Rapport BISFENOL-a IN PAPIER EN KARTON
Indicatief onderzoek naar de aanwezigheid
van bisfenol-a in papier en karton bestemd als
verpakkingsmateriaal voor levensmiddelen
Rapportnummer NDFCM051/02
Drs. Ing. F.J. Gaikema
B.A. Douwes
VOEDSEL EN WAREN AUTORITEIT
Regionale dienst Noord
Keuringsdienst van Waren
Postbus 465
9700 AL Groningen
tel.nr. 050 5886000
fax 050 5886100
e-mail nd@vwa.nl
internetsite www.vwa.nl
December 2003
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02, december 2003
INHOUDSOPGAVE Blz.
Samenvatting
Summary
1. Inleiding 1
2. Wettelijke eisen en normen 1
3. Literatuurgegevens bisfenol-a in papier en karton
3.1. Gehaltes bisfenol-a in papier en karton 2
3.2. Gezondheidsaspecten van bisfenol-a 2
4. Methoden van onderzoek
4.1. Monstername 3
4.2. Monsteronderzoek 4
5. Resultaten
5.1. HPLC-Fluorescentie analyse 5
5.2. LC-MS analyse 6
5.3. Vergelijking meetresultaten met de normen 6
6. Discussie
6.1. Resultaten onderzoek versus literatuurgegevens 7
6.2. Normen en wettelijke eisen 7
6.3. Riskassessment migratie bisfenol-a 7
7. Conclusies 8
8. Literatuur 9
Bijlage 1: Overzicht monsteronderzoek
Bijlage 2: Vloeistofchromatografische bepaling van bisfenol-a in papier en karton
Bijlage 3: Bepaling van bisfenol-a in papier en karton m.b.v. de LCMS
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02, december 2003
SAMENVATTING
In januari tot juli 2003 zijn in totaal 238 monsters papier en karton, bestemd voor contact met levensmiddelen,
onderzocht op de aanwezigheid van bisfenol-a. De monsters bestonden uit een grote diversiteit aan
verpakkingen. Voorbeelden zijn gebaksdozen, onderleggers voor vlees, patatbakjes, doosjes voor rijst,
drinkkartons, keukenrollen en servetten.
Doel van het onderzoek is om een indruk te krijgen van de mogelijke migratie van bisfenol-a uit papier en karton.
Daartoe zijn de monsters geëxtraheerd m.b.v. methanol. Hierdoor wordt een maximale extractie en dus gehalte
bepaling bereikt. De meetoplossingen zijn geanalyseerd met behulp van hogedruk vloeistof chromatografie
(HPLC) met fluorescentie detectie. De aangetroffen gehaltes varieerden van niet aantoonbaar (
Trefwoorden:
Papier en karton, Verpakkingsmateriaal, Levensmiddelen, Bisfenol-a, Hogedruk vloeistof chromatografie
(HPLC), Fluorescentie detectie.
SUMMARY
In this study 238 samples of food-packaging paperboards have been analysed for the presence of bisphenol-a. The
aim of the study was to get an insight of the possible migration of bisphenol-a from paper and board. The samples
were of different types, e.g. cake cases, chocolate boxes, sugar bags, meatsavers and egg cases. The packaging
materials were extracted with methanol and the samples analysed by High-pressure liquid chromatography with
fluorescence detection. Analysis showed that bisphenol-a was present at various levels. The content of
bisphenol-a varied from not detectable (
Paper and board, Food contact material, Bisphenol-a, High-pressure liquid chromatography, Fluorescence
detection.
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02, december 2003
1. INLEIDING
In het kader van het meerjarenproject "Papier en Karton" is een inventariserend chemisch-analytisch onderzoek
naar de aanwezigheid van bisfenol-a in verpakkingsmateriaal van papier en karton verricht. Hiermee wordt
uitvoering gegeven aan de voorstellen zoals die verwoord zijn in het rapport "Literatuurstudie Papier en Karton",
NDFCM006/01(5) en de nota "Papier en Karton, Plan van Aanpak" NDFCM006/02 (vertrouwelijk). Het voor het
onderhavige onderzoek relevante voorstel uit het PvA is: "Specifieke analyses van prioritaire stoffen; Bisfenol-a".
In 2001 is besloten op basis van de toen bekende literatuurgegevens t.a.v. van de toxicologische aspecten en de
aanwezigheid van bisfenol-a in papier om bisfenol-a tot een prioritaire stof te verheffen. De toxicologische
eigenschappen betreffen voornamelijk de mogelijk hormoon verstorende werking van bisfenol-a; zie verder
hoofdstuk 3.2. "gezondheidsaspecten van bisfenol-a". Voor gegevens t.a.v. van gehaltes aan bisfenol-a wordt
verwezen naar hoofdstuk 3.1. "gehaltes bisfenol-a in papier en karton".
Uit screeningsonderzoek(6) verricht in eind 2001 werd in 22 van de 72 onderzochte monsters bisfenol-a
aangetroffen, d.w.z. 30 %. De bovenstaande bevindingen zijn aanleiding geweest tot een meer uitgebreid
onderzoek naar het voorkomen van bisfenol-a in papier en karton.
Doel van dit onderzoek is om op een efficiënte wijze een indicatie te krijgen van de potentiële migratie van
bisfenol-a uit papier en karton bestemd als verpakkingsmateriaal voor levensmiddelen. Met behulp van deze
"worst-case" benadering is het mogelijk om de noodzaak voor een meer gedetailleerd vervolg onderzoek vast te
stellen. Hierbij is t.a.v. de analyses geen onderscheid gemaakt in de bestemming van de verpakkingen, d.w.z. het
type voedsel (nat, droog, vet, etc.).
