Руководитель отдела лабораторных исследований ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены иобщественного здоровья» Роспотребнадзора, 191036, Санкт-Петербург.
e-mail: zev-79@mail.ru
MD, Head of the Laboratory Studies Department, North-West Public Health Research Center, Saint-Petersburg, 191036,Russian Federation.
e-mail: zev-79@mail.ru
Введение. На химическую безопасность упакованной питьевой воды влияет множество факторов, в том числе большую роль играет качество упаковочных материалов. Входящие в состав упаковки химические компоненты могут мигрировать в питьевую воду и оказывать негативное воздействие на здоровье человека. Наиболее распространёнными видами упаковки для питьевой воды являются бутыли из полиэтилентерефталата (ПЭТ, ПЭТФ) и поликарбоната (ПК). При производстве полимеров для смягчения и увеличения гибкости готового продукта в материал добавляют специальные вещества – пластификаторы, в том числе диалкиловые или алкилариловые эфиры ортофталевой кислоты (фталаты), среди которых наиболее широкое применение нашёл ди(2-этилгексил) фталат (ДЭГФ), обладающий токсическими свойствами.
Цель исследования — анализ различных образцов пластиковой тары, контактирующих с питьевой водой, на предмет наличия в полимерах ДЭГФ и изучение эмиссии ДЭГФ из полимерной упаковки в модельную среду.
Материалы и методы. Проведены исследования 11 образцов тары для питьевой воды отечественного производства, из них 9 образцов представлены бутылями различного объёма из ПЭТ и 2 образца тары объёмом 19 л — из ПК. Определяли содержание ДЭГФ в материале тары и уровень миграции ДЭГФ в водную модельную среду. Санитарно-гигиенические исследования проведены на базе химико-аналитического центра «Арбитраж» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» с применением газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС). В качестве стандартного образца для градуировки аналитического оборудования использован ГСО 11366-2019 состава раствора эфиров ортофталевой кислоты в метаноле, в качестве внутреннего стандарта выбран дейтерированный аналог аналита — ДЭГФ-D4.
Результаты. Во всех исследованных образцах материалов упаковки остаточное содержание ДЭГФ находилось в диапазоне 1,7–4,2 мг/кг полимера; определены уровни миграции в водные модельные среды ДЭГФ при температуре плюс 20 и плюс 40 ○С в диапазоне 8,6–71 мкг/дм3.
Ограничения исследования. В рамках данной работы проведён анализ образцов бутылей шести отечественных производителей тары. Для исследования миграции целевого компонента использовали модельную среду —дистиллированную воду, которая не имитирует минеральный состав питьевой воды и имеет определённые значения рН и удельной электропроводности. Исследования уровня миграции ДЭГФ проводили при температуре окружающей среды 20 и 40 °C и времени экспозиции 30 сут. Диапазон измерений ДЭГФ в полимерах и модельной среде в данном исследовании составлял 0,1–5 мкг на 1 пробу. Расширенная неопределённость результатов измерений содержания ДЭГФ во всём диапазоне измерений не превышала 20%.
Заключение. Одним из источников загрязнения упакованной питьевой воды ДЭГФ является тара из ПЭТ и ПК. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости включения ДЭГФ в перечень контролируемых санитарно-гигиенических показателей безопасности технических регламентов ТР ЕАЭС 044/2017 и ТР ТС 005/2011 и рассмотрения вопроса об ограничениях его применения при производстве пищевой упаковки.
Участие авторов:
Зарицкая Е.В. — концепция и дизайн исследования, анализ результатов измерения, написание текста;
Михеева А.Ю. — выбор аналитических методов, написание текста;
Ганичев П.А. — литературный обзор, сбор и обработка экспериментальных материалов;
Маркова О.Л. — обработка экспериментальных материалов, статистическая обработка, написание текста;
Еремин Г.Б. — редактирование.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Поступила: 04.08.2021 / Принята к печати: 25.11.2021 / Опубликована: 09.02.2022
Introduction. The chemical safety of packaged drinking water is influenced by many factors, including the quality of packaging materials. The chemical components included in the packaging can migrate into drinking water and have a negative impact on human health. The most common types of packaging for drinking water are polyethylene terephthalate (PET, PET) and polycarbonate (PC) bottles. In the production of polymers, to soften and increase the flexibility of the finished product, special substances are added to the material — plasticisers, including dialkyl or alkyl aryl esters of orthophthalic acid (phthalates), among which di (2-Ethylhexyl) phthalate (DEHP), which has toxic properties.
The purpose of this study is to analyse various samples of plastic containers in contact with drinking water for the presence of DEHP in polymers and to study the emission of DEHP from polymer packaging into a model environment.
Materials and methods. Research has been carried out on 11 samples of containers for drinking water of domestic production, of which nine samples were represented by PET bottles of various sizes and two samples of containers from PC with a volume of 19.0 litres. There was determined the content of DEHP in the container material and the level of migration of DEHP into the aqueous model environment. Sanitary and hygienic studies were carried out based on the Сhemical Analytical Center “Arbitrage” of the DI. Mendeleev All-Russian Scientific Research Institute using gas chromatography with mass spectrometric detection (GC-MS). GSO 11366-2019 for the composition of a solution of orthophthalic acid esters in methanol was used as a standard sample for the calibration characteristics; a deuterated analogue of the analyte, DEHP-D4, was chosen as an internal standard.
Results. In all studied samples of packaging materials, the residual content of DEHP was in the range of 1.7–4.2 mg/kg of polymer; the levels of DEHP migration into aquatic model media were determined at T = 20 °C and T = 40 °C in the range of (8.6–71.0) μg/dm3.
Conclusion. One of the sources of contamination of packaged drinking water with DEHP is PET and PC containers. The results obtained indicate the need to include DEHP in the list of monitored sanitary and hygienic safety indicators in the technical regulations of the EAEU TR 044/2017 and TR CU 005/2011 and to consider the issue of restrictions on its use in the production of food packaging.
Limitations of the study. As part of this work, samples of bottles from six domestic container manufacturers were analysed. To study the migration of the target component, a model medium was used — distilled water, which does not imitate the mineral composition of drinking water and has certain pH and electrical conductivity values. Studies of the level of DEHP migration were carried out at an ambient temperature of 20 °C and 40 °C and an exposure time of 30 days. The measurement range of DEHP in polymers and the model medium in this study was (0.1–5) µg/sample. The expanded uncertainty of the results of measurements of the DEHP content in the entire measurement range did not exceed 20%.
Contribution:
Zaritskaya E.V. — concept and design of the study, analysis of measurement results, writing the text;
Mikheeva A.Yu. — choice of analytical methods, writing the text;
Ganichev P.A. — literature review, collection and processing of experimental materials;
Markova O.L. — processing of experimental materials, statistical processing, writing the text;
Yeremin G.B. — editing.
All co-authors — approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Acknowledgement. The study had no sponsorship.
Received: August 4, 2021 / Accepted: November 25, 2021 / Published: February 09, 2022
The authors declare that there are no conflicts of interest present.