食品接觸材料中非有意添加物及其來源研究進(jìn)展

蔡小芳，封 棣，袁 航，唐 潔，王文娟

（北京工商大學(xué)輕工科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100048）

食品接觸材料（food contact materials，F(xiàn)CMs）是在食品生產(chǎn)加工、流通及消費過程中可能直接或間接接觸食品的所有材料，其安全性在食品安全領(lǐng)域中備受關(guān)注。FCMs 由具有一定功能并在生產(chǎn)過程中有意使用的化學(xué)物，即有意添加物（intentionally added substance，IAS）制造而成，如起始物、單體、添加劑、溶劑等[1]。近年來，隨著質(zhì)譜分析技術(shù)的發(fā)展，以及對FCMs 遷移化學(xué)物質(zhì)隨機識別研究的深入，人們越來越認(rèn)識到FCMs 中非有意添加物（non intentionally added substance，NIAS）的遷移對FCMs 安全的影響。與FCMs 中IAS 較為成熟的安全評價和監(jiān)管體系相比，NIAS 在食品中暴露和風(fēng)險的未知性以及復(fù)雜性，給NIAS 的識別、量化、風(fēng)險評估以及監(jiān)管帶來了巨大挑戰(zhàn)，這也增加了人們對FCMs 安全性的擔(dān)憂。因此，對FCMs 中NIAS 的研究已成為食品安全領(lǐng)域的一個關(guān)鍵重要問題[1]。

近年來國內(nèi)已有NIAS 檢測的相關(guān)綜述報道[2-4]。葛琨等[2]評述了FCMs 樣品前處理方法和分析檢測方法；魏帥等[3]綜述了FCMs 中NIAS 的檢測方法，尤其是質(zhì)譜技術(shù)在NIAS 檢測中的技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用；魏曉曉等[4]對GC-MS 和LC-MS 技術(shù)在NIAS 檢測方面的應(yīng)用進(jìn)行了介紹。這些綜述主要集中在FCMs 中NIAS 的檢測方法，尤其是質(zhì)譜技術(shù)應(yīng)用的詳細(xì)介紹，而本文首先就目前國內(nèi)外對NIAS 的研究流程、分類及主要來源等認(rèn)知進(jìn)展進(jìn)行介紹，其次，基于色質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，從目標(biāo)物及研究目的出發(fā)，總結(jié)歸納了FCMs 中NIAS（有機化合物）的主要分析策略，最后重點論述了近年來國內(nèi)外對不同類型FCMs 中主要NIAS 及其來源的研究進(jìn)展，以期為NIAS 的深入研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 對NIAS 的認(rèn)知

FCMs 中的NIAS 是FCMs 在生產(chǎn)和使用過程中形成的反應(yīng)副產(chǎn)物、分解產(chǎn)物、原料中的雜質(zhì)等[1]。隨著對FCMs 中NIAS 研究的深入，人們對其研究流程、分類及其主要來源等方面的認(rèn)知也與日俱增（圖1）。

圖1 FCMs 中NIAS 的研究流程、分類及主要來源Fig.1 Research process,classification and main origins of NIAS in FCMs

1.1 NIAS 的研究流程及分類

通常對NIAS 研究的流程為檢測、識別量化、風(fēng)險評估。相應(yīng)地，根據(jù)研究程度，NIAS 可以分為以下四類：不能被任何一種實用分析方法檢測出的完全未知的NIAS；可能已通過化學(xué)分析檢出，但由于結(jié)構(gòu)未知或無法量化的NIAS；已被進(jìn)行風(fēng)險評估的NIAS；可被識別但尚未進(jìn)行風(fēng)險評估的NIAS[1]。

此外，根據(jù)NIAS 的可預(yù)測與否，還可將其分為可預(yù)測的NIAS 和不可預(yù)測的NIAS。由于FCMs的化學(xué)復(fù)雜性，目前檢出并完整地表征所有NIAS 是不現(xiàn)實的。其中一些NIAS 通過文獻(xiàn)檢索、產(chǎn)品成分信息以及有機化學(xué)知識可以被預(yù)測，這些物質(zhì)能夠通過靶向化學(xué)分析進(jìn)行識別和量化，如塑料類中低聚物等[5-8]、紙類中的礦物油[9]、多環(huán)芳烴[10]等、橡膠類中的亞硝胺[11-12]、硅氧烷[13]等；同時，還有很多NIAS 是FCMs 在生產(chǎn)和使用過程中產(chǎn)生的無法預(yù)測的物質(zhì)，它們可能通過非靶向篩選被檢出識別，也可能因無法檢出而完全未知。隨著非靶向分析技術(shù)的成熟，以及對NIAS 溯源分析的深入，可能有越來越多的“無法預(yù)測的NIAS”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱梢员活A(yù)測的NIAS”，這將為對其進(jìn)行安全評估及有效管控提供依據(jù)。

