纸巾纸湿纸巾中丙烯酰胺总含量及迁移量的测定编制说明.docx
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纸巾纸湿纸巾中丙烯酰胺总含量及迁移量的测定编制说明
《纸巾纸、湿纸巾中丙烯酰胺总含量及迁移量的测定》编制说明
一、任务来源和起草单位
根据粤质监标函[2014]519号《广东省质监局关于批准下达2014年省地方标准制修订计划项目（第一批）的通知》，由广州质量监督检测研究院承担了《纸巾纸、湿纸巾中丙烯酰胺总含量和迁移量的测定》地方标准的制订任务。
二、编制目的和意义
纸巾纸一般具有湿韧强度（一种代表纸张在完全润湿状态下的韧性指标）是一种以原生纤维为原料制成的用于日常生活的各种纸面巾、纸餐巾、纸手帕等；湿纸巾则是由非织造布、无尘纸或其他原料制成的各种湿巾。
纸巾纸、湿纸巾属于生活用纸，随着国内人民生活水平的不断提高，生活用纸消费量和产业规模持续高速增长。
据《2013-2017年中国生活用纸行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》统计，2011年，我国生活用纸行业规模以上（销售收入2000万元以上）企业共1427家;行业实现销售收入1624.45亿元，同比增长27.51%;实现产品销售利润195.73亿元，较上年增长27.51%;利润总额为98.51亿元，较上年增长33.32%，吸纳从业人员22.49万人，同比增长13.30%。
中高端生活用纸和一次性卫生用品将逐步成为生活用纸市场的消费亮点，而品牌和质量也将成为消费重点，产品将更趋于人性化、个性化。
生活用纸特别是高档生活用纸的市场容量将大幅提升，预计2013-2017年间，我国生活用纸行业销售收入年增长率将保持在15%以上，到2017年行业销售收入将达到4330亿元，行业利润总额将达到275亿元。
现今，纸巾纸和湿纸巾渐渐替代了老一辈人使用的手帕，无论男女老少均有使用纸巾纸和湿纸巾的习惯，其具有使用量大、使用频繁、与手、脸、嘴等部位密切接触等特点。
生活用纸的质量直接关系到每个人的健康。
在造纸工艺中，为了保持良好的成纸抗张强度等性能，满足现代轮转印刷的需要，通常使用阳离子聚丙烯酰胺（简称CPAM）作为纸浆分散剂、增强剂、助留助滤剂，而丙烯酰胺是生产聚丙烯酰胺的原料，因此纸类产品中丙烯酰胺残留成为可能。
我国作为全球第二大纸及纸制品生产国，聚丙烯酰胺在造纸上的应用量每年以万吨计。
聚丙烯酰胺本身及其水解体没有毒性，毒性来自其残留单体丙烯酰胺（AM）。
无论是国内还是国际社会均对丙烯酰胺的来源、危害极为关注，已经确定丙烯酰胺具有潜在神经毒性、遗传毒性和致癌性。
目前关于丙烯酰胺的检测标准有很多，涉及的产品类型主要是食品、食品包装材料、化妆品、玩具和纺织品等，生活用纸中丙烯酰胺的检测方法处于缺失状态，因此制定纸巾纸、湿纸巾中丙烯酰胺总含量及迁移量的测定方法标准，既能弥补生活用纸领域丙烯酰胺检测方法标准的缺失，又能通过方法标准的制定促进限量标准的制定，从而确保生活用纸的质量安全，具有重要的意义。
三、标准制定的原则和依据
本标准是按照GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分：
标准的结构和编写规则》和GB/T20001.4-2001《标准编写规则第4部分：
化学分析方法》的要求编写的。
本标准的重复性和再现性按GB/T6379.1-2004《测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：
总则与定义》和GB/T6379.2-2004《测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第2部分：