Ook worden de resultaten van het onderzoek geïnterpreteerd in relatie tot literatuurgegevens.
In totaal zijn 238 monsters onderzocht, verkregen uit een landelijke monstername in 2001 en 2002 door de
buitendienst. Bij de verpakkingen is een grote diversiteit aangetroffen. Het betrof verpakkingen welke bestemd
zijn voor het verpakken van zowel vette als droge levensmiddelen alsmede dranken. Voorbeelden zijn
gebaksdozen, onderleggers voor vlees, patatbakjes, doosjes voor rijst, drinkkartons, keukenrollen en servetten.
Voor een volledig overzicht wordt verwezen naar bijlage 1, "Overzicht monsteronderzoek".
2. WETTELIJKE EISEN EN NORMEN
De wettelijke eisen t.a.v. bisfenol-a voor papier bestemd voor contact met levensmiddelen staan vermeld in de
Warenwet, Regeling Verpakkingen- en gebruiksartikelenbesluit(VGB/RVG), Bijlage deel A, Hoofdstuk II- Papier
en karton(10). Voor 2,2-bis(4-hydroxyfenyl)-propaan(bisfenol-a) is in paragraaf 1.3.3 `eisen gesteld aan het
eindproduct' een specifieke migratielimiet (SML) vastgesteld van 15 mg/kg. Opmerkelijk is dat de norm t.a.v.
bisfenol-a voor kunststoffen, VGB, RVG Hfst. 1. en EG richtlijn 2002/72(3), een factor 5 lager is.
Door de Scientific Committee on Food(SCF)(4,9) is op basis van een tijdelijke toelaatbare dagelijkse inname(tTDI)
van 10 µg per kilogram lichaamsgewicht(bodyweight) per dag (10 µg/ kg.bw/dag) een indicatieve SML
vastgesteld van 0.6 mg/kg voedsel.
In tabel 1. `Wettelijke eisen, normen en richtwaarden bisfenol-a' zijn deze normen vermeld.
Tabel 1. Wettelijke eisen, normen en richtwaarden bisfenol-a
Normen, SML
VGB/RVG Hfst II 15 mg/kg (2.5 mg/dm2)
VGB/RVG Hfst I 3 mg/kg (0.5 mg/dm2)
EC dir 2002/72 3 mg/kg (0.5 mg/dm2)
EC SCF (tTDI) 0.6 mg/kg (0.1 mg/dm2)
VGB: Verpakkingen en gebruiksartikelen besluit
EC dir: European Commission directive 2002/72/EC
EC SCF: European Commission Scientific Committee on Food
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02, december 2003 1
3. LITERATUURGEGEVENS BISFENOL-a IN PAPIER EN KARTON
3.1. Gehaltes bisfenol-a in papier en karton
In de literatuur(2,13,17) zijn, in een beperkt aantal soorten papier, gehaltes aan bisfenol-a vermeld. Het betrof zowel
maagdelijk materiaal als gerecycled materiaal. De aangetroffen gehaltes variëren van
Tabel 2. Literatuurgegevens bisfenol-a
Gehaltes mg/kg Verpakking, Product Referenties
0.6 - 24 Recycled papier en keukenrollen (in 6 van 9 monsters) Vinggaard
Uit deze beperkte literatuurgegevens valt af te leiden dat gerecycled papier en karton vaak hogere concentraties
aan bisfenol-a bevat dan maagdelijk materiaal.
Opmerkelijk is het gehalte aan bisfenol-a in een monster thermisch faxpapier van 12 gram per kilogram. Als bron
voor gerecycled papier kan dit tot een aanzienlijke verontreiniging leiden.
Andere bronnen voor bisfenol-a zijn deklagen (epoxy based) en drukinkten(UV-curing)(16,19).
3.2. Gezondheidsaspecten van bisfenol-a
Door diverse auteurs(4,9,11,18) is bisfenol-a vooral aangemerkt als een hormoonontregelende stof. Dit zijn
verbindingen die de werking van natuurlijke hormonen bij o.a. de mens kunnen nabootsen. De mate van
nabootsing varieert per stof. Zo is de relatieve endocriene werking van bisfenol-a t.o.v. oestradiol ca. 10.000 maal
zwakker. Ten opzichte van bisfenol-a diglycidyl ether (BADGE) is de werking ca. 100 maal sterker. Mogelijke
gevolgen van hormoonontregelende stoffen zijn o.a. interseksualiteit (dat is het ontwikkelen van vrouwelijke
geslachtskenmerken bij mannelijke organismen) met als gevolg een verminderd voortplantingssucces.
Blootstelling bij muizen aan relatief lage concentraties bisfenol-a, 2.4 µg/dag per moederdier (in de baarmoeder)
resulteerde in een verlate ontwikkeling van de vruchtbaarheid bij vrouwelijke nakomelingen. Bij mannelijke
nakomelingen waren duidelijke veranderingen (vergroting) van de prostaat zichtbaar. Dat de mens blootgesteld
wordt aan deze stoffen blijkt uit het feit dat bisfenol-a is aangetroffen in menselijk placentaal bloed in de
navelstreng, in gehaltes van 0.4 tot 1.6 µg/kg. Bij de mens vindt blootstelling door voedsel plaats middels
migratie van bisfenol-a uit bijvoorbeeld polycarbonaat flessen en deklagen voor blikverpakkingen. Op basis van
bovenstaande gegevens wordt door consumenten- en milieu-organisaties (w.o. het World Wildlife Fund (WWF))
gepleit voor een eliminatie van hormoonverstorende stoffen.