1.2 NIAS 的主要來源

1.2.1 副產(chǎn)物 FCMs 在制造過程中會涉及眾多的化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)除了生成所需的化合物外，也可能由于發(fā)生副反應(yīng)而產(chǎn)生一些副產(chǎn)物NIAS[11,14-15]。對于許多工藝，主要副產(chǎn)物是已知的，這些NIAS 比較容易監(jiān)測，還可以通過改變工藝參數(shù)來減少它們的生成。但是，考慮到用于生產(chǎn)FCMs 的大量起始物質(zhì)以及生產(chǎn)過程中的復(fù)雜性，目前對最終NIAS 中所有副產(chǎn)物的全面預(yù)測尚有較大困難。如塑料類FCMs 中，低聚物是合成高聚物過程中形成的典型副產(chǎn)物，但由于它們組成復(fù)雜，因此對低聚物的風(fēng)險評估具有挑戰(zhàn)性[5-6,16]。此外，層壓法的塑料加工中需要用膠黏劑將不同層的材料粘合在一起，而膠黏劑在生產(chǎn)過程中，可以形成一些副產(chǎn)物，如芳香胺[17]，己內(nèi)酰胺低聚物和環(huán)狀聚酯低聚物等[5]。

1.2.2 降解產(chǎn)物 FCMs 本身會降解，其中的添加劑也會發(fā)生降解，這些降解是由外部因素引起或加速產(chǎn)生的，如在加熱、輻射、與氧氣或食物接觸等條件下，更易促使化合物降解產(chǎn)生NIAS[18-19]。例如，抗氧化劑Irgafos 168 在經(jīng)過紫外輻照后會產(chǎn)生2,4-二叔丁基苯酚和2,4-二叔丁基苯基兩種降解產(chǎn)物[20]。這些NIAS 往往是小分子物質(zhì)，具有較高的擴散性，因此很容易遷移并污染所接觸的食品。

1.2.3 污染物 污染物主要來源于非預(yù)期、非正常途徑傳入或產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)或雜質(zhì)[1]。主要包括：作為FCMs 生產(chǎn)起始物的工業(yè)級聚合物中的雜質(zhì)，如殘留溶劑等；在外部環(huán)境中，如生產(chǎn)及運輸過程中由于操作不規(guī)范而產(chǎn)生的污染物；用回收材料作為FCMs的生產(chǎn)原料。其中，由于回收材料可能受到多種來源NIAS 的污染，因而導(dǎo)致由其生產(chǎn)的FCMs 制品可能存在更大的危害[21-24]。最典型的例子是回收紙/紙板。首先，其回收過程可能受到很難預(yù)先除去的膠黏劑，印刷油墨，涂層等污染[9-10,23,26]；其次，回收過程可能改變它們的物理化學(xué)性質(zhì)，從而在使用或再循環(huán)過程中易于形成降解產(chǎn)物[27]；再次，它們吸附的食品成分、添加劑、消費者濫用的殘留物等可能引入NIAS，從而在循環(huán)過程中擴展了潛在的NIAS 清單[25]；最后，當(dāng)紙/紙板被多次回收時，可能會發(fā)生化學(xué)物質(zhì)的積累。因此，在回收材料中預(yù)測、識別和管理NIAS 是一項極為艱巨的挑戰(zhàn)。

2 FCMs 中NIAS 的分析策略

現(xiàn)代樣品前處理技術(shù)、高效分離的色譜技術(shù)與高分辨高靈敏的質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展，為FCMs 中NIAS 的化學(xué)分析提供了強有力的工具。各種前處理方法、色質(zhì)聯(lián)用技術(shù)及其應(yīng)用已有文獻(xiàn)進(jìn)行綜述[2-4]。本文主要從目標(biāo)物及研究目的出發(fā)，對FCMs 中NIAS（有機化合物）的主要分析策略進(jìn)行歸納總結(jié)，見圖2。