确定标准测量方法的重复性和再现性的基本方法》进行确定。
四、简要制定过程
1.成立标准修订工作组。
根据下达标准任务的通知，广州质检院组成了标准编制工作组。
2.查询、收集国内外标准及相关资料。
3.起草标准草案。
4.对方法进行优化，进行方法的准确度和精密度试验，形成征求意见稿。
5.发放征求意见稿并挂网，向卫生、质监、出入境检验检疫等监管部门、各类生产企业、高等院校及研究院所等社会各界人士征集本标准的修订意见和建议。
6.对征求意见进行汇总处置，修改标准文本，形成预审稿。
7.标准编制工作组预审后形成标准送审稿。
8.标准送审稿进行评审验收并再做修改，最后形成标准报批稿。
五、主要起草过程
（一）资料收集阶段
前期调研工作，包括文献资料的查阅，国内外相关标准情况的进一步了解，确定实验方案。
根据任务下达的通知，迅速收集相关材料，查阅研读我国现行丙烯酰胺的检测方法标准以及科技文献资料，发现丙烯酰胺的检测方法一般有溴化法、气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、高效液相色谱法及高效液相色谱-质谱法，具体见表1。
表1丙烯酰胺检测方法比较
方法
优点
缺点
相关标准
溴化法
成本低，一般用于常量和高含量成分分析
灵敏度低，准确度相对不高
GB12005.3-1989《聚丙烯酰胺中残留单体含量的测定溴化法》（已作废）
GB/T22312-2008《塑料聚丙烯酰胺残留丙烯酰胺含量测定方法》
气相色谱法
灵敏度较高、仪器设备简单，操作简便、应用广泛
准确度相对不高、易受干扰，前处理繁琐，需要衍生化处理
GB12005.5-1989《聚丙烯酰胺中残留单体含量的测定气相色谱法》（已作废）
GB17514-2008《水处理剂聚丙烯酰胺》
GB/T22312-2008《塑料聚丙烯酰胺残留丙烯酰胺含量测定方法》
HJ697-2014《水质丙烯酰胺的测定气相色谱法》
高效液相色谱法
前处理简单，分离效率高，选择性好，检测灵敏度高，应用范围广
准确度相对不高、易受干扰
GB12005.4-1989《聚丙烯酰胺中残留单体含量的测定液相色谱法》（已作废）
GB/T22312-2008《塑料聚丙烯酰胺残留丙烯酰胺含量测定方法》
GB/T23296.9-2009《食品接触材料高分子材料食品模拟物中丙烯酰胺的测定高效液相色谱法》
GB/T29659-2013《化妆品中丙烯酰胺的测定》（第一法）
GB/T30166-2013《纺织品丙烯酰胺的测定》
GB/T29493.9-2014《纺织染整助剂中有害物质的测定第9部分：
丙烯酰胺的测定》
SN/T2281-2009《食品接触材料高分子材料食品模拟物中丙烯酰胺的测定高效液相色谱法》
SN/T2401-2009《玩具中丙烯酰胺的测定》
气相色谱-质谱法
仪器设备简单，操作简便，准确可靠
前处理繁琐，需要衍生化处理
GB/T5009.204-2005《食品中丙烯酰胺含量的测定气相色谱—质谱（GC-MS）法》
SN/T2844-2011《纺织品丙烯酰胺的检测方法》
SN/T2096-2008《食品中丙烯酰胺的检测方法同位素内标法》
液相色谱-质谱法
前处理简单，分离效率高，选择性好，灵敏度高，准确可靠
仪器昂贵，不利于普及
国食药监许[2011]96号关于印发化妆品中丙烯酰胺等禁用物质或限用物质检测方法的通知附件1化妆品中丙烯酰胺的检测方法
GB/T29659-2013《化妆品中丙烯酰胺的测定》（第二法）
N/T4031-2014《进出口化妆品中丙烯酰胺残留单体的测定液相色谱-质谱/质谱法》
（二）方法优化阶段
1、仪器分析方法和条件的确定
1）液相色谱-质谱/质谱法的确定
通过上述对各方法优缺点的分析和总结，结合纸巾纸、湿纸巾的实际使用情况，最终确定采用高效液相色谱-质谱/质谱法为纸巾纸、湿纸巾中丙烯酰胺总含量和迁移量的检测方法。
