液相色谱技术在食品接触材料迁移中应用存在的问题及对策

摘 要：目前，食品接触材料的安全性已成为人们关注的焦点。本文探讨食品接触材料的定义及其对食品安全的影响、液相色谱技术的原理和优势，分析液相色谱技术在食品接触材料迁移研究中应用存在的问题，并提出液相色谱技术在食品接触材料迁移研究中应用的提升对策，以提升液相色谱技术的应用能力。

关键词：食品接触材料；液相色谱；迁移研究

Problems and Countermeasures in the Application of Liquid Chromatography in the Migration of Food Contact Materials

WANG Jiaxiang， WANG Shanshan*， CONG Shanshan， LIANG Yaxin

（Heilongjiang Provincial Institute of Quality Supervision and Testing， Harbin 150010， China）

Abstract： At present， the safety of food contact materials has become the focus of attention. This paper discusses the definition of food contact materials and its impact on food safety， the principle and advantages of liquid chromatography technology， analyzes the problems existing in the application of liquid chromatography technology in the study of food contact materials migration， and puts forward countermeasures to improve the application of liquid chromatography technology in the study of food contact materials migration， so as to improve the application ability of liquid chromatography technology.

Keywords： food contact materials; liquid chromatography; migration research

近年来，食品接触材料的安全问题受到社会各界的广泛关注。我国先后出台了《中华人民共和国食品安全法》等法律文件，对食品接触材料提出了严格的卫生要求。液相色谱以其出色的分离和定量能力，在食品接触材料的迁移研究中得到广泛应用。然而，其在实际检测过程中仍存在检测灵敏度不足、基质干扰严重、样品前处理方法缺乏标准化等问题，影响了液相色谱技术应有功能的发挥[1]。本文分析液相色谱技术在食品接触材料迁移研究中应用存在的问题，并提出相应的对策，以期进一步提升液相色谱技术在食品接触材料迁移研究中的应用能力。

1 食品接触材料的定义及其对食品安全的影响

食品接触材料是指在食品生产、加工、贮存、运输、销售和使用过程中直接或间接与食品接触的各种材料和制品，包括食品包装材料、容器、餐饮具及食品工业设备等。这些材料在使用过程中可能发生物理化学反应，导致其中某些化学成分迁移渗出并混入食品中，进而影响食品安全。例如，用于软质奶酪和肉制品真空包装的多层复合塑料膜，由于具有良好的阻隔性和热封性，在亚洲地区得到广泛使用。然而，其中用于粘合各功能层的聚氨酯胶黏剂，在高温灭菌过程中有可能降解产生游离态芳香胺，进一步会与食品中的亚硝酸盐发生亚硝基化反应，最终形成亚硝胺类致癌物[2]。又如，以聚偏二氯乙烯或尼龙/EVOH多层共挤出的高阻隔包装，虽然能有效抑制氧气和异味的渗透，但在酸性食品如番茄酱、果汁等的充填灌装过程中，极易因受热引发聚偏二氯乙烯的脱氯反应，导致有毒氯代烃释放并污染食品。

2 液相色谱技术的原理和优势

液相色谱是一种基于待测物在固定相和流动相之间分配系数的不同而实现分离的色谱技术。其基本原理是待测样品经溶解后注入色谱系统，在高压泵的驱动下，随流动相载体通过色谱柱。由于样品中各组分与固定相的亲和力不同，导致其在柱内的迁移速率存在差异，从而被分离开来并依次被检测器所检测，最终得到各组分的定性定量分析结果。与其他色谱技术相比，液相色谱具有分离效率高、灵敏度好、适用范围广等优势。尤其是高效液相色谱的出现，采用粒径更小（如5 μm）的填料和更高的柱压（如400 bar），既缩短了分析时间，又提高了分离度，使其广泛应用于食品接触材料的检测中。例如，在酚类抗氧剂的分析中，采用以十八烷基硅烷键合硅胶为填料的反相色谱柱，可有效克服酚羟基的拖尾效应，实现酚类物质的高效分离；而在邻苯二甲酸酯增塑剂的检测中，采用高碳载体如C30或五氯苯基键合硅胶填料，可显著提升体系的疏水作用力，从而实现结构相似的同系物如邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯的完全分离[3]。

