双极性离子迁移谱用于双酚A替代物的快速测定及迁移规律研究

Recent researches suggest that bisphenol A (BPA) alternatives possess the biological toxity similar to BPA, which is harmful to human health as well. So far, chromatography coupled to mass spectrometry is the most commonly-used method for the measurement of BPA alternatives. However, this method requires the complex sample pre-treatments, long analysis period and high cost of instrument operation, which severely limits its application in the large-scale and rapid screening in practice. Furthermore, at present, there is a lack of the systematic researches about the migration regularity of BPA alternatives in the plastic products. Based on the bipolar ion mobility spectrometry (IMS) technique, this project aims to establish a rapid and accurate method for the measurement of BPA alternatives in complex matrices, with bisphenol S (BPS) and bisphenol F (BPF) as the research subjects. Instead of the sample pre-separations, a sample introduction method by time-resolved thermal desorption will be employed to eliminate the interferences from the matrices, and the addition of the reagent molecules will be used to improve the ionization selectivity of BPS and BPF. Using the proposed method, the migration regularity of BPS and BPF in different food contact plastics will be studied systematically. The effects of external factors on the migration regularity will also be investigated. According to the migration data acquired by IMS, the migration models of BPS and BPF in different food contact plastics will be established, thereby to provide the theoretical analysis and risk prediction for the use and manufacture of food contact plastics.

近期研究表明，双酚A（BPA）替代物具有与BPA类似的生物毒性，亦可对人类健康造成危害。目前色谱-质谱联用是测定BPA替代物最常用的方法，但它需要复杂的样品预处理，分析周期长，仪器运行成本高，不适于大宗样品的快速筛查；此外，目前对塑料制品中BPA替代物迁移规律的系统研究还较为缺乏。本项目拟基于双极性离子迁移谱（IMS）技术，以双酚S（BPS）和双酚F（BPF）为研究对象，采用时间分辨热解析进样方式消除基质的干扰，通过添加试剂分子的方式提高BPS和BPF电离的选择性，建立无需样品预分离的复杂基质中BPA替代物的快速、准确测定方法。基于该方法，系统地研究不同食品接触塑料中BPS和BPF的迁移规律，并探索外界因素对迁移规律的影响。根据IMS测得的迁移数据，构建不同食品接触塑料中BPS和BPF的迁移模型，为食品接触塑料的使用和生产提供理论分析和风险预测。

近期研究表明，双酚A（BPA）替代物具有与BPA类似的生物毒性，亦可对人类健康造成危害。目前色谱-质谱联用是测定BPA替代物最常用的方法，但它需要复杂的样品预处理，分析周期长，仪器运行成本高，不适于大宗样品的快速筛查；此外，目前对食品接触塑料中BPA替代物迁移规律的系统研究还较为缺乏。. 鉴于此，本项目开展了以下研究：（1）基于双极性离子迁移谱（IMS）技术和快速液-液微萃取技术，结合热解析进样方式，建立了双酚A替代物的快速检测方法；（2）系统研究了一次性塑料餐盒中双酚A替代物的迁移规律，探索了食品种类、存储时间、温度和微波等外界因素对迁移规律的影响；（3）根据测得的迁移数据，评估了一次性塑料餐盒中双酚A替代物对人体健康的暴露风险，并建立了该类化合物的迁移模型。. 本项目主要研究发现包括：（1）一次性塑料餐盒中双酚A替代物最易在脂肪食品中溶出，其次是酸性食品，再者是醇类食品，最后是水性食品。（2）随着存储时间的增长，一次性塑料餐盒中双酚A替代物向各类食品的迁移量呈逐渐上升的趋势；储存温度的升高亦可促进这类化合物的溶出。（3）单位时间内，微波加热下一次性塑料餐盒中双酚A替代物的迁移量远远高于恒温水浴加热，因此在食品进行微波加热时应避免使用一次性塑料餐盒。（4）本项目选取的一次性塑料餐盒中双酚A替代物对成年人健康没有已知风险，但对婴幼儿健康存在风险，应尽量避免在婴幼儿日常生活中使用此类餐盒。. 本项目建立的双酚A替代物的快速检测方法，可满足大宗样品快速筛查的需求；此外，本项目探明了一次性塑料餐盒中双酚A替代物的迁移规律，并构建了该类化合物的迁移模型，为一次性塑料餐盒的生产和使用提供了理论依据和风险预测。