痕量多元醇的分析是色谱分析中较具挑战性的项目，由于多元醇具有较强的极性和较高的沸点(相对于苯、甲苯、短链卤代烃和酮类、酯类等易挥发化合物而言)，使得多元醇在用气相色谱(GC)或气相色谱-质谱(GC-MS)法直接分析时的灵敏度并不尽如人意。尤其是水性溶液中的多元醇，采用常规方法很难从水相中分离并进行富集，这也给水性溶液中痕量多元醇的GC和GC-MS法直接分析带来很大困难。

虽然之前有用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)检测NPG的报道，但LC-MS/MS仪的高昂价格限制了方法的实际应用。

本文利用二元醇的衍生化反应，大大提高检测灵敏度，为MPO和NPG迁移量的检测提供了一种灵敏、可靠且低成本的GC-MS检测方法。

01.MPO和NPG简介

2-甲基-1,3-丙二醇（英文名：2-Methylpropane-1,3-diol，简称：MPO，CAS号：2163-42-0）和新戊二醇（英文名：Neopentyl glycol，简称：NPG，CAS号：126-30-7）是两种广泛应用于塑料、涂料以及粘合剂的有机化合物。

▲ MPO结构式

▲ NPG结构式

其中MPO可用于聚酯树脂及其涂料和增塑剂、油墨保湿剂、食品软包装复合用聚氨酯胶粘剂等。NPG主要用于生产不饱和树脂、无油醇酸树脂、聚氨脂泡沫塑料和弹性体的增塑剂、表面活性剂、印刷油墨和阻聚剂等以及食品接触材料用的涂层、涂料和粘合剂[1-4]。

02.安全风险

MPO具有轻微毒性，对眼睛有刺激作用，皮肤接触有轻微刺激作用，兔急性皮肤LD50＞2000 mg/kg[5]。2018年食品相关产品新品种公告规定：MPO用于食品接触用涂料及涂层时特定迁移限量为5mg/kg。

NPG针对一般人群危害评估的推导无作用剂量（Derived No Effect Level, DNEL）为5 mg/kg bw/d，即对一个60 kg体重的成年人，其安全暴露阈值计算结果为300 mg/人/天。GB 9685-2016规定NPG应用于食品接触用塑料材料、涂料及涂层和粘合剂时的特定迁移限量为0.05mg/kg。

我们曾经对30款实际样品进行了检测，结果显示：MPO主要在带印刷的复合塑料膜/袋中检出，检出率26.7%；NPG主要在涂层制品中检出，检出率6.75%。样品在酒精类食品模拟物中检出率较其他模拟物中更高。

03.检测方法

按照GB 31604. 1和GB 5009. 156的要求，对样品进行迁移试验，得到浸泡液。

对于酸性食品模拟物(4%乙酸)、酒精类食品模拟物：取2.5 mL迁移试验后的模拟液，加入0.5 mL苯硼酸（衍生化试剂）溶液，摇匀后放置于70℃烘箱，衍生化反应20 min。冷却后加入1. 5 mL正己烷，涡旋振荡1 min，静置，待分层后取上清液，进行GC-MS分析。

对于化学替代溶剂95%乙醇、异辛烷：取2.5 mL迁移试验后的模拟液至10 mL具塞试管中，加0. 5 mL苯硼酸溶液，摇匀后放置于70 ℃烘箱，衍生化反应20 min。冷却后取约1 mL进行GC-MS分析。

04.技术创新

MPO和NPG均为二元醇化合物，直接检测灵敏度并不高，NPG的检出限难以达到0.05 mg/kg的限量要求[6]。

针对MPO和NPG均为二元醇的特点，选择苯基硼酸作为衍生化试剂，对MPO和NPG进行衍生化反应后再进行GC-MS法分析，可使方法灵敏度大大提高。

所选择的试剂苯基硼酸衍生化具有选择性高和疏水性强的特点，可与具有邻二醇或间二醇结构的二醇类化合物形成稳定的共价复合物：

MPO和NPG的衍生化产物在GC-MS中都有较好的响应值和色谱峰峰形；

▲ MPO和NPG衍生物的GC-MS总离子流图

在酸性、酒精类模拟物以及化学替代溶剂迁移浸泡液中，MPO检出限在0.01 mg/L～0.3 mg/L之间，NPG检出限在0.01 mg/L～0.03 mg/L之间，均低于我国法规规定的限量值，方法灵敏度高、重现性和稳定性都很好。

05.建议

企业在使用MPO或者NPG作为单体或添加剂应用于食品接触材料时，应严格控制使用量，避免过量残留造成安全风险；

相关企业应对食品接触材料中MPO和NPG迁移量进行筛查，加强监控，控制风险，做好合规管理。

参考文献

[1] Weast R C ,  Astle M J . CRC handbook of data on organic compounds[M]. CRC Press, 1989.

[2] Suh J ,  Spruiell J E ,  Schwartz S A . Melt spinning and drawing of 2‐methyl‐1,3‐propanediol‐substituted poly(ethylene terephthalate)[J]. Journal of Applied Polymer Science, 2003, 88(11):2598-2606.

[3] 李惠萍. 2-甲基-1,3-丙二醇的合成及其工程基础研究[D]. 郑州大学, 2007.

[4] 左晓兵, 宁春花, 朱亚辉,等. 新戊二醇聚酯多元醇的制备及应用研究[J]. 精细石油化工, 2010, 27(4): 65-68.

[5] Herndon,  Jeffery G . 2-Methyl-1,3-propanediol; Exemption From the Requirement of a Tolerance.[J]. Federal Register, 2012.

[6] 刘义勇, 吕志果, 郭振美. 水基多组分体系中新戊二醇的定量分析[J]. 化学研究与应用, 2010, 22(3): 339-342.