本研究由Huaining Zhong、Zicheng Li、Sheng Chen、Ying Zeng、Jianguo Zheng（通讯作者）、You Zeng和Dan Li共同完成，作者单位包括广东省进出口动植物与食品技术措施重点实验室（广州海关技术中心）及广州市食品检验所。研究成果于2019年10月发表于期刊《Molecules》，标题为《Simultaneous Quantitative Analysis of Six Isothiazolinones in Water-Based Adhesive Used for Food Contact Materials by High-Performance Liquid Chromatography–Tandem Mass Spectrometry (HPLC–MS/MS)》。

学术背景

异噻唑啉酮类（Isothiazolinones）是一类含硫杂环化合物，包括2-甲基异噻唑啉-3-酮（MI）、5-氯-2-甲基异噻唑啉-3-酮（CMI）、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）、2-辛基异噻唑啉-3-酮（OIT）、二氯辛基异噻唑啉酮（DCOIT）及2-甲基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（MBIT）等。这类化合物因广谱抗菌性被广泛应用于涂料、化妆品、洗涤剂及食品接触材料（Food Contact Materials, FCMs）中的水性粘合剂。然而，已有研究表明异噻唑啉酮可能引发接触性皮炎，且新型衍生物（如MBIT）的健康风险尚未明确。目前，欧盟和中国虽未对食品接触粘合剂中的异噻唑啉酮制定专项法规，但需符合框架性安全要求（如欧盟1935/2004和中国GB 4806.1-2016）。因此，开发一种能同时检测多种异噻唑啉酮的高灵敏度分析方法，对评估其迁移风险及制定监管标准具有重要意义。

研究流程

1. 样品前处理优化

研究以含MI、CMI、BIT和MBIT的四种水性粘合剂为对象，通过单因素实验优化提取条件：
- 提取方法：对比超声提取（300 W）和涡旋提取（1600 r/min），结果显示两者效率无显著差异，最终选择操作更简便的涡旋提取。
- 提取时间：考察15–90分钟内的提取效率，发现60分钟后目标物浓度趋于稳定，但部分化合物（如BIT）在90分钟出现降解，故确定60分钟为最佳时间。
- 提取溶剂：比较甲醇、水及甲醇-水（1:1）混合溶剂，甲醇对目标物的提取效率最高（BIT回收率提升约15%）。
- 固液比：测试1:20至1:100的固液比，1:100时提取效率达稳定状态，最终采用0.2 g样品与20 mL甲醇（1:100）的配比。

2. 色谱与质谱条件优化

• 色谱分离：采用Agilent 1200 HPLC系统，Proshell120 EC-C18色谱柱（3.0 mm × 150 mm, 2.7 μm），流动相为甲醇-0.1%甲酸水溶液，梯度洗脱（初始50%甲醇，1.5分钟内升至95%并保持6分钟）。柱温30°C时各化合物分离效果最佳。
  
• 质谱检测：使用Agilent 6460三重四极杆质谱，ESI+模式，多反应监测（MRM）。优化后的参数包括：毛细管电压4000 V，碰撞能量20–40 eV，定量离子对如MI（115.8→101.0）、MBIT（166.1→151.1）等。
  

3. 方法验证

• 线性与灵敏度：各化合物在0.0025–5 mg/L范围内线性良好（R²≥0.994），检出限（LOD）为0.002–0.01 mg/L，定量限（LOQ）为0.004–0.02 mg/L。
  
• 准确度与精密度：加标回收率81.5%–107.3%，相对标准偏差（RSD）<5.9%。
  

4. 实际样品检测

分析四种商用水性粘合剂，检出BIT（2.27–123.5 mg/kg）、MI（12.94–60.79 mg/kg）、CMI（3.28–28.36 mg/kg）及MBIT（50.17 mg/kg），其中MBIT为首次在食品接触粘合剂中报道。OIT和DCOIT未检出。

主要结果与逻辑关联

• 前处理优化：涡旋提取结合甲醇溶剂在1:100固液比下实现高效提取，为后续色谱分析提供可靠样本。
  
• 色谱质谱条件：酸性流动相增强离子化效率，MRM模式提高选择性，确保低浓度目标物的准确定量。
  
• 实际应用：MBIT的检出提示需进一步研究其迁移性及毒性，为监管空白提供数据支持。
  

结论与价值

本研究建立了HPLC-MS/MS同时检测六种异噻唑啉酮的方法，具有高灵敏度（LOD低至0.002 mg/L）、高准确性（回收率>81%）和良好的适用性（可扩展至涂料、化妆品等基质）。科学价值在于填补了MBIT在食品接触材料中的检测空白，应用价值则为风险评估和法规制定提供技术依据。

研究亮点

1. 方法创新：首次将涡旋提取与HPLC-MS/MS联用，优化参数覆盖极性差异显著的六种化合物。
   
2. 发现MBIT：首次报道水性粘合剂中MBIT的存在，推动对其潜在健康风险的关注。
   
3. 监管意义：为欧盟和中国等缺乏专项法规的地区提供数据支持，助力食品安全标准更新。
   

其他价值

研究强调需进一步探究异噻唑啉酮的迁移行为及慢性毒性，尤其在MBIT未被现行法规覆盖的情况下，其长期暴露风险亟待评估。