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02, december 2003 2
In reactie op deze publicaties is door de industrie(9) ook onderzoek met proefdieren (ratten en muizen) naar de
vermeende endocriene eigenschappen van bisfenol-a verricht. Meest relevante conclusies van deze studie zijn:
Bisfenol-a is geen teratogene stof. Blootstelling aan bisfenol-a in lage dosis in de baarmoeder beïnvloedt niet de
ontwikkeling van de mannelijke voortplantingsorganen. Ook wordt de ontwikkeling van vrouwelijke nakomelingen
(t.a.v. geboorte gewicht, seksuele ontwikkeling en vruchtbaarheid) niet beïnvloed. Tevens stelt men dat de
tijdelijke Acceptabele Dagelijkse Inname (tTDI) van 10 µg/kg.bw. niet overschreden wordt. Deze tTDI is
gebaseerd op o.a. een worst-case scenario waarbij bepaald is dat de inname van bisfenol-a via voedsel door
kinderen 0.9 µg/kg bw is.
De bovenstaande discussie heeft er toe geleid dat de "Scientific Committee on Food" een herevaluatie(4) van de
gevaren van bisfenol-a voor consumenten door migratie uit verpakkingen van levensmiddelen heeft laten
uitvoeren. Uit deze studie volgt t.a.v. de toxicologische aspecten van bisfenol-a: geen bewijs voor carcinogeniteit
en genotoxiciteit en niet teratogeen. Literatuur gegevens t.a.v. effecten op de embryonale en foetale ontwikkeling
zijn niet eenduidig en soms tegenstrijdig. Bisfenol-a vertoont oestrogene activiteit in zowel in vitro als in vivo
experimenten. Conclusie: Op basis van een `no observed adverse effect level' (noael) van 5 mg/kg bw/day wordt
een tijdelijke Toelaatbare Dagelijkse Inname (tTDI) van 0.01 mg/kg bw vastgesteld. De commissie merkt op dat
uitgaande van een realistische worstcase blootstelling van 0.00048 mg/kg bw voor volwassen en 0.0016 mg/kg
bw voor kinderen de inname van bisfenol-a onder de tijdelijke ADI grens blijft. Wel beveelt de commissie verder
onderzoek aan naar de onduidelijke bevindingen t.a.v. de oestrogene werkzaamheid van bisfenol-a bij de muis
en of de muis wel een adequaat toxicologisch model is voor de mens. Door het "Scientific Committee on
Toxicology, Ecotoxicology and the Environment"(9) is een voorlopige noael van 50 mg/kg bw/day vastgesteld. Dit
is een factor 10 hoger dan de norm van het SCF.
4. METHODEN VAN ONDERZOEK
4.1. Monstername
In de periode van april en mei 2001 en mei 2002 zijn landelijk 61 inspecties verricht bij producenten en
importeurs van verpakkingsmateriaal. Hierbij zijn in totaal 337 monsters genomen. Er is gestreefd naar een zo
gelijkmatig mogelijke verdeling over de vijf regio's. Het aantal inspecties, respectievelijk monsters per regio was
als volgt:
Regio Inspecties Monsters
2001 2002 2001 2002
Noord 11 4 74 25
Noordwest 8 - 93* -
Oost 9 3 33 14
ZuidWest 7 7 30 27
Zuid 7 5 26 15
Totaal 42 19 256 81
* De regio Noordwest heeft op verzoek naast de verpakkingen ook nog een 25 tal gebruiksartikelen, w.o.
kartonnen bordjes en bekers bemonsterd.
In totaal zijn er 337 monsters beschikbaar gekomen voor het onderzoek. Hieruit is een selectie van 238 monsters
genomen voor daadwerkelijk onderzoek. Hierbij is gekozen voor een zo groot mogelijke variatie aan
verpakkingen. Tevens is gekozen voor verpakkingen waarbij er sprake is van "direct" contact met
levensmiddelen.
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02, december 2003 3
4.2. Monsteronderzoek
In de literatuur(2,7,12,14,15,17) worden diverse analytische methodes beschreven. Het betreft gaschromatografische
en vloeistofchromatografische technieken, met diverse detectie methoden waaronder massaspectrometrie en
fluorescentie. Veelal betreft het analyses voor migratie uit polycarbonaat flessen of deklagen. Daarnaast zijn er
methoden voor milieu (oppervlaktewater) onderzoek aangetroffen.
Voor de bepaling van bisfenol-a in dit onderzoek is gekozen voor een vloeistofchromatografische methode met
fluorescentie detectie. Een korte beschrijving van de methode is als volgt. Van de monsters wordt ca. 0.4 gram
met 2 ml methanol gedurende 2 minuten in een ultrasoonbad geëxtraheerd. Vervolgens wordt 1 ml extract
drooggedampt en opgenomen in 0.25 ml acetonitril/water (55/45). Van deze oplossing wordt 50 µl geïnjecteerd
en vervolgens gechromatografeerd. Voor een gedetailleerde beschrijving van (de ontwikkeling van) de analyse
methode wordt verwezen naar bijlage 2, "Vloeistofchromatografische bepaling van bisfenol-a in papier en karton"
Opmerking; omdat met dit onderzoek een indruk van de potentiële migratie van bisfenol-a wordt nagestreefd is
gekozen voor een zo effectief mogelijke extractie. Door gebruik te maken van methanol als extractie vloeistof
wordt een "worst-case" migratie gesimuleerd. Hierdoor kan het beeld ontstaan van een onrealistische hoge
migratie van bisfenol-a naar levensmiddelen.
