American Journal of Drug Delivery and Therapeutics Offener Zugang

Abstrakt

Identifizierung unbekannter Verbindungen in PE und PP für Lebensmittelkontaktmaterialien

Patricia Vázquez Loureiro

Verpackungsmaterialien sind komplexe Gemische und können aufgrund unerwarteter Reaktionen oder des Abbaus von Substanzen, die in den zu ihrer Herstellung verwendeten Materialien enthalten sind, unbekannte Verbindungen enthalten. Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) sind Polymere, die häufig für Verpackungsanwendungen verwendet werden und während ihrer Herstellung Veränderungen unterliegen können. Eine der Herausforderungen im Bereich der Lebensmittelverpackung ist die Identifizierung unbekannter Verbindungen, die im Endmaterial vorhanden sind und während der Verarbeitung entstanden sein könnten. In der vorliegenden Arbeit wurde eine nicht zielgerichtete Analyse zur Identifizierung unbekannter Verbindungen angewendet. Es wurden verschiedene PE- und PP-Materialien analysiert. Die Proben bestanden aus Rohmaterialien sowie den bei ihrer Herstellung verwendeten Zusatzstoffen. Jede Probe wurde nach Lösungsmittelextraktion mittels Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie (GC-MS) analysiert, um halbflüchtige Verbindungen zu erkennen, und mittels GC-MS gekoppelt mit Purge and Trap (GC-MS-P&T) im Falle flüchtiger Verbindungen. Zur Analyse mittels GC-MS wurden die Proben zuvor 4 Stunden lang bei 70ºC mit Hexan und 8 Stunden lang bei 20ºC mit einer Mischung aus Hexan: Ethanol (3:1 v/v) extrahiert. Ebenso wurde jede Probe direkt einer leichten Erhitzung (Spülung) unterzogen, bei der die vorhandenen flüchtigen Stoffe dynamisch durch einen Heliumstrom gezogen wurden, der in einer Falle zurückgehalten wurde. Anschließend wurde die Falle einer schnellen Erhitzung unterzogen und die zurückgehaltenen Verbindungen wurden in den Chromatographen eluiert, wo sie analysiert wurden. Das Vorhandensein von Alkanen als häufigere Komponenten wurde durch beide Techniken bestätigt, ebenso wie das Vorhandensein von 2,4-Di-tertbutylphenol, wie in Abbildung 1 zu sehen ist. Diese Verbindung ist ein Produkt des Abbaus der Antioxidantien, die bei der Verarbeitung dieses Materials verwendet werden.

Die Studie wurde finanziell unterstützt vom „Ministerio de Economía y Competitividad“, „Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) und von der „Agencia Estatal de Investigación“ Ref. RTC-2017-6553-2. „NAPA“ (MINECO/FEDER, UE).