圖2 FCMs 中NIAS（有機化合物）的主要分析策略Fig.2 Main analysis strategy of NIAS (organic compounds) in FCMs

2.1 確定目標(biāo)物

分析應(yīng)確定分析的目標(biāo)物是否是可預(yù)測的，通常對于可預(yù)測的NIAS 進(jìn)行靶向化學(xué)分析，而對不可預(yù)測的NIAS 進(jìn)行非靶向分析。其中，非靶向分析可以得到對樣本中所有化合物的全面、無偏性的高覆蓋檢測及信息，而與靶向分析相比，由于未知化合物的復(fù)雜性及定性定量的困難，不可預(yù)測的NIAS 的非靶向分析面臨更大的挑戰(zhàn)。

2.2 明確實驗?zāi)康?/h3>

根據(jù)不同的實驗?zāi)康拇_定不同的實驗方法?？梢苑譃槿N：a.快速分析或初步篩選：直接對FCMs中的NIAS 進(jìn)行分析，省去了遷移過程，可以快速獲得高濃度的NIAS，以便于NIAS 的快速初步鑒定及篩選，或?qū)⑵渥鳛樽顕?yán)苛的情形來估算遷移量（假設(shè)NIAS 全部遷移至食品中）[28-31]。b.模擬遷移研究：根據(jù)FCMs 的預(yù)期用途及法規(guī)要求，選擇合適的食品模擬條件進(jìn)行遷移試驗，然后對模擬液/物中NIAS 進(jìn)行分析，這是目前應(yīng)用最多的方法[32-34]。c.真實評估：對食品中NIAS 進(jìn)行分析，可以最真實地反映NIAS 在食品中的暴露水平，但由于食品基質(zhì)復(fù)雜，NIAS 遷移量低，所以難度較大，通常針對可預(yù)測的NIAS 進(jìn)行分析[35-37]。

二是拓寬網(wǎng)上辦稅功能。僅僅只是將辦理納稅業(yè)務(wù)的流程轉(zhuǎn)移到計算機上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，各個稅務(wù)相關(guān)部門還需要結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)帶來的新技術(shù)拓展新的納稅業(yè)務(wù)。如將每一個涉稅業(yè)務(wù)與二維碼結(jié)合起來，使得納稅人可以通過掃碼的方式，在手機上查詢涉稅業(yè)務(wù)的相關(guān)信息。再如開通納稅業(yè)務(wù)相關(guān)公眾號，定期向納稅人普及納稅知識，及時更新納稅優(yōu)惠政策，為納稅人辦理納稅業(yè)務(wù)減輕負(fù)擔(dān)，也為稅務(wù)工作人員減輕了工作量，避免了納稅人與稅務(wù)工作人員之間的沖突與矛盾。

2.3 樣品前處理

對于可預(yù)測的NIAS，在分析FCMs 或食品中的NIAS 時，依據(jù)目標(biāo)物的性質(zhì)和樣品基質(zhì)，選擇合適的萃取和凈化方法。在高效提取靶標(biāo)物后，盡量消除其它干擾物，因此通常需選擇特異性、高效、靈敏的凈化方法。對于不可預(yù)測的NIAS，樣品前處理應(yīng)盡可能保持NIAS 的完整性，因此盡量采用非選擇性、快速和可重復(fù)性的方法。通常通過高效的萃取方法盡可能覆蓋所有NIAS，同時減少凈化等步驟以降低未知NIAS 的損失，較常見的方法就是萃取、濃縮、過濾后直接進(jìn)樣分析，在前處理方法中也應(yīng)注意避免前處理過程中NIAS 的加入對結(jié)果的影響。

對于（半）揮發(fā)性的NIAS，常采用頂空（Head Space，HS）[16,38]、吹掃捕集（Purge &Trap，P&T）[39]、固相微萃?。⊿olid Phase Micro-extraction，SPME）[40-41]等與氣質(zhì)聯(lián)用。這些前處理技術(shù)可集萃取、凈化、濃縮、進(jìn)樣于一體，方法高效、靈敏。對于難（半）揮發(fā)性NIAS，通常采用超聲輔助萃?。║ltrasonic-Assisted Extraction，UAE）[42-44]、微波輔助萃取[45]等萃取方法；對于基質(zhì)復(fù)雜的FCMs 或食物樣品，萃取之后需要進(jìn)行高效凈化，如固相萃?。⊿olid Phase Extraction,SPE）[17,46-47]和QuEChERS[48-49]等。