Ter bevestiging van de aangetroffen hoeveelheden bisfenol-a zijn de monsters met gehaltes gelijk aan of groter
dan 1 mg/kg onderzocht m.b.v. een vloeistofchromatografie-massaspectometrie combinatie(LC-MS). Door een
gebrek aan monstermateriaal is het voor een negental monsters niet mogelijk gebleken om de HPLC gehaltes te
bevestigen. Voor een beschrijving van deze methode wordt verwezen naar bijlage 3: "Bepaling van bisphenol A
in papier en karton m.b.v. de LCMS".
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02, december 2003 4
5. RESULTATEN
5.1. HPLC-FluorescentieAnalyse
Een overzicht van de analyseresultaten is vermeld in bijlage 1, "Overzicht monsteronderzoek" . In tabel 3 zijn de
onderzoeksgegevens samengevat.
Tabel 3. Samenvatting onderzoeksresultaten bisfenol-a in papier en karton, gehaltes in mg/kg
verpakkingmateriaal
Totaal monsters Maagdelijk Recycled
Aantal onderzochte monsters 238 196 42
n % n % n %
Aantal monsters dat
bisfenol-a bevatten 126 53 90 46 36 86
Gehalte bisfenol-a 0.1 tot 1 mg/kg 60 25 52 26 8 19
Gehalte bisfenol-a 1 tot 3 mg/kg 20 9 13 7 7 17
Gehalte bisfenol-a > 3 mg/kg 46 19 25 13 21 50
-------------------------------------------- --------- -------- --------- ----------- ---------- ----------
Gehalte bisfenol-a > 0.6 mg/kg 80 34 47 24 33 79
Gehalte bisfenol-a > 15 mg/kg 3 1 2 1 1 2
Gemiddeld gehalte alle monsters 1.8 (4.7) 1.2 (4.4) 3.7 (3.7)
(standaard afwijking.)
Maximum gehalte 54.1 54.1 15.6
In de tabel is weergeven het aantal onderzochte monsters, uitgesplitst in totaal monsters, maagdelijk materiaal en
gerecycled materiaal. De weergegeven gehaltes zijn verkregen met zowel HPLC-fluorescentie als HPLC-
Massaspectrometrie (zie bijlagen 2 en 3). Daarnaast is een klasse indeling in de bisfenol-a (Bpa) gehaltes en zijn
het gemiddelde gehalte en maximum gehalte weergegeven. Bij de indeling in klassen is rekening gehouden met
de normen (tabel.1) en de analytische mogelijkheden van de verschillende methodes. In totaal zijn 238 monsters
op gehaltes aan bisfenol-a onderzocht. Op basis van een schatting is geconcludeerd dat 196 verpakkingen uit
maagdelijk en 42 verpakkingen uit gerecycled materiaal vervaardigd zijn.
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02, december 2003 5
De verdeling van het aantal monsters in de verschillende klassen is in diagram 1. weergegeven:
250
200
150
onsters(n)
m
100
50
0
Aantal onderzochte Aantal monsters die Gehalte Bpa 0,1 tot 1 Gehalte Bpa 1 tot 3 Gehalte Bpa > 3 Gehalte Bpa > 0.6
monsters Bpa bevatten
Totaal monsters Maagdelijk Recycled
Diagram 1. Verdeling monsters in klassen "gehalte bisfenol-a"(gehalten in mg/kg)
5.2. LC-MassaspectrometrieAnalyse
In totaal zijn de gehaltes van 58 monsters bevestigd m.b.v. de Hplc-massaspectrometrie (LC-MS) methode, zie
bijlage 3. Hierbij bleek dat van 4 monsters het gehalte van bisfenol-a (1 tot 3 mg/kg) niet kon worden bevestigd.
Deze monsters zijn beschouwd als `vals positief'. In de range van ca. 1 tot 10 mg/kg komen, met een
nauwkeurigheid van ca 30 %, de waarden overeen met die welke gevonden zijn met de HPLC- fluorescentie
methode. Voor relatief hoge gehaltes, tot 50 mg/kg, kunnen de verschillen een factor 5 bedragen. Oorzaak is het
verschil in detectiemethode en het feit dat gehaltes groter dan 8 mg/kg zich buiten de bepaalbaarheidsgrens van
de HPLC-fluorescentie methode bevinden. Op basis van de LC-MS methode blijkt dat 3 monsters de norm van
15 mg/kg overschrijden. Het betreft tweemaal maagdelijk materiaal en eenmaal gerecycled. Gezien de
betrouwbaarheid van de gemeten gehaltes groter dan 8 mg/kg is, indien voorhanden, gekozen voor de waarde
verkregen m.b.v. de LC-MS methode. Deze waarden zijn ook in het bovenstaande overzicht gebruikt.
5.3. Vergelijking meetresultaten met de normen
Uit de onderzoeksresultaten is het volgende af te leiden. De gehaltes variëren van niet aantoonbaar ( -De waarde van 3 mg/kg (gerelateerd aan de migratie norm voor kunststoffen VGB) wordt in 46 monsters (19 %)
overschreden.
-De norm van 15 mg/kg(papier en karton VGB) wordt slechts 3 maal (1 %) overschreden.
-De specifieke migratie limiet van 0.6 mg/kg (SCF) wordt 80 maal (34 %) overschreden.