该方法具有前处理简单，分离效率高，选择性好，灵敏度高，准确可靠等优点，目前已经在食品、化工领域中广泛使用。
丙烯酰胺是一种分子量较小、极性较大的化合物，在分析中受基质的影响较大。
为了降低基质干扰所带来的影响，提高定量准确性，本方法以氘代丙烯酰胺作为内标，采用内标法进行定量分析。
2）质谱参数的优化
根据丙烯酰胺的结构特点，在电喷雾源正离子模式下对丙烯酰胺及其内标（氘代丙烯酰胺）的质谱参数进行优化，具体见表2：
表2丙烯酰胺及其内标（氘代丙烯酰胺）的质谱参数
化合物
母离子
（m/z）
子离子
（m/z）
碎裂电压
（V）
碰撞能量
（eV）
丙烯酰胺
72
55*
380
10
44
380
10
内标（氘代丙烯酰胺）
75
58*
380
8
*定量离子
其他质谱参数如下：
扫描方式：
多反应监测（MRM）；毛细管电压3.0KV；干燥气：
氮气，温度300℃，流速14L/min，压力25psi；雾化气：
氮气，温度300℃，流速11L/min；碰撞气：
氮气。
3）色谱条件的选择
丙烯酰胺的极性较大，在普通色谱柱上的保留较弱，容易产生干扰。
而采用液相色谱-质谱/质谱法进行分析时，不能通过加入磷酸盐缓冲液、离子对试剂等方式达到增强保留性能的效果。
因此，采用可耐受100%水相的AQ柱，或其他具有相当的具亲水作用色谱柱进行分离。
根据丙烯酰胺的保留特性，可用全水相作为流动相，但为了尽可能保护色谱柱，流动相配置一定比例的有机相。
采用电喷雾源正离子模式分析，在流动相中加入一定比例的酸，以促进离子化作用，增强响应。
此外，考虑到低比例有机相下不利于样液中杂质的去除，使得杂质残留在色谱柱上，对色谱柱的柱效和使用寿命造成影响，因此采用梯度洗脱的方式，在洗脱程序中加入清洗色谱柱的过程。
具体梯度洗脱程序见表3：
表3梯度洗脱程序
时间/min
流动相A含量（%）
流动相B含量（%）
0
98
2
1.5
98
2
2
30
70
3
30
70
3.1
98
2
5
98
2
注：
2～3min为清洗色谱柱过程，3.1～5min为平衡色谱柱过程。
在优化的色谱条件下丙烯酰胺的保留时间为2.13min，内标（氘代丙烯酰胺）的保留时间为2.11min。
具体见图1：
图1标准物质总离子流质谱图（TIC）和提取离子（定量）质谱图
2、前处理方法的确定
1）纸巾纸、湿纸巾中丙烯酰胺总含量的测定
对于总含量的测定，将纸巾纸和湿纸巾样品剪碎至约0.5cm×0.5cm大小,混合均匀后取样。
由于丙烯酰胺具有很好的水溶性，因此采用水作为提取溶剂。
剪碎后的样品所占体积较大，因此将其置于三角瓶中，采用水浴振荡的方式进行提取。
取阳性纸巾纸和湿纸巾样品，考察振荡时间为5、10、15、20、25、30分钟、水浴温度为25、30、35、40、45、50℃时的提取效率，结果如图2和图3所示。
图2水浴温度对提取效果的影响（振荡时间为10分钟）
图3振荡时间对提取效果的影响
由图可见，水浴温度对提取效果的影响不大，提取时间达到10min后提取效率变化不大。
最终选择纸巾纸、湿纸巾中丙烯酰胺总含量测定的前处理条件为：
样品剪碎至约0.5cm×0.5cm大小,混合均匀。
准确称取0.5g（精确至0.0001g）试样，置于250mL具塞三角瓶中，加入内标工作液（20mg/L）50μL，加水50mL，放入水浴振荡器中，振荡萃取10min，过0.22μm滤膜，待测。
3、检出限和定量限
总含量测定：
取空白纸巾纸和湿纸巾样品各1份，分别剪碎至约0.5cm×0.5cm大小,混合均匀后取样。
准确加入不同已知浓度的标准溶液，按丙烯酰胺总含量测定方法进行测定。
考察加入不同浓度标准溶液所得谱图中定量离子（72>55）和定性离子（72>44）的信噪比，以信噪比都能大于3的添加量作为检出限，以信噪比都能大于10的添加量作为定量限。