2.4 質(zhì)譜分析

2.4.1 “可預(yù)測的NIAS”的靶向分析 靶向分析是對“可預(yù)測的NIAS”，即對已知靶標(biāo)物進(jìn)行精準(zhǔn)的定性及定量，通常用氣相或液相與（三重）四極桿質(zhì)譜聯(lián)用（GC/HPLC-MS/MS）完成[25,50]。靶向分析中，定性依據(jù)為靶標(biāo)物與其標(biāo)準(zhǔn)品保留時間以及質(zhì)譜信息的匹配，定量分析依賴于（三重）四極桿質(zhì)譜固有的高選擇性和高靈敏度。與單四極桿相比，串聯(lián)四極桿質(zhì)譜可以降低樣品背景基質(zhì)的干擾，提供更靈敏可靠的定量分析；而與選擇離子模式（seclect ion mode，SIM）相比，在多反應(yīng)監(jiān)測(multiple reaction monitoring，MRM)模式下監(jiān)測化合物的母離子和特征碎片離子，是更為精準(zhǔn)、快速、高通量靶向分析的理想策略[23,51]。迄今為止，一些“可預(yù)測的NIAS”的靶向分析已被詳細(xì)報道，如礦物油[9]、多環(huán)芳烴[10]、亞硝胺[11-12]、初級芳香胺[17]等。

2.4.2 “不可預(yù)測的NIAS”的非靶向分析“不可預(yù)測的NIAS”的非靶向分析主要包括非靶向定性、非靶向定量以及非靶向篩選。

在非靶向定性分析中，對于（半）揮發(fā)性的NIAS可以由GC-MS 或高分辨的GC-Q-TOF（飛行時間質(zhì)譜）檢測，根據(jù)通用的NIST 和Wiley 等質(zhì)譜庫進(jìn)行匹配定性，同時輔以保留指數(shù)進(jìn)行驗證[12]。對于難揮發(fā)性的NIAS，由于缺乏商業(yè)化的LC-MS 質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫，因此鑒定難度較大，只能通過對樣品峰的精準(zhǔn)質(zhì)量數(shù)、碎片離子等質(zhì)譜特征分析，同時結(jié)合Chem-Spider、SciFinder 化合物數(shù)據(jù)庫、以及NIST、Wiley等質(zhì)譜庫，進(jìn)行結(jié)構(gòu)識別[28,34,52-53]。

在非靶向定量分析中，由于絕大多數(shù)NIAS 沒有商業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)品，因此，定量通常采用（同位素）內(nèi)標(biāo)半定量法，其中標(biāo)準(zhǔn)品的選擇是影響多組分NIAS 的半定量結(jié)果準(zhǔn)確性的重要因素[54]。已有丁基羥基茴香醚作為半揮發(fā)性遷移物的半定量的標(biāo)準(zhǔn)品[55]的報道，而其它研究中用到的一些內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品，還有待于進(jìn)一步驗證其通用性和有效性[37,56-58]。

在高通量非靶向篩選中，高分辨質(zhì)譜Q-TOF、Q-Orbitrap（靜電場軌道阱）可以提供高掃描速度和高質(zhì)量精確度[59]，所獲得的高分辨質(zhì)譜信息有助于快速檢索以鑒定NIAS。通常先用標(biāo)準(zhǔn)品建庫（包括一級離子精確質(zhì)量數(shù)、同位素分布、保留時間及二級質(zhì)譜碎片等），再對待測物進(jìn)行全掃描快速篩查[34]；同時，還可以利用一級提取離子的峰面積及外標(biāo)法對檢出的NIAS 進(jìn)行快速定量分析[28,34]。

3 不同類型FCMs 制品中的主要NIAS 及其可能來源

在過去的幾年中，隨著分析技術(shù)的不斷進(jìn)步及對FCMs 中NIAS 的高度關(guān)注，人們對NIAS 的識別和量化有了更深入的研究并積累了大量數(shù)據(jù)，這為NIAS 的來源分析提供了可靠依據(jù)，進(jìn)而可以更有效地指導(dǎo)人們對NIAS 的管控，從而降低其對人體健康的危害。近十年來，包括塑料、紙質(zhì)、橡膠以及金屬涂層等不同類型FCMs 中主要的NIAS 及其可能來源見表1。

