8-羥基喹啉（8-Hydroxyquinoline，簡稱 8-HQ）是一種含氮雜環(huán)化合物，因具備優(yōu)異的螯合性能與抗菌活性，常作為金屬離子螯合劑、抗菌劑或穩(wěn)定劑，被少量應(yīng)用于特定類型食品包裝材料（如某些復(fù)合薄膜、涂層材料）的生產(chǎn)加工中，以提升包裝的阻隔性、抗菌保鮮能力或抑制材料降解。其在食品包裝中的安全性核心在于遷移行為—— 即8-羥基喹啉從包裝材料內(nèi)部向接觸的食品或食品模擬物中轉(zhuǎn)移的過程，以及遷移量是否超出安全閾值，因此需從遷移機(jī)制、影響因素及安全性評估體系三方面展開分析。

一、在食品包裝材料中的遷移行為機(jī)制

8-羥基喹啉的遷移本質(zhì)是其在“包裝材料-食品/食品模擬物”兩相體系中，因濃度差驅(qū)動的分子擴(kuò)散過程，具體可分為三個(gè)關(guān)鍵階段，各階段的遷移特性與材料、食品及環(huán)境條件密切相關(guān)。

（一）遷移的核心階段與分子機(jī)制

材料內(nèi)部擴(kuò)散階段：8-羥基喹啉先在包裝材料內(nèi)部發(fā)生分子級別的移動，這一階段的遷移速率主要取決于材料的微觀結(jié)構(gòu) —— 若包裝材料（如聚乙烯、聚丙烯）的結(jié)晶度較高，分子鏈排列緊密，會形成“物理屏障”，阻礙8-羥基喹啉分子的穿行，擴(kuò)散系數(shù)隨之降低；反之，若材料為無定形結(jié)構(gòu)或存在微孔隙，分子擴(kuò)散路徑更通暢，遷移速率會顯著加快。同時(shí)，啉與材料分子鏈的相互作用也會影響擴(kuò)散：若材料分子鏈與其之間存在氫鍵、范德華力等弱相互作用，會“束縛”其遷移，延長擴(kuò)散時(shí)間；若相互作用較弱，它更易脫離材料基質(zhì)，向界面移動。

材料-食品界面吸附與解吸階段：當(dāng)8-羥基喹啉擴(kuò)散至包裝材料與食品的接觸界面時(shí)，會經(jīng)歷“吸附-解吸”平衡。若食品體系中含有較多極性成分（如水分、油脂），而其本身具有一定極性（分子中羥基 (-OH) 與氮原子可與極性分子形成氫鍵），則更易從材料界面解吸并進(jìn)入食品；反之，若食品為低極性的干燥固體（如餅干、谷物），8-羥基喹啉在界面的吸附作用更強(qiáng)，解吸進(jìn)入食品的量會減少。此外，界面溫度升高會破壞吸附平衡，促進(jìn)解吸過程，進(jìn)一步推動遷移。

食品體系中的分配與擴(kuò)散階段：進(jìn)入食品后的8-羥基喹啉，會根據(jù)自身與食品成分的相容性進(jìn)行分配——在油脂含量高的食品（如食用油、油炸食品）中，由于它的疏水部分（雜環(huán)結(jié)構(gòu)）與油脂的相容性更強(qiáng)，會更易在油脂相中富集；而在水性食品（如飲料、醬料）中，其羥基與氮原子會與水分子作用，主要分散在水相。同時(shí)，食品的攪拌、流動等動態(tài)過程會加速8-羥基喹啉在食品內(nèi)部的擴(kuò)散，使其更快達(dá)到均勻分布狀態(tài)。

（二）影響遷移行為的關(guān)鍵因素

除上述分子機(jī)制外，外部條件與材料特性也會顯著調(diào)控遷移過程：

溫度：溫度升高會同時(shí)加快材料內(nèi)部分子鏈的運(yùn)動速率（擴(kuò)大分子間隙，降低擴(kuò)散阻力）與8-羥基喹啉分子的熱運(yùn)動能量，使擴(kuò)散系數(shù)呈指數(shù)級上升，遷移量大幅增加，例如，經(jīng)高溫殺菌的食品（如罐頭、滅菌乳）在包裝內(nèi)的8-羥基喹啉遷移量，通常遠(yuǎn)高于常溫儲存的食品。

