29日
2022年03月

警惕!非邻酯类增塑剂DOTP的合规风险

增塑剂又称为塑化剂,是在加工成型时增加高聚物(如塑料、橡胶、涂料等)可塑性和流动性,并使终产品具有柔性的添加剂[1]。在21世纪以前,邻苯类增塑剂凭借其综合性能好等优势广为应用,21世纪后相关研究表明邻苯类增塑剂会影响内分泌系统,并具有生殖和发育毒性,其安全性受到了行业的关注。2011年台湾饮料起云剂、2012年某白酒增塑剂等食品安全事件的发生后,不仅让邻苯类增塑剂家喻户晓,也让行业开始对其“敬而远之”。在此背景下,环氧大豆油、对苯二甲酸酯和己二酸酯等毒性相对较低的非邻苯类增塑剂逐渐成为“行业新宠”。

然而,2022年1月,欧盟食品与饲料快速预警系统(以下简称RASFF)通报了一则关于1,4-苯二羧酸二(2-乙基己基)酯(DOTP)和环氧大豆油(ESBO)物质迁移量超标的通报。进一步查询发现,ESBO已多次被RASFF通报超标,DOTP是首次通报的新风险物质,这让我们不得不重新审视他们的安全合规性。环氧大豆油安全合规风险介绍,详见FCM之家往期推文:《PVC中环氧大豆油(ESBO)迁移风险现状分析》。本次,我们一起认识一下新上榜物质——DOTP。

  1. 什么是DOTP?

1,4-苯二羧酸二(2-乙基己基)酯(Bis(2-ethylhexyl) terephthalate,简称DOTP),又称对苯二甲酸二辛酯,CAS号:6422-86-2,外观呈无色透明油状液体,常作为增塑剂使用[2]。目前有两种较为成熟的生产工艺:一是直接酯化法,由对苯二甲酸和辛醇在催化剂存在下直接酯化而成;二是酯交换法,由对苯二甲酸二甲酯(DMT)与辛醇在催化剂存在下进行酯交换反应而成[1,3,4]。

图1 直接酯化法反应方程式

图2 酯交换法反应方程式

 

  1. DOTP在食品接触材料中的应用

随着邻苯类增塑剂具有内分泌干扰作用等相关危害的研究报道[5],相关企业开始寻找邻苯类增塑剂的替代品。

更多邻苯类增塑剂信息,可在FCM之家往期推文中查看:《大数据告诉你PAEs的风险》

经过行业应用的不断创新与实践,一些毒性相对较低的非邻苯二甲酸酯类增塑剂成为行业新宠,如对苯二甲酸酯类、环氧化合物类、磷酸酯类、多元醇酯类增塑剂等。

对苯二甲酸二辛酯(DOTP)与邻苯类增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)属于同分异构体,但由于DOTP具有线性结构,从而导致两者性能存在较大差异。DOTP与DOP相比具有更好的耐热性、耐寒性及柔软性[6,7],能够改善聚氯乙烯(PVC)树脂刚性强、硬度高,不利于成型加工的缺陷。在食品接触领域,广泛应用于各种PVC软质制品,如保鲜膜、瓶盖垫片、密封条、一次性手套和金属罐内涂层等,还可以用作合成橡胶增塑剂、冰箱密封条增塑剂及涂料、油墨添加剂等。

图3 DOTP和DOP的结构式对比图

  1.  
  2. DOTP毒性和法规管控

自从国内部分邻苯类增塑剂被限制使用之后,包括DOTP在内的对苯类增塑剂逐渐占据市场主体。已有毒理学数据显示DOTP在诱变、致癌、生殖危害方面均具有较低毒性[8]。但是,DOTP在食品接触材料及制品中使用量较大,同时由于其具有的挥发性和萃取性等特点,作为各种产品的添加剂使用时可能会发生迁移,如果长期、低剂量暴露,对环境以及人体仍可能存在一定危害性。

因此,各国对DOTP的使用仍进行了管控,查询到的各国安全管控要求具体见下表1。

表1 各国食品接触领域关于DOTP的安全管控要求

 

由表1可知,在食品接触领域,欧盟、美国、德国、日本、瑞士和南共市的立法和标准中均对DOTP进行了管控。概括如下:

(1)各个国家和地区对DOPT的授权均指定了相应材质,不能超范围使用。而我国食品安全国家标准GB 9685-2016表A.1当中也授权了DOTP该物质的使用,且适用范围更加细化,具体到某几种类别的塑料材料,如PE、PP、AS、PS、ABS、PC、PA、PVDC、PET和PVC中,对不同塑料材质产品中的使用量进行了不同规定。