表1 不同類型FCMs 中NIAS 的分析方法及其可能來源Table 1 Analysis methods and possible origins of NIAS in different types of FCMs

續(xù)表 1

3.1 塑料FCMs 中的主要NIAS 及其可能來源

用于FCMs 的塑料有聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚對苯二甲酸類（Polyethylene terephthalate，PET）、聚苯乙烯（Polystyrene，PS，Expanded Polystyrene，EPS）、聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）、聚乙烯（polyethylene，PE）等。此外，一些新型材料也被研發(fā)及應(yīng)用，而其安全性亟需深入研究，如聚乳酸（polylactic acid，PLA）和聚苯砜(Polyphenylene sulfone resins，PPSU)等。

3.1.1 PP PP 材質(zhì)本身可能生成降解產(chǎn)物，如Riquet等[19]發(fā)現(xiàn)通過微波加熱會使PP 薄膜降解產(chǎn)生聚烯烴低聚飽和烴（Polyolefin Oligo Saturated Hydrocarbon，POSH）。高聚物降解為小分子化合物，它們的分子量低于其母體化合物，因此具有更高的擴散系數(shù)和更高的遷移潛力。此外，一些用于PP 材料的抗氧化劑會在FCMs 使用過中產(chǎn)生多種降解產(chǎn)物。如添加了亞磷酸酯類抗氧劑Irgafos 168 的PP 膜，在紫外輻照時降解產(chǎn)生2,4-二叔丁基苯酚（見圖3），在儲存和日光曝曬降解產(chǎn)生三（2,4-二叔丁基苯基）磷酸酯[20]（見圖4）。Adam 等[36]還在添加了Irgafos 168和Irganox 1010 的微波加熱后的PP 包裝盒中檢測出抗氧化劑的降解產(chǎn)物2,4-雙（1,1-二甲基乙基）-5-甲基苯酚和2,6-二叔丁基苯醌。而此類抗氧化劑的降解產(chǎn)物被檢出的還有3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯/乙酯/丙酯[34]，7,9-二叔丁基-1-氧雜螺[4.5]癸-6,9-二烯-2,8-二酮[28-29]。

圖3 Irgafos 168 降解過程（紫外輻照）Fig.3 Degradation pathway of Irgafos 168 (UV irradiation)

圖4 Irgafos 168 降解過程（儲存和日光曝曬）Fig.4 Degradation pathway of Irgafos 168 (storage and sun exposure)

3.1.2 PE Chandisree 等[31]通過GC-MS 在圍嘴（PE、尼龍和PE 復(fù)合）中共檢測到30 種物質(zhì)，除光穩(wěn)定劑、阻燃劑和光引發(fā)劑外，還檢出兩種NIAS，其中，甲苯-2,4-二異氰酸酯為油墨中殘留污染物，1,6-二氧雜環(huán)十二烷-7,12-二酮為制備聚氨酯膠黏劑時產(chǎn)生的副產(chǎn)物。Miguel 等[61]通過多種技術(shù)對含有印刷品的PE 薄膜進(jìn)行檢測和鑒定，識別出Irgacure?369 的光降解產(chǎn)物4-(4-嗎啉)苯甲醛，見圖5。

圖5 Irgacure?369 光降解過程Fig.5 Photodegradation pathway of Irgacure?369

3.1.3 PS 在PS 生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生副產(chǎn)物苯乙烯低聚物，并且這些低聚物可以遷移到食品模擬物中[4]。此外，由回收材料制成的PS 容器可能含有以前使用和回收過程中產(chǎn)生的污染物及其降解產(chǎn)物[67]。Song 等[14]通過SPME-GC-MS 在5 種回收材料制成的EPS 容器中識別出大量揮發(fā)性NIAS，在所有的樣品中都檢測到了順-1,2-二苯基環(huán)丁烷、反-1,2-二苯基環(huán)丁烷、2,4 -二苯基-1-丁烯和1-苯基四氫萘，這些化合物被認(rèn)為是苯乙烯聚合或材料加工的副產(chǎn)物；此外，檢出的2,6-二叔丁基對甲苯酚（Butylated hydroxytoluene，BHT）以及鄰苯二甲酸二異丁酯（Diisobutyl Phthalate，DIBP），可能是在回收過程中抗氧化劑及增塑劑的殘留。