Omdat gerecycled materiaal steeds meer wordt aangewend als grondstof voor verpakkingen is het relevant of de
gehaltes aan bisfenol-a in gerecycled materiaal verschillen met die van maagdelijk materiaal. Dit is o.a. van
belang bij de analyse van "critical points" in HACCP plannen voor het gebruik van de verpakkingen in de
levensmiddelenindustrie.
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02, december 2003 6
Het aantal monsters dat bisfenol-a bevat is bij gerecycled materiaal aanzienlijk hoger dan bij maagdelijk
materiaal, 86 % respectievelijk 41 %. Ook is het gemiddelde gehalte aan bisfenol-a voor gerecycled materiaal;
3.7 mg/kg aanmerkelijk hoger dan voor maagdelijk; 1.2 mg/kg. Voor het vaststellen van een daadwerkelijk
verschil tussen gerecycled materiaal en maagdelijk materiaal is gebruik gemaakt van de T-toets. Uit deze toets
blijkt dat de gemiddelde gehaltes bisfenol-a voor maagdelijk materiaal significant lager zijn dan voor gerecycled
(P
Namelijk; gemiddelde gerecycled: 3.7 variantie: 13.6; maagdelijk gemiddelde: 1.2, variantie: 19.8. T-toets waarde
3.7, kritiek gebied(waarde) eenzijdig: 1.7. Omdat 3.7 groter is dan 1.7 is het verschil significant.
Een mogelijke verklaring voor het hogere gehalte aan bisfenol-a voor gerecycled materiaal is dat de bron(17), nl.
gebruikt papier, gecontamineerd is met o.a. drukinkten en papier met relatief hoge gehaltes aan bisfenol-a (bv
fax-papier).
Er is geen correlatie gevonden tussen de mate van bedrukking(kleuren) van de monsters en de gehaltes aan
bisfenol-a, m.a.w. er is geen verschil tussen gekleurd papier en `blanco' papier.
6. DISCUSSIE
6.1. Resultatenonderzoek versus literatuurgegevens
Uit de meetresultaten blijkt dat de gevonden gehaltes bisfenol-a in de monsters van een zelfde grootte orde zijn
als de literatuur waarden. Zowel in de (beperkte) literatuurgegevens als in dit onderzoek worden bisfenol-a
gehaltes aangetroffen in de range van niet aantoonbaar (
6.2. Normen en wettelijke eisen
Omdat er gebruik gemaakt is van methanol als extractie vloeistof is een direct vergelijk van de gevonden
waarden met wettelijke normen niet mogelijk (zie ook 4.2. monsteronderzoek).
Indien men toch de gehaltes afmeet aan de normen blijkt zelfs bij een migratie m.b.v. methanol dat de specifieke
migratie limiet (sml) van 15 mg/kg slechts sporadisch wordt overschreden, namelijk 3 maal. Wanneer de norm
van 3 mg/kg voor kunststoffen gehanteerd wordt vindt een aantal overschrijdingen van 46 plaats. Het aantal
overschrijdingen van de tTDI-norm van 0.6 mg/kg wordt wel relatief vaak overschreden en wel 80 maal.
Opmerking;
Opmerking, omdat de monsters geëxtraheerd zijn met methanol zal dit t.a.v. de normen tot een overschatting
leiden (de "worst-case" benadering). Tevens zijn alle monsters, ongeacht hun bestemming t.a.v. het contact met
voedsel, op gelijke wijze behandeld. Zo zijn er voor "droog" voedsel contact geen migratie testen vereist, en zal
de migratie ook minimaal zijn. Hiermee dient men bij de interpretatie van de resultaten terdege rekening te
houden.
6.3. Riskassessment migratie bisfenol-a
Om een worst case risk-assessment te maken van de mogelijke gezondheidsrisico's van de inname van
bisfenol-a t.g.v. de migratie uit papier wordt uitgegaan van de volgende premissen:
a. totale (100 %) migratie van bisfenol-a uit het verpakkingsmateriaal in het voedsel
b. consumptie van voedsel (vast en vloeibaar) verpakt in papier en karton is ca. 300 g/dag(8)
c. het gemiddelde gehalte bisfenol-a van de monsters verpakkingmateriaal , dit is: 1.8 mg/kg
d. gemiddelde persoon van 70 kg
e. bladgewicht(1) van 500 g/m2
f. kritische grenswaarde; de tTDI norm van 10 µg/kg b.w./dag
g. 1 kilogram voedsel heeft een contact oppervlakte t.a.v. verpakkingsmateriaal van 6 dm2
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02, december 2003 7
Uit deze premissen volgt: 300 g voedsel wordt omhuld door 1.8 dm2 (500 g/m2) papier, dit komt overeen met een
"consumptie" van 1.8/100 x 500 = 9 g papier/dag/persoon.
Met behulp van de bovenstaande aanname is een schatting te maken van inname van bisfenol-a als gevolg van
de migratie uit verpakkingen van papier en karton.
Een gemiddeld gehalte van 1.8 mg/kg bisfenol-a in papier en volledige migratie leidt tot een inname van 9 g x 1.8
mg/kg = 16 µg/dag/persoon, of wel 0.2 µg/kg b.w./dag (bij een gemiddeld lichaamsgewicht van 70 kg). Dit komt
overeen met slechts 2 % van van de tTDI norm van 10 µg/kg b.w./dag.