结果显示，丙烯酰胺加入量为0.01μg时，信噪比大于3，丙烯酰胺加入量为0.05μg时，信噪比大于10。
6次重复条件试验所得信噪比均大于3（或大于10）。
因此，确定本方法检出限为0.02mg/kg，定量限为0.1mg/kg。
迁移量测定：
取空白纸巾纸和湿纸巾样品各1份，分别从中抽取完整样品，准确称重（精确至0.0001g，纸巾纸样品重约为2.0g，湿纸巾样品重约6.0g）。
准确加入不同已知浓度的标准溶液，按丙烯酰胺迁移量测定方法进行测定（浸泡液加入量为50mL）。
考察加入不同浓度标准溶液所得谱图中定量离子（72>55）和定性离子（72>44）的信噪比，以信噪比都能大于3的添加量作为检出限，以信噪比都能大于10的添加量作为定量限。
结果显示，丙烯酰胺加入量为0.01μg时，信噪比大于3，丙烯酰胺加入量为0.05μg时，信噪比大于10。
6次重复条件试验所得信噪比均大于3（或大于10）。
由于不同样品重量不一致，考虑到样品重量小于2g和大于等于2g时所需加入浸泡液不一致，因此，统一以取样量为2.0g，浸泡液为50mL为依据计算方法检出限。
以此得到本方法的检出限为0.005mg/kg，定量限为0.025mg/kg。
4、线性范围
标准贮备液（1000μg/mL）：
准确称取丙烯酰胺标准品10.0mg于10mL容量瓶中，用甲醇溶解、定容。
贮备液贮存在-18℃冰箱中。
内标贮备液（1000μg/mL）：
准确称取氘代丙烯酰胺10.0mg于10mL容量瓶中，用甲醇溶解、定容。
贮备液贮存在-18℃冰箱中。
内标工作液（20μg/mL）：
吸取适量的内标贮备液，用水稀释成浓度为20μg/mL的内标工作液。
系列浓度标准工作溶液：
吸取适量的标准贮备液，用水稀释成浓度分别为1、2、10、20、100、200μg/mL的系列浓度标准溶液。
系列浓度基质标准工作曲线制备（丙烯酰胺总含量的测定）：
空白样品剪碎至约0.5cm×0.5cm大小,混合均匀。
准确称取0.5g（精确至0.001g）试样，置于250mL具塞三角瓶中，加入内标工作液50μL，加入系列浓度标准工作溶液50μL，然后放入水浴振荡器中，振荡萃取10min，即得丙烯酰胺的浓度为1.00μg/L、2.00μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、100.0μg/L、200.0μg/L的系列浓度基质标准工作溶液（含20.0μg/L内标）。
系列浓度基质标准工作曲线制备（丙烯酰胺迁移量的测定）：
取整张空白样品，称重，置于250mL烧杯中，加入内标工作液50μL，加入系列浓度标准工作溶液50μL，加入人工汗液50mL，摇匀，37℃下静置10min，冷却至室温，即得丙烯酰胺的浓度为1.00μg/L、2.00μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、100.0μg/L、200.0μg/L的系列浓度基质标准工作溶液（含20.0μg/L内标）。
标准工作曲线的绘制：
根据确定的仪器分析条件，将上述系列浓度基质标准工作溶液按浓度由低到高的顺序进样5μL进行分析。
以系列浓度基质标准工作溶液的丙烯酰胺浓度为横坐标，以丙烯酰胺（m/z55）和氘代丙烯酰胺（m/z58）的峰面积比为纵坐标，绘制标准工作曲线。
具体见表4和表5。
表4系列浓度基质标准工作曲线校正表（丙烯酰胺总含量的测定）
序号
丙烯酰胺浓度
（x，μg/L）
丙烯酰胺峰面积
（A标）
内标峰面积
（A内）
面积比
（y,A标/A内）
备注
1
1.00
22805
706612
0.032
线性方程：
y=0.0476x-0.0619
相关系数：
R2=0.9991
2
2.00
43204
618369
0.070
3
10.0
298984
698731