3.1.4 PC Chiara 等[18]評估了從PC 餐具中釋放的NIAS，檢測到了PC 聚合過程中形成副反應(yīng)產(chǎn)物脫羥基化的BPA，同時檢測到PC 的二聚體和三聚體，這些化合物被認(rèn)為是PC 的降解產(chǎn)物；此外，還在對不同顏色的PC 餐具的非靶標(biāo)篩選中，除檢測出了抗氧化劑、紫外線吸收劑、著色劑以外，還有一些有待識別的NIAS[68]。

3.1.5 PET 一般工業(yè)用PET 中大約含低聚物2%～3%，其中有單體、二聚物、三聚物，主要是環(huán)狀三聚物，約占總低聚物含量的70%[69]。PET 常用于塑料多層薄膜，其生產(chǎn)方法為層壓法，其中使用到的膠黏劑在生產(chǎn)過程中可以形成一些副產(chǎn)物[6,16]。此外，再生PET 顆粒/薄片在使用過程中會遷移出非揮發(fā)性化合物二甘醇和對苯二甲酸[33]，對人體健康產(chǎn)生威脅。

3.1.6 PLA PLA 是由淀粉和淀粉基聚合物一起發(fā)酵而成的可降解聚合物，是生物基生物降解塑料的代表之一。Aznar 等[8]利用UPLC-Q-TOF-MS 分析鑒定了PLA 材料中的主要非揮發(fā)性成分，檢測到由己二酸、鄰苯二甲酸和丁二醇三者組成的環(huán)狀低聚物；Ubeda 等[7]也通過UPLC-Q-TOF MS 在PLA 材料中檢測到多種PLA 降解產(chǎn)物如環(huán)丙交酯及其它線性和環(huán)狀低聚物，其中線性低聚物會遷移到食品模擬物中，可能對消費者的健康產(chǎn)生影響。PLA 還可以與其它聚合物混合，進(jìn)一步擴大應(yīng)用范圍。Martínezbueno 等[53]對由PLA、丙烯（Propylene，PL）和ZnONPs組成的單層膜進(jìn)行了研究，通過GC/LC-Q-Orbitrap MS 識別和量化出了7 種NIAS，其中有幾種物質(zhì)來源仍未知。這些研究為PLA 在研發(fā)和生產(chǎn)中減控NIAS 提供了依據(jù)。

3.1.7 PPSU Eckardt 等[63]利用HPLC-MS、HPLC、GC-MS、1H-NMR 技術(shù)分析了五種不同品牌的PPSU嬰兒奶瓶以及不同廠家的相應(yīng)原料，檢測出4,4'-二甲氧基聯(lián)苯（4,4'-Dimethoxybiphenyl，DMBP）和環(huán)丁砜，前者為原料4,4 '-二羥基聯(lián)苯（4,4'-Dihydroxybiphenyls，DHBP）單體衍生物，后者為PPSU 聚合的殘留溶劑。

3.1.8 復(fù)合膜中的膠黏劑 聚氨酯（PU）是目前應(yīng)用最多的柔性多層結(jié)構(gòu)膠黏劑，由多元醇和二異氰酸酯單體聚合而成的，但若聚合反應(yīng)不完全，則剩余的未聚合的芳香族異氰酸酯與水接觸可生成副產(chǎn)物初級芳香胺PAAs（Primary Aromatic Amines，PAAs）（見圖6）。Pezo 等[17]對使用了PU 膠黏劑的18 種多層薄膜中檢出多種PAAs。此外，úbeda 等[6]在用PU粘合的PET 多層膜中發(fā)現(xiàn)己內(nèi)酰胺低聚物和環(huán)狀聚酯低聚物等副產(chǎn)物，分別是聚酰胺層衍生物與二羧酸和二醇之間的反應(yīng)物。另一種膠黏劑是丙烯酸酯類化合物[70]。添加了丙烯酸酯類膠黏劑的復(fù)合材料在與食品接觸時，丙烯酸酯類單體會穿過與食品接觸的內(nèi)層膜遷移到食品中[70-72]。此外，Canellas 等[21]對丙烯酸薄膜中非揮發(fā)性的化合物質(zhì)進(jìn)行分析時發(fā)現(xiàn)，丙烯酸酯薄膜生產(chǎn)時引入的雜質(zhì)2-乙基己醇會遷移到食品模擬物中，對人體健康帶來潛在危害。