7. CONCLUSIES
Bisfenol-a is in de meerderheid (53 %) van de monsters aangetroffen. De gehaltes variëren van niet aantoonbaar
tot 50 mg/kg. De resultaten uit dit onderzoek naar de gehaltes van bisfenol-a in papier en karton in Nederland
komen overeen met gegevens van gehaltes zoals die verkregen zijn uit de internationale literatuur. Het
gemiddelde gehalte aan bisfenol-a bedroeg 1.8 mg/kg verpakkingmateriaal.
De aangetroffen gehaltes zijn op een dusdanig laag niveau, dat overschrijdingen van de wettelijke migratielimiet
van 15 mg/kg uit het VGB niet waarschijnlijk worden geacht. Ten aanzien van de limiet van 3 mg/kg
(kunststoffen) is de mogelijkheid tot overschrijding, bij toepassing van de juiste (wettelijk voorgeschreven)
analyse methoden, aanwezig.
De specifieke migratie limiet (SML) voorgesteld door de "Scientific Committee on Food" van 0.6 mg/kg wordt in
80 (34 %) monsters overschreden. Het betreft 64 monsters papier en karton bestemd voor vloeibare, vette
levensmiddelen en 16 monsters bestemd voor `droge' levensmiddelen. Ook hier geldt dat indien er gebruik
gemaakt wordt van de juiste analyse methoden en uitsluitend verpakkingen bestemd voor "natte en/of vette"
levensmiddelen de daadwerkelijke migratie lager zal zijn.
Op basis van de worstcase benadering t.a.v. de analyse methoden en rekening houdend met de toxicologische
gegevens uit de literatuur lijkt het risico voor de volksgezondheid t.a.v. bisfenol-a ten gevolge van de migratie uit
papier en karton verwaarloosbaar. De maximale bijdrage van bisfenol-a is slechts ca. 2 % van de tTDI norm van
10µg/kg b.w./dag. Een vervolg onderzoek lijkt dan ook niet opportuun.
Indien men toch een beter inzicht van de migratie van bisfenol-a uit papier verpakkingen wil krijgen dan kan dit
middels vervolg onderzoek. Hierbij dienen voorschriften uit de Regeling Verpakkingen en gebruiksartikelen
Bijlage B hoofdstuk 1, 4 "Onderzoek naar de migratie van bestanddelen" gebruikt te worden. Tevens moet dan de
bestemming en samenstelling (eventuele coatings) van het papier eenduidig vastgesteld worden.
Uit dit onderzoek blijkt verder dat verpakkingen van papier en karton, welke zijn vervaardigd uit maagdelijk
materiaal, minder bisfenol-a bevatten dan wanneer ze van gerecycled materiaal zijn gemaakt.
Met de gebruikte HPLC-fluoresentie methode kan op een relatief eenvoudige manier bisfenol-a in papier en
karton bepaald worden. Met de LC-MS methode kunnen de aangetroffen hoeveelheden bisfenol-a eenduidig
bevestigd worden.
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02, december 2003 8
8. LITERATUUR
1. Bos, H.H., Verstrak P., Verhoeven, H. de Vos P.D., Het Papier Boek, VAPA Apeldoorn opleidingen in de
papierindustrie, Educatieve Partners Nederland b.v. te Houten, ISBN 90 401 0061 6, 1995.
2. Binderup, M. e.a., Toxicity testing and chemical analyses of recycled fibre-based paper for food contact,
Food Additives and Contaminants, 19, 13-28, 2002.
3. Commission directive 2002/72/EC'relating to plastic materials and articles intended to come into contact with
foodstuffs' 6 augustus 2002.
4. European Commission, Scientific Committee on Food' Opinion of the Scientific Committee on Food on
Bisphenol-a' SCF/CS/PM/3936 Final 3 mei 2002.
5. Gaikema , F.J.; Literatuurstudie papier en karton, Rapportnummer ND-FCM006/01, Keuringsdienst van
Waren Noord, Groningen, Nederland, 2001
6. Gaikema , F.J.; Chemisch Screeningsonderzoek van Papier en Karton, Rapportnummer ND-FCM006/04,
Keuringsdienst van Waren Noord, Groningen, Nederland, 2002
7. Goodson, A. e.a., Survey of bisphenol A and bisphenol B in canned foods, Food Additives and
Contaminants, 19(8), 796-802, 2002
8. ILSI Europe,Food Consumption and Packaging Usage Factors, Workshop 1996.
9. Joint Industry Group (JIG) Statement, `Bisphenol A migration from Can Coatings Health Implications for the
Consumer' September 2002, CEPE.
10. Koninklijke Vermande; Verpakkingen- en gebruiksartikelenbesluit, Warenwet. 1999.
11. Lyons G. , World Wild Fund, `Bisphenol A, A Known Endocriene Disruptor' , A WWF European Toxics
Programme Report, april 2000.
12. Nerin, C. e.a., Determination of bisphenol-type contaminants from food packaging materials in aqueous
foods by solid-phase microextraction-high-performance liquid chromatography, Journal of Chromatography
A, 963 (2002) 375-380
13. Ozaki, A. Hormone disrupters in paper packaging, The Asahi Shibum, 2003.
14. Rigol, A. e.a., Determination of toxic compounds in paper-recycling process waters by gas chromatography-
mass spectrometry and liquid chromatography-mass spectrometry, Journal of Chromatography A, 963
(2002) 265-275
15. Salafranca, J. e.a. Use of solid microextraction for the analysis of bisphenol-a and bisphenol-a diglycidyl
ether in food simulants, Journal of Chromatography A, 864 (1999) 137-144
16. Thompson, B. Printing materials: science and technology, hfdst 9 recycled paper, Pira International, 1998,
leatherhead, Surrey.