3 液相色谱技术在食品接触材料迁移研究中应用存在的问题

3.1 检测灵敏度不足

液相色谱技术以高效、灵敏、适用性广等优势，在食品接触材料中各类有机物迁移量的测定中得到广泛应用。然而，在实际检测过程中，由于食品基质的复杂性和待测物的浓度极低，现有的液相色谱法仍存在一定的局限性。普通的高效液相色谱法虽然能满足《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》（GB 9685—2016）中规定的迁移限量要求，但对于复合膜中极性单体如ε-己内酰胺、己二酸等的检出，往往受到基质干扰和仪器灵敏度的制约。即使是采用串联四极杆质谱检测，其定量限也无法满足欧盟食品接触塑料法规（EU） No 10/2011法规中的定量限要求。针对聚氨酯胶黏剂中游离态芳香胺的液相色谱分析[4]，虽然可通过化学衍生化提高其离子化效率，改善检测灵敏度，但引入的衍生试剂本身可能带来新的基质干扰。此外，当分析牛奶、奶酪等脂肪含量高的食品时，即使采用基质固相分散萃取净化，仍难以避免脂肪酸等共提物的干扰。

3.2 基质干扰

在食品接触材料迁移研究中，液相色谱技术的应用日益广泛，但基质干扰成为影响目标化合物准确定量的关键挑战。例如，在分析塑料包装中的增塑剂时，食品模拟物中的脂肪成分如橄榄油或乳制品中的脂溶性成分会吸附于色谱柱固定相，改变目标化合物的保留行为，导致定量偏差。对于含有酚类抗氧化剂的复合膜材料，当迁移到酸性食品模拟物（如苹果汁）中时，这些模拟物内的有机酸可能与抗氧化剂形成络合物，影响其在色谱系统中的分离特性，造成保留时间漂移，增加了定量难度[5]。此外，处理富含天然色素的食品模拟物，如番茄酱或葡萄汁时，其中的色素会在紫外检测器上产生强烈吸收，掩盖目标化合物的特征峰。尽管可以通过优化流动相组成来改善分离效果，但仍难以完全消除这种光谱重叠现象。基质效应不仅改变了目标物的色谱行为，还引入了额外的复杂性，尤其是在面对结构相似的内源性物质时，这进一步加剧了准确定量的挑战。

3.3 样品前处理方法标准化程度不足

在食品接触材料迁移研究中，样品前处理方法的标准化程度直接影响到实验结果的重复性和可靠性。当前，不同实验室间采用的前处理步骤差异较大，缺乏统一标准，这导致重复性问题较为显著。例如，在分析塑料包装材料中的双酚A迁移时，萃取溶剂的选择、萃取时间以及温度等参数的不一致，都会影响目标化合物的回收率和纯度。对于含有复杂添加剂的复合膜材料，如聚氨酯胶黏剂，其前处理过程中的超声辅助萃取或加速溶剂萃取的具体条件若不统一，则会导致不同批次实验结果难以进行有效对比[6]。此外，对于一些热敏性或易氧化的目标化合物，如某些抗氧化剂，在样品制备过程中如果没有严格控制环境条件，很容易发生降解或变质，从而影响最终检测结果。这些技术细节上的差异，使得即使使用相同的液相色谱条件，也难以获得一致的定量结果。

4 液相色谱技术在食品接触材料迁移研究中应用的提升对策

4.1 优化仪器参数

优化仪器参数以提升液相色谱技术在食品接触材料迁移研究中的检测灵敏度，需要结合实际应用场景采取具体措施。针对低浓度物质的分析，如聚氨酯胶黏剂中微量游离态芳香胺的检测，可以通过调整流动相组成来改善分离效果。针对极性较大的化合物分析，可适当引入离子对试剂，如四丁基溴化铵，增强目标物与固定相之间的相互作用，提高其保留时间并减少背景干扰，从而提升检测灵敏度。针对高脂肪含量食品模拟物中的酚类抗氧剂分析，可通过使用亲水作用色谱柱而非传统的反相柱，有效解决脂溶性成分造成的基质干扰问题。亲水作用色谱模式通过增加样品中极性化合物的保留，使得这些目标物能够从复杂的基质中有效分离，便于精确检测和定量。针对需要化学衍生化才能有效检测的化合物，开发在线衍生化系统是一个创新思路。将衍生反应集成到液相色谱仪内部，确保样品在进入色谱柱之前完成高效的化学修饰，不仅简化了前处理步骤，还避免了传统方法中可能引入的新基质干扰。此外，利用多维液相色谱技术可以在不影响分辨率的情况下扩展检测范围，即先基于分子量差异进行初步分离，再依据官能团特性进一步区分。该方法特别适合于复杂食品接触材料体系的研究，能够揭示更多潜在迁移物的信息，确保即使是极低浓度的目标物也能被准确识别和定量。