圖6 芳香族異氰酸酯水解產(chǎn)生Fig.6 Hydrolysis of Aromatic isocyanates

除了多用于復(fù)合膜中的聚氨酯類和丙烯酸酯類膠黏劑之外，還有其它膠粘劑在FCMs 被使用。如環(huán)氧樹脂類多用于涂層（見3.4），此外，熱熔膠在FCMs 中多用于包裝封箱等，但極少與食品直接接觸。

總之，塑料是由小分子單體合成的有機高分子材料，其中殘留的小分子單體或者低聚物[28,30]容易遷移到食品遷移中而污染食品；其次，加工過程中加入的化學(xué)添加劑，如膠黏劑、增塑劑、抗氧劑等以及它們的其降解產(chǎn)物或殘留，也是塑料制品中NIAS 污染的主要來源[28-29]；最后，再生塑料的使用，使得更多未知的污染物遷移[13,33]，需要更深入的分析。

3.2 紙質(zhì)FCMs 中的主要NIAS 及其可能來源

紙張來源于植物纖維，由其制成的FCMs 中具有潛在危害的NIAS 主要來源于添加劑。Merkel 等[26]在彩色餐巾紙中檢測到了多種PAAs，并可遷移至四種食品模擬物中；而作為雜質(zhì)，PAAs 也在添加了聚合物顏料或紙張和紙板的印刷油墨[26,73]中被檢出。為了標(biāo)識和材料的美觀效果，F(xiàn)CMs 表面常會涂覆偶氮染料作為著色劑，其分解后可以產(chǎn)生有害芳香胺（圖7）。此外，Blanco-zubiaguirre 等[74]還在非回收紙包裝中檢測到BPA 向Tenax?遷移。

圖7 芳香族偶氮染料的分解Fig.7 Decomposition of aromatic azo dyes

出于環(huán)境與生態(tài)的巨大壓力，回收紙作為FCMs 使用范圍越來越廣泛，但是，由于回收材料可能受到多種來源的NIAS 的污染，因而成為目前研究的熱點[75-76]。其中研究最多的是來源于紙張印刷油墨中的礦物油[77-78]。盡管對礦物油的分析方法及安全性評價仍在討論中，但不可否認(rèn)的是，由回收紙制成的FCMs 中的礦物油以氣態(tài)擴散或接觸遷移污染食品，是目前食品中礦物油污染的主要來源[72-73]。其次，David 等[9]在再生紙FCMs 中還檢出了BPA、BPA 二縮水甘油醚（Bisphenol A Diglycidyl Ether，BADGE）、雙酚F 二縮水甘油醚（Bisphenol F Diglycidyl Ether，BFDGE）等具有雌激素效應(yīng)的雙酚類物質(zhì)，它們大多來源于印刷油墨以及酚醛樹脂為基料的涂層。此外，Nicoleta 等[23]在再生紙FCMs 中除檢出BPA 之外，還檢出可能來源于添加劑殘留的苯二甲酸二 (2-乙基己)酯（Dioctyl Phthalate，DEHP），4-壬基酚單乙氧基化物（Nonylphenol Monoethoxylate，NMP）和壬基酚二乙氧基化物（Nonylphenol Diethyloxylate，NDP）的存在。

總之，從紙制品包裝NIAS 的研究可以看出，包裝中印刷油墨產(chǎn)生的雜質(zhì)污染物是NIAS 的主要來源[9,25]，尤其是回收紙中不僅有大量的油墨殘余，還有各種殘留添加劑也可能進(jìn)行遷移并而具有潛在危害。