接觸時(shí)間：遷移過程隨接觸時(shí)間延長逐漸達(dá)到平衡 —— 初期因濃度差大，遷移速率快，遷移量隨時(shí)間線性增加；當(dāng)材料與食品中8-羥基喹啉的濃度達(dá)到分配平衡后，遷移量不再變化，因此，長期儲存的食品（如保質(zhì)期12個(gè)月以上的干貨），其包裝中8-羥基喹啉的遷移風(fēng)險(xiǎn)高于短期儲存食品。

食品特性：食品的極性、水分活度（Aw）、油脂含量是核心影響因素。高水分活度（如Aw>0.8的肉類、果蔬）會增強(qiáng)對材料中極性分子的萃取能力，高油脂含量則會提升對疏水8-羥基喹啉的溶解能力，兩者均會促進(jìn)遷移；而低水分活度（如Aw<0.3的奶粉、堅(jiān)果）或高糖分食品（如糖果），對它的萃取能力較弱，遷移量較低。

材料配方與加工工藝：若包裝材料中8-羥基喹啉的初始添加量過高，即使遷移率不變，最終遷移至食品的絕對量也會增加；此外，材料加工過程（如擠出、吹膜）中的高溫、高壓可能導(dǎo)致它在材料中分布不均（如局部聚集），形成“高濃度區(qū)域”，成為遷移的“熱點(diǎn)”，進(jìn)一步提高遷移風(fēng)險(xiǎn)。

二、在食品包裝中的安全性評估體系

8-羥基喹啉的安全性評估需基于“遷移量-毒理學(xué)效應(yīng)”的關(guān)聯(lián)，通過標(biāo)準(zhǔn)化的檢測方法確定實(shí)際遷移水平，再結(jié)合毒理學(xué)數(shù)據(jù)判斷是否存在健康風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)依托法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)建立安全管控閾值，形成完整的評估鏈條。

（一）遷移量的檢測方法

為準(zhǔn)確量化8-羥基喹啉的遷移量，需采用“食品模擬物替代實(shí)際食品”的檢測思路（避免實(shí)際食品成分干擾檢測），再通過精密儀器分析模擬物中的遷移量，核心步驟如下：

食品模擬物選擇：根據(jù)食品的特性，參照國際標(biāo)準(zhǔn)（如歐盟EU No 10/2011、中國GB 5009.156）選擇對應(yīng)的模擬物 —— 水性食品對應(yīng)4%乙酸溶液（模擬酸性食品）、10%乙醇溶液（模擬含醇食品）；油脂類食品對應(yīng)異辛烷、葵花籽油（模擬油脂相）；干燥食品對應(yīng)聚乙二醇400（模擬極性與非極性混合體系）。

遷移試驗(yàn)條件設(shè)定：根據(jù)食品的實(shí)際儲存、加工條件，設(shè)定試驗(yàn)溫度與時(shí)間（如常溫儲存食品采用23℃±2℃、10天；高溫殺菌食品采用70℃±2℃、2小時(shí)或121℃±2℃、30分鐘），確保試驗(yàn)條件與實(shí)際應(yīng)用場景一致，避免低估或高估遷移風(fēng)險(xiǎn)。

檢測儀器分析：由于8-羥基喹啉具有特定的紫外吸收光譜（很大吸收波長約243nm、318nm）與熒光特性（激發(fā)波長365nm，發(fā)射波長495nm），可采用高效液相色譜-紫外檢測法（HPLC-UV） 或高效液相色譜-熒光檢測法（HPLC-FLD） 進(jìn)行定量分析 —— 熒光檢測法的靈敏度更高（檢出限可達(dá)0.01mg/kg），適用于低遷移量的檢測；若需同時(shí)確認(rèn)分子結(jié)構(gòu)，可結(jié)合液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（LC-MS/MS） ，通過特征離子峰（如8-羥基喹啉的分子離子峰m/z 146）實(shí)現(xiàn)定性與定量的雙重驗(yàn)證，避免假陽性結(jié)果。

（二）毒理學(xué)安全性評估

8-羥基喹啉的毒理學(xué)數(shù)據(jù)是判斷其安全性的核心依據(jù)，目前主流評估基于“劑量-效應(yīng)關(guān)系”，重點(diǎn)關(guān)注以下指標(biāo)：

急性毒性：8-羥基喹啉的急性毒性較低，大鼠經(jīng)口半數(shù)致死劑量（LD50）約為1200-2000mg/kg（屬于低毒級別），單次攝入極低劑量（如遷移量水平）通常不會引發(fā)急性中毒反應(yīng)。

