Medical Equipment (Guangzhou) Co., Ltd., Guangzhou 510000

3. Guangzhou Customs Technology Center, Guangzhou 510000