17. Vinggaard, A. e.a., Identification and quantification of estrogenic compounds in recycled and virgin paper for
household use as determinated by an in vitro yeast estrogen screen and chemical analysis. Institute of Food
Safety and Toxicology, Institute of Food Research and Nutrition, Danish Veterinary and Food Administration,
Denmark, 2000
18. World Health Organisation: http://www.who.int/water_sanitation_health/GDWQ/Chemicals/Chemlist.html
19. Zwanenburg, R.C.W., `How to formulate UV-curing coatings' Http://www.coatings.de/rcn/reading/zwanen.htm
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02, december 2003 9
BIJLAGE 2: Vloeistofchromatografische bepaling van bisfenol-a in papier en karton
VWA Keuringsdienst van Waren
Code : SIG01- ND427
Titel : VLOEISTOFCHROMATOGRAFISCHE BEPALING VAN BISPHENOL A IN KARTON
van toepassing met ingang van d.d.: 15-04-2003
Opgesteld door : B. Douwes
Geverifieerddoor :D.Kalsbeek d.d.
Bekrachtigd door functienaam : K. Strikwerda .d.
---
Uitgegeven door KAM-functionaris, : W. Martens .d.
---
Vervallen verklaard door :
d.d.
Aantal uitgegeven exemplaren: 3
KAM-functionaris
Handhaving: CCO, Signalering
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02 Bijlage 2 1
Vloeistofchromatografische bepaling van bisphenol A in karton
1 ONDERWERP
Bisphenol A wordt met methanol geëxtraheerd uit karton. Na afdampen onder stikstof wordt het residu
opgenomen in een mengsel van acetonitriI en water. In deze oplossing wordt bisphenol A onder reverse
phase omstandigheden vloeistofchromatografisch bepaald. De fluorimeter wordt als detector gebruikt.
2 DEFINITIES
N.v.t.
3 BEGINSEL
Bisphenol A wordt bestraald met licht van een korte golflengte (= excitatie) en het uitgestraalde licht (=
emissie) van Bisphenol A wordt vervolgens door een fluorimeter gemeten.
4 REAGENTIA, OPLOSSINGEN EN HULPSTOFFEN
Alle reagentia dienen analytisch zuiver te zijn. Onder water wordt demi-water verstaan of gelijkwaardig.
De hieronder genoemde kwaliteit van reagentia wordt gebruikt of gelijkwaardig.
4.1 Methanol (art.C17C11X Labscan)
4.2 Acetonitril (art. C2502 Labscan)
4.3 Stikstof (art. 5.0 Messer Holland)
4.4 Helium (art. 5.0 Messer Holland)
4.5 Bisphenol A (art. 23,965-8 Aldrich)
5 APPARATUUR EN HULPMIDDELEN
5.1 Ultrasonoorbad
5.2 Holle boor 23mm
5.3 Injector
5.4 Fluorimeter
5.5 Gradiëntpomp
5.6 Kolomoven (temperatuur 50º C) +/- 1°C
5.7 Dataverwerkend systeem b.v. Atlas
5.8 Finnpipette1-5ml
5.9 Finnpipette200-1000µl
5.10 Acrodisc, klein formaat bv. Spartan 13/20 13mm 0.45u
5.11 Pasteurpipet
5.12 Vials 5 ml met schroefdop en tefloninlage
5.13 Bruine 1ml vials voor lc
5.14 250 µl insert passend in de 1 ml vials
5.15 Plastic spuit van 5 ml
5.16 Analytische balans (5 decimalen)
5.17 Evaporator bv. Pierce
5.18 Voorkolom 50*3 mm RP
5.19 Analytische kolom 25cm Spherisorb-ODS 2
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02 Bijlage 2 2
6 WERKWIJZE
6.1 Pons met de holle boor (5.2) ruim 400 milligram materiaal uit het monster.
Weeg van het geponste materiaal ca. 0.4 gram af (5.16) in een 5 ml vial met schroefdop (5.12).
Voeg toe 2 ml methanol met de Finnpipette (5.8).
Tril de oplossing gedurende 2 minuten in een ultrasonoorbad (5.1).
Pipetteer uit de vial zo mogelijk 1ml met de Finnpipette (5.9) in een andere vial met schroefdop (5.12).
Indien minder vloeistof aanwezig is het maximale volume pipetteren met de instelbare pipet (5.9).
Damp de methanol af onder een stikstofstroom tot droog door gebruik te maken van een
evaporator (5.17).
Voeg vervolgens 250 µl (5.9) acetonitril/wateroplossing (55/45) toe aan de vial (5.12).
Los het residu op door gedurende 2 minuten te trillen in een ultrasonoorbad (5.1).
Plaats een acrodisc (5.10) op de 5 ml spuit (5.15).
Neem met een pasteurpipet (5.11)alle aanwezige vloeistof uit de vial op en breng dit vervolgens in de
plastic spuit en druk de vloeistof via het filter rechtstreeks in de 250µl insert (5.14), welke zich inde
vial(5.13) bevindt.
Sluit de vial met een bijpassende cap.
Injecteer 50 µl van deze oplossing op de kolom en chromatografeer gedurende 30 minuten.
6.2 Het maken van de stockoplossing bisphenol A:
Weeg af 75 mg bisphenol A in een maatkolf van 50 ml en los dit op in een mengsel acetonitril/water in
de verhouding 55/45 en vul aan tot de streep.
Homogeniseer de oplossing.