(2)除日本和美国外,各个国家和地区对DOTP的限制性要求均为特定迁移限量总量。而美国和日本规定的则是最大添加量或含量,这也与日本和美国的原辅料管理特点相一致。

(3)除上述外,DOTP还在美国有效食品接触物质(FCS)通知清单当中,在聚乙烯聚合物、纸和纸板材料及其涂层、粘合剂、压敏胶和丁腈橡胶中授权使用。

具体可点击下述网址查询:

https://www.cfsanappsexternal.fda.gov/scripts/fdcc/index.cfmset=FCN&sort=FCN_No&order=DESC&startrow=1&type=basic&search=6422-86-2

  1.  DPTC检测能力

为满足相关企业关于DOTP的风险控制需求,DPTC-FCM实验室已建立了塑料、涂层、复合包装中DOTP含量的测试方法(GC-MS法,方法检出限为0.1mg/kg),同时建立了食品接触材料及制品中DOTP迁移量的测试方法(GC-MS/MS法,各食品模拟液中方法检出限均为0.1mg/kg)。

考虑到PVC产品中多种增塑剂共用的情况是行业普遍存在的现象[9]。DPTC同时开发出PVC制品中,包括DOTP在内的14种非邻苯类增塑剂迁移量的高通量检测方法(具体测试目标物质见表2),可为企业PVC制品的迁移风险排查提供全面技术支持。

表2 PVC制品14种非邻苯类增塑剂迁移量检测方法适用的物质种类清单

 

  1.  DPTC合规提醒

为解决DOTP的合规问题,DPTC提醒相关企业:

一要明确合规要求,确保物质使用合规。各国法规关于DOTP的使用范围和使用量要求并不相同,如我国,DOTP仅允许作为添加剂用于PE、PP、AS、PS、ABS、PC、PA、PVDC、PET和PVC材质中,且PVC中最大添加量不超过75%。因此,企业使用时必须确保其使用范围和使用量符合法规要求,切忌超范围使用,其他国家同理。此外,建议企业在生产加工过程中应在达到预期效果的情况下尽可能降低该物质的使用量,以降低后续的迁移风险。

二要做好合规验证,确保终产品合规。鉴于DOTP为亲脂类物质,产品在接触含油脂食品时的合规性应格外引起重视。必要时可通过限定产品接触食品的类型、时间和温度,控制DOTP等亲脂性塑化剂的迁移风险。此外,虽然目前各国对于DOTP的迁移限量和允许添加量要求较为宽松,但考虑到行业内普遍存在多种增塑剂共用的现象,当他们同时存在迁移时,将会极大地增加合规风险。因此提醒相关企业在同时使用多种塑化剂时,还应特别关注第32组物质SML(T)(详见表3)的合规风险。

表3 GB 9685-2016中第32组物质SML(T)特定迁移总量限量要求


 

6.  参考文献

[1] 项建存. 环保增塑剂DOTP的生产工艺优化研究[D]. 2019.

[2] Zhao D F, Zhao C L, Wei J S, et al. Production method of environmental friendly plasticizer DOTP and production system:, 2015.

[3] Chang X , Nie X A , Chen J , et al. The Preparation and Applications of the Environmentally-friendly Plasticizer DOTP[J]. Biomass Chemical Engineering, 2012.

[4] Chang X , Nie X A , Chen J , et al. The Preparation and Applications of the Environmentally-friendly Plasticizer DOTP[J]. Biomass Chemical Engineering, 2012.

[5] Lake B G , Rijcken W , Gray T , et al. Comparative Studies of the Hepatic Effects of Di- and Mono-n-Octyl Phthalates, Di-(2-Ethylhexyl) Phthalate and Clofibrate in the Rat[J]. Acta Pharmacologica Et Toxicologica, 2010, 54

[6] 张晓滨. 对苯二甲酸二辛酯(DOTP)研制浅析[J]. 化学工程师, 2012(6):3.

[7] 汪蓓蓓, 周玲玲, 肖陆飞,等. 环境友好型PVC/对苯二甲酸二辛酯增塑剂体系的制备与性能研究[J]. 宿州学院学报, 2017(10):7.

[8] Chase, K.R.(2005). Eastman 168 Plasticizer Carcinogenicity Study by Dietary Administration to F-344 Rats for 104 Weeks. Report KOD/030, Huntingdon Life Science Ltd. for Eastman Chemical Company.

[9] Mccombie G , Harling-Vollmer A , Morandini M , et al. Migration of plasticizers from the gaskets of lids into oily food in glass jars: a European enforcement campaign[J]. European Food Research & Technology, 2012, 235(1):129-137.

 

0 评论

新建评论

在线咨询