0.428
4
20.0
403769
511144
0.790
5
50.0
1260250
549370
2.29
6
100.0
2717784
574240
4.73
表5系列浓度基质标准工作曲线校正表（丙烯酰胺迁移量的测定）
序号
丙烯酰胺浓度
（x，μg/L）
丙烯酰胺峰面积
（A标）
内标峰面积
（A内）
面积比
（y,A标/A内）
备注
1
1.00
21338
629237
0.034
线性方程：
y=0.0417x-0.0130
相关系数：
R2=0.9995
2
2.00
40145
593608
0.068
3
10.0
277880
674989
0.412
4
20.0
406468
525274
0.774
5
50.0
1372680
643080
2.13
6
100.0
2972463
717051
4.14
5、精密度和回收率
总含量测定：
取空白纸巾纸和湿纸巾样品各1份，分别剪碎至约0.5cm×0.5cm大小,混合均匀后取样，分别准确称取18份，每份0.5g（精确至0.0001g），各自分成三组，每组分别准确加入1μg/L、10μg/L、100μg/L的标准溶液50μL，形成添加水平分别为0.1mg/kg、1.0mg/kg、10.0mg/kg的空白加标样品，按丙烯酰胺总含量测定方法进行测定，结果见表6。
从表中可看出，不同添加水平下的平均加标回收率在94.6%～106.8%范围内，相对标准偏差在10%范围内。
表6样品加标回收率测定结果（丙烯酰胺总含量的测定）
回收率（%）
添加水平（mg/kg）
纸巾纸
湿纸巾
0.1
1.0
10.0
0.1
1.0
10.0
平行1
95.3
99.4
100.4
94.6
98.9
101.2
平行2
96.2
101.9
100.6
96.5
99.7
102.9
平行3
96.7
102.3
101.5
97.7
102.3
103.2
平行4
98.3
103.4
102.1
101.8
104.7
105.9
平行5
100.6
103.8
103.5
103.4
104.9
105.3
平行6
104.4
104.7
103.7
103.9
106.4
106.8
平均值
98.6
102.6
102.0
99.6
102.8
104.2
相对标准偏差
（%）
2.1
1.7
1.2
3.7
2.7
1.8
迁移量测定（迁移试验只考察精密度）：
取阳性纸巾纸和湿纸巾样品各1份，分别从中抽取6张完整样品，准确称重（精确至0.0001g，纸巾纸样品重量在2.0g左右，湿纸巾样品在6.3g左右），按丙烯酰胺迁移量测定方法进行测定，结果见表7。
从表中可看出，6次平行测定的相对标准偏差在10%范围内。
表7阳性样品6次平行测定结果（丙烯酰胺总含量的测定）
平行
检出值（mg/kg）
纸巾纸
湿纸巾
平行1
0.093
0.203
平行2
0.095
0.205
平行3
0.096
0.209
平行4
0.096
0.213
平行5
0.098
0.216
平行6
0.101
0.218
平均值
0.097
0.211
相对标准偏差（%）
2.6
2.8
6、允许差
总含量测定：
取已知阳性纸巾纸和湿纸巾样品各1份，分别剪碎至约0.5cm×0.5cm大小,混合均匀后取样，分别准确称取2份，每份0.5g（精确至0.0001g），按丙烯酰胺总含量测定方法进行测定，结果见表8。
结果显示，两个阳性样品在重复性条件下获得两次独立测定结果的绝对差值均未超过算术平均值的10%。
表8两次独立测定结果（总含量测定）
检出值（mg/kg）
纸巾纸
湿纸巾
平行1
0.087
0.221
平行2
0.091
0.213
绝对差
0.004
0.008
平均值
0.089
0.217
（绝对差/平均值）×100
（%）
4.5