4.2 应用选择性分离技术

为了减少基质干扰对目标化合物定量误差的影响，应用选择性分离技术是关键。对于含有高脂肪含量的食品模拟物，如乳制品或油类，可以采用亲水作用色谱柱进行分析。亲水作用色谱模式特别适合于极性化合物的分离，它能够将目标物从复杂的脂溶性基质中有效区分出来，从而减少背景干扰。例如，在检测酚类抗氧化剂时，亲水作用色谱柱能显著改善极性较大的物质的保留特性，提供更清晰的峰形和更高的灵敏度。在面对复杂基质中的天然色素问题时，如番茄酱或果汁中的有色成分，可以通过引入固相萃取作为样品预处理步骤来净化样品。选择具有特定官能团修饰的固相萃取小柱，可以针对性地吸附和去除色素等干扰物质，且不会影响目标化合物的回收率。这种方法不仅简化了样品前处理流程，还大大降低了后续液相色谱分析中的光谱重叠现象。在处理含有络合倾向的目标化合物时，如某些塑料包装材料中的金属离子稳定剂，可以通过调整流动相pH值或添加适当的络合剂来优化分离条件。

4.3 建立标准化样品前处理流程

建立标准化样品前处理流程对于提升液相色谱技术在食品接触材料迁移研究中的数据可靠性至关重要。针对当前样品前处理方法缺乏标准化的问题，可以引入一套系统化的操作指南，确保不同实验室间的结果可比性。例如，在处理含有复杂添加剂的复合膜材料时，需制订详细的萃取方案，明确规定萃取溶剂的选择、超声辅助萃取的时间和温度等参数，以保证每次实验条件的一致性。对于热敏性或易氧化的目标化合物，如某些抗氧化剂，建议采用惰性气体保护下的低温萃取方法，并配套使用抗氧化剂来防止目标物降解。此外，开发统一的固相萃取小柱选择标准，根据目标化合物的化学性质，推荐特定官能团修饰的小柱类型，以确保高效去除基质干扰物质且不影响目标化合物的回收率。为了进一步提高重复性，还可以引入自动化样品前处理设备，这些设备能够精确控制每个步骤的操作参数，减少人为误差。同时，推广使用内部标准法，即在每个样品中加入已知浓度的同位素标记内标物，以便校正可能发生的损失或变异，从而确保定量结果的准确性。

5 结语

本文详细讨论了液相色谱技术在食品接触材料迁移研究中的应用现状及面临的主要问题，提出了通过优化仪器参数、应用选择性分离技术和建立标准化样品前处理流程等策略，以解决检测灵敏度不足、基质干扰严重和样品前处理方法缺乏标准化的问题。未来的研究可以进一步探索新型检测技术和前处理方法，以提高检测的准确性和可靠性，确保食品接触材料的安全性。

参考文献

[1]刘正富，周俊，孙东红，等.论食品安全检测技术在磺胺类药物残留检测中的应用[J].中国标准化，2024（15）：235-237.

[2]宋雨昕.食品安全检测中基于高效液相色谱-质谱联用技术的农药残留分析研究[J].现代食品，2024，30（14）：200-202.

[3]管淑霞，都颖，孙玉娟，等.现代分析技术在食品添加剂中的应用研究[J].现代食品，2024，30（14）：182-184.

[4]汪雷，黄磊.生物基聚氨酯胶黏剂的研究进展[J].聚氨酯工业，2024，39（3）：6-10.

[5]张哲.高效液相色谱法同时检测6种双酚类化合物的方法研究[J].石油化工安全环保技术，2024，40（5）：65-68.

[6]喻亮宇，黄海萍.顶空气相色谱法同时测定药品包装用复合膜材料中14种残留溶剂量[J].中国药品标准，2018，19（3）：191-195.

作者简介：王佳祥（1978—），男，黑龙江哈尔滨人，硕士，高级工程师。研究方向：食品及食品接触材料、电线电缆、油漆涂料质量检测与监督。

通信作者：王珊珊（1986—），女，黑龙江哈尔滨人，本科，高级工程师。研究方向：食品及食品接触材料检测、电线电缆产品检测、油漆涂料产品检测。E-mail： 962385871@qq.com。