3.3 橡膠

橡膠制品的生產(chǎn)較復(fù)雜，生產(chǎn)過程中會使用多種添加劑。在橡膠類FCMs 的NIAS 中，備受關(guān)注的強致癌物亞硝胺，是在生產(chǎn)過程中具有仲胺基的硫化促進(jìn)劑在分解后會產(chǎn)生仲胺，并與空氣中/配合劑中的氮氧化物（主要是NO2）進(jìn)行亞硝基化反應(yīng)而生成穩(wěn)定的亞硝胺（圖8）。Mutsuga 等[11]在奶嘴中檢出 N-二甲基亞硝胺（N-Nitrosodimethylamine，NDMA）、N-亞硝基二乙胺（N-Nitrosodiethylamine，NDEA）、N-亞硝基二丁胺（N-Nibutylnitrosamine，NDBA）、N-亞硝基二苯丙胺（N-Nitrosodibenzylamine，NDBzA）；Friederike 等[64]對12 種熱塑性彈性體（Thermoplastic Elastomer，TPE）樣品中的13 種亞硝胺進(jìn)行驗證，有10 個樣品模擬物中檢出亞硝胺類物質(zhì)，在模擬遷移液中檢測到6 種亞硝胺。此外，F(xiàn)eng 等[79]進(jìn)行了30 個硅橡膠奶嘴中揮發(fā)性NIAS 的分析，共檢出了104 種物質(zhì)，同時對重點關(guān)注物質(zhì)進(jìn)行了來源分析。主要的NIAS 及其來源有：甲基硅氧烷，其可能源于原料聚甲基硅氧烷的降解產(chǎn)物；烷烴和芳香烴，其可能來源于脫模劑殘留；N-甲基苯胺（N-methylaniline，NMA）及N,N-二甲基苯胺（N,N-dimethylphylamine，DMA），其來源于促進(jìn)劑原料的殘留，且可能是致癌物亞硝胺的前體；苯并噻唑（Benzothiazole，BTZ），其來源于促進(jìn)劑的降解；以及BHT 殘留。

圖8 亞硝胺生成過程Fig.8 Formation process of Nitrosamines

3.4 金屬罐涂層

金屬罐作為一種常用的FCMs，其內(nèi)壁通常會使用涂層等來增加容器耐腐蝕性，同時保護食品免受金屬離子遷移所造成的污染。但是在高溫殺菌，運輸，存放過程中其內(nèi)壁涂層中的NIAS 會向所接觸的食品中遷移。如用環(huán)氧樹脂作涂層，在存放和使用過程中雙酚類等污染物會向食品或食品模擬物中遷移[65,80]，Ackerman 等[65]在對奶粉罐中NIAS 的研究中發(fā)現(xiàn)丙二酚四異丙醇醚（3-[4-[2-[4-（2,3-dihydroxypropoxy） phenyl]propan-2-yl]phenoxy]propane-1,2-diol，BADGE·2H2O）和2-[4-（2,3-二羥基丙氧基）苯基]-2-[4'-羥基苯基]（2-[4-(2,3-dihydroxypropoxy)phenyl]-2-[4 ’-hydroxyphenyl]，BAMGE·H2O），前者也在蔬菜罐頭中檢出[80]，來源于環(huán)氧樹脂-酚醛涂層，后者為BADGE 的氧化產(chǎn)物。Elsa 等[66]通過GC-MS 對聚酯-聚氨酯涂層進(jìn)行了研究，鑒別出了異佛爾酮二異氰酸酯（Isophorone diisocyanate，IPDI）和二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯（Diphenyl methane-4,4'-diisocyanate，MDI）兩種NIAS 化合物，推測為膠黏劑殘留。

4 展望

隨著對FCMs 中NIAS 研究的深入，人們對其分類、主要來源及分析方法等方面的認(rèn)知也與日俱增。但由于FCMs 中NIAS 的復(fù)雜性和未知性，使得對NIAS 的識別和量化仍然是FCMs 安全評價中所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。近年來，現(xiàn)代樣品前處理技術(shù)、高效分離的色譜與高分辨高靈敏的質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、強大的數(shù)據(jù)處理軟件工具和多種化學(xué)數(shù)據(jù)庫，共同為FCMs 中NIAS 的化學(xué)分析提供了強有力的工具，而這也是未來NIAS 研究不可或缺并仍需繼續(xù)加強的發(fā)展方向。

隨著NIAS 分析技術(shù)的成熟，更多的NIAS 識別和量化的數(shù)據(jù)得以積累，將會有越來越多的“無法預(yù)測的NIAS”成為“可以被預(yù)測的NIAS”。同時，新材料和新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)也會使更多的NIAS 被發(fā)現(xiàn)。

最后的重要研究環(huán)節(jié)是對NIAS 及FCMs 進(jìn)行高效可行的安全評估，目前主要有毒理學(xué)關(guān)注閾值方法對缺乏完整毒理學(xué)數(shù)據(jù)且低暴露量的NIAS 進(jìn)行風(fēng)險評估[81-83]，以及用體外生物測定法進(jìn)行FCMs 整體遷移物實際危害的評價[84]。相關(guān)評價的方法建立及應(yīng)用也是未來NIAS 重點的研究方向。