慢性毒性與遺傳毒性：長期暴露研究表明，高劑量8-羥基喹啉（如每日給予大鼠50mg/kg 以上）可能對肝臟、腎臟產(chǎn)生輕微損傷，但其在食品包裝中的遷移量遠(yuǎn)低于該劑量（通常低于 0.1mg/kg）；遺傳毒性試驗(yàn)（如AMES試驗(yàn)、染色體畸變試驗(yàn)）顯示，在生理劑量下，它無明顯致突變性，不存在直接損傷DNA的風(fēng)險(xiǎn)。

每日允許攝入量（ADI）：基于毒理學(xué)數(shù)據(jù)，部分國家與地區(qū)的食品安全機(jī)構(gòu)（如美國FDA、歐盟 EFSA）建議將8-羥基喹啉的ADI值暫定為0.05mg/kg體重 —— 即體重60kg的成年人，每日允許攝入的8-羥基喹啉總量為3mg。結(jié)合食品包裝的遷移量（通常遷移至食品中的量為0.01-0.1mg/kg 食品），成年人每日通過包裝接觸攝入的量通常低于0.01mg，遠(yuǎn)低于ADI值，不存在慢性健康風(fēng)險(xiǎn)。

（三）法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)與安全管控

為規(guī)范8-羥基喹啉在食品包裝中的使用，各國與國際組織均制定了明確的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，從“源頭添加量”與“終端遷移量”兩方面進(jìn)行管控：

歐盟：根據(jù)EU No 10/2011法規(guī)，8-羥基喹啉被列為“可用于食品接觸塑料材料的添加劑”，規(guī)定其在材料中的上限添加量不超過 0.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），且遷移至食品模擬物中的大遷移限值（SML）為 0.1mg/kg。

中國：參照 GB 4806 系列標(biāo)準(zhǔn)（如GB 4806.6-2016《食品接觸用塑料樹脂》、GB 4806.7-2016《食品接觸用塑料材料及制品》），要求食品接觸塑料中8-羥基喹啉的遷移量不得超過 0.1mg/kg，且材料中添加劑的使用需符合“非有意添加物（NIAS）”的管控原則，確保遷移量在安全范圍內(nèi)。

國際食品法典委員會（CAC）：在《食品接觸材料和制品通用標(biāo)準(zhǔn)》（CAC/GL 50-2004）中，將8-羥基喹啉納入“需評估遷移風(fēng)險(xiǎn)的添加劑”，要求其遷移量需符合“不產(chǎn)生健康危害”的原則，且需通過毒理學(xué)安全性驗(yàn)證。

三、總結(jié)與風(fēng)險(xiǎn)控制建議

8-羥基喹啉在食品包裝中的遷移行為受分子擴(kuò)散機(jī)制、材料特性、食品類型及環(huán)境條件的共同調(diào)控，其安全性的核心在于“遷移量是否低于毒理學(xué)安全閾值”。從現(xiàn)有數(shù)據(jù)來看，在符合法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的前提下（控制材料中添加量、確保遷移量<0.1mg/kg），8-羥基喹啉通過食品包裝進(jìn)入人體的攝入量遠(yuǎn)低于ADI值，不會對健康造成風(fēng)險(xiǎn)。

為進(jìn)一步降低潛在風(fēng)險(xiǎn)，可從以下方面加強(qiáng)控制：

優(yōu)化材料配方：在滿足包裝功能（如抗菌、穩(wěn)定）的前提下，盡量降低8-羥基喹啉的添加量，從源頭減少遷移源；同時(shí)，選擇結(jié)晶度高、分子鏈致密的基材（如高結(jié)晶聚丙烯），或通過共混改性（如添加納米蒙脫土）構(gòu)建 “擴(kuò)散屏障”，抑制其遷移。

規(guī)范加工與使用場景：避免將含8-羥基喹啉的包裝用于高溫加工（如微波加熱）或長期儲存的高油脂、高水分食品，減少遷移促進(jìn)因素；加工過程中控制溫度與壓力，避免它在材料中局部聚集。

加強(qiáng)檢測與監(jiān)管：生產(chǎn)企業(yè)需定期對成品包裝進(jìn)行遷移量檢測，確保符合法規(guī)要求；監(jiān)管部門可通過隨機(jī)抽檢、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測等方式，排查超標(biāo)的包裝產(chǎn)品，防范安全隱患。

8-羥基喹啉在食品包裝中的應(yīng)用需以“安全遷移”為前提，通過科學(xué)的遷移行為分析與嚴(yán)格的安全性評估，實(shí)現(xiàn)功能需求與健康安全的平衡。

本文來源于黃驊市信諾立興精細(xì)化工股份有限公司官網(wǎng) http://www.icbm.cn/