3.7
迁移量测定：
取已知阳性纸巾纸和湿纸巾样品各1份，分别从中抽取2张完整样品，准确称重，按丙烯酰胺迁移量测定方法进行测定，结果见表9。
结果显示，两个阳性样品在重复性条件下获得两次独立测定结果的绝对差值均未超过算术平均值的10%。
表9两次独立测定结果（迁移量测定）
检出值（mg/kg）
纸巾纸
湿纸巾
平行1
0.101
0.218
平行2
0.093
0.216
绝对差
0.008
0.002
平均值
0.097
0.217
（绝对差/平均值）×100
（%）
8.2
0.9
（三）方法的精密度验证试验，试验样品收集、发放、数据收集及统计处理阶段
拟定试验样品为：
阳性纸巾纸和湿纸巾各一份，分别标记为ZJZ-1和SZJ-1。
每个样品分别平行测定2次，记录测定结果，报告数据保留小数点后三位，单位为mg/kg。
征集实验室5个，参加实验室间精密度试验并完成了实验室样品的发放工作，这些实验室包括广州市质量监督检测研究院、南京市产品质量监督检验院、中国广州分析测试中心、广东产品质量监督检验研究院、深圳市计量质量检测研究院，于2013年8月下旬完成了试验结果的回收工作，按GB/T6379.1-2004《测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：
总则与定义》和GB/T6379.2-2004《测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第2部分：
确定标准测量方法的重复性和再现性的基本方法》对数据进行分析，形成精密度的数据。
1、纸巾纸、湿纸巾中丙烯酰胺总含量的测定
水平1为ZJZ-1，水平2为SZJ-1。
1）原始数据
表10测试原始数据单位：
mg/kg
实验室
i
水平j
1
2
1
0.087
0.221
0.091
0.213
2
0.088
0.226
0.084
0.220
3
0.088
0.213
0.086
0.221
4
0.083
0.199
0.080
0.208
5
0.090
0.221
0.086
0.219
2）单元平均值
表11单元平均值单位：
mg/kg
实验室
i
水平j
1
2
1
0.089
0.217
2
0.086
0.223
3
0.087
0.217
4
0.082
0.204
5
0.088
0.220
3）单元内绝对差
每个单元有两个测试结果，故可用绝对差来表示变异。
表12单元内绝对差
实验室
i
水平j
1
2
1
0.004
0.008
2
0.004
0.006
3
0.002
0.008
4
0.003
0.009
5
0.004
0.002
4）对一致性和离群值的检查
应用柯克伦检验，计算得到的检验统计量C的值，列于表13中。
对n=2，p=5，显著性水平为5%时的临界值为0.841，表明没有歧离值。
将格拉布斯检验用于单元平均值，也没有发现有单个或成对歧离值或离群值存在。
表13柯克伦检验统计量C的值
水平j
1
2
C
0.262（5）
0.365（5）
表14对单元平均值的格拉布斯检验
水平j;n
单个低值
单个高值
两个低值
两个高值
检验类型
1;5
1.651
0.929
0.059
0.508
格拉布斯检验统计量
2;5
1.687
0.924
0.027
0.544
歧离值n=5
1.715
1.715
0.0018
0.0018
格拉布斯检验临界值
离群值n=5
1.764
1.764
0.0090
0.0090
5）
，
，
的计算
以水平1为例，具体计算如下：
实验室数p=5，重复次数n=2
T1=
=0.4315
T2=
=0.0373
T3=
=0.61×10-4
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