Alle oplossingen worden gemaakt in acetonitril/water (55/45) en zijn minimaal 1 maand houdbaar in de
koelkast (
6.3 Maak de kalibratielijn met de punten "D3 - D4 -D5 - D6 - D7" uit de stockoplossing (6.2) en maak na
meting eventueel de andere kalibratielijnen indien de gehalten erg laag zijn.
6.3.1 B1: 4 ml stock => 50 ml
6.3.2 B2: 1ml B1=> 100ml C2: 5ml B1=> 50ml D2: 15ml B1=> 50ml
6.3.3 B3: 1ml B2=> 50ml C3: 1ml C2=> 50ml D3: 1ml D2=> 50ml
6.3.4 B4: 2ml B2=> 50ml C4: 2ml C2=> 50ml D4: 2ml D2=> 50ml
6.3.5 B5: 3ml B2=> 50ml C5: 3ml C2=> 50ml D5: 3ml D2=> 50ml
6.3.6 B6: 4ml B2=> 50ml C6: 4ml C2=> 50ml D6: 4ml D2=> 50ml
6.3.7 B7: 5ml B2=> 50ml C7: 5ml C2=> 50ml D7: 5ml D2=> 50ml
De gemaakte oplossingen hebben de volgende concentraties:
B3-B7: 0.024 - 0.048 - 0.072 - 0.096 - 0.120 mg Bisphenol A / liter acetonitril/water
C3-C7: 0.24 - 0.48 - 0.72 - 0.96 - 1.20 mg Bisphenol A / liter acetonitril/water
D3-D7: 0.72 - 1.44 - 2.16 - 2.88 - 3.60 mg Bisphenol A / liter acetonitril/water
6.4 Chromatografischecondities:
Voorkolom: 50*3 mm RP
Analytische kolom: 25 cm Spherisorb-ODS 2
Tijd (minuten) flow (ml/min) % acetonitril % water
0.00 1 53 47
8.00 1 53 47
9.00 1 95 5
28.00 1 95 5
30.00 1 53 47
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02 Bijlage 2 3
Filtreer en ontlucht zowel de acetonitril als het water met helium. Ontlucht gedurende de analyse zowel
acetonitril als water met helium. Bewaar de oplossingen in bruine flessen. Gebruik steeds vers water in
verband met schimmelvorming.
Excitatiegolflengte: 285nm
Emissiegolflengte: 315nm
Injectie 50 µl
Temperatuur van de kolomoven: 50º C +/- 1º C
Zet de flow na afloop op 100% acetonitril met een flow van 0.1 ml/minuut.
7 BEREKENING
Het gehalte Bisphenol A wordt berekend met het dataverwerkend systeem Atlas volgens kalibratietype
external standard met de volgende formule:
f1AMTA*sup3/sup1 en uitgedrukt in mg bisphenol A / kg papier
f1AMTA= de hoeveelheid bisphenol A in mg/l afkomstig uit de calibratielijn.
Sup3 = de verdunningsfactor; het veld f staat in Atlas voor sup3;
De factor is 500 als er 1 ml wordt ingedampt; en als een ander volume dan 1 ml wordt
gebruikt, dan wordt de factor (1/volume)*500; Bv. Voor 0.5 ml wordt de factor (1/0.5)*500
= 1000
Sup1 = inweeg monster in mg; dit wordt ingevuld in Atlas in het veld "inweeg"
8 KWALITEITSCONTROLES
Neem bij een serie monsters indien mogelijk een referentiemonster mee, of voer een recoveryexperment
uit op het niveau van 3 mg bpa/kg (criterium: recovery > 90%).
Neem een blanco mee (criterium
9 VALIDATIE
Zie voor volledige validatiegegevens bijlage 1 overzicht validatiegegevens.
10 DIVERSEN
10.1 Bijlage A: Overzicht validatiegegevens
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02 Bijlage 2 4
BIJLAGE A
Overzicht van de validatiegegevens
Analyse van : bisphenol A in karton
SOP nr. : SIG01-ND427
Uitgevoerd door naam/regio/afd : B. Douwes, Noord, signalering
Datum : februari 2003
Niveau van de richtlijn (geen wettelijke eis) : 3 mg / kg
Uitgangspunt European Commision Directive
2002/72/EC (voor plastics)
Matrix : karton
C aantoonbaarheid / C bepaalbaarheid : 0.024 / 0.072 mg / kg *
Werkgebied van de methode : tot 3.8 mg Bisphenol A / kg karton
niveau niveau niveau
0.1 1 3 mg bpa/kg
Recovery (n = 6 per niveau) : 78 85 97 %
RSDr van werkgebied (n=6) : 9.7 4.5 9.4 %
Binnenlab reproduceerbaarheid (n=10) : nog niet uitgevoerd;
Referentiemonster blijkt niet stabiel
Xmin/max niveau 3 mg/kg (vlg. Horwitz) : 3.7 mg Bisphenol A / kg karton
Meetonzekerheid (niveau 3 mg / kg) : 0.7 mg Bisphenol A / kg karton
Meetonzekerheid (niveau 3 mg/kg berekend : 0.7 mg Bisphenol A / kg karton
volgens de formule van Horwitz)
Lineariteit van de kalibratieoplossing : tot 8 mg bisphenol A / liter eluens
Afronding analyseresultaat (niveau 3 mg / kg) : 0.1
Voldoet aan de gestelde eisen : ja
Akkoord (evt. toelichting + naam) :
Datum
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02 Bijlage 2 5
BIJLAGE 3
Bepaling van bisphenol A in papier en karton m.b.v. de LCMS
Dita Kalsbeek
juni/juli 2003
Ref. materiaal bisphenol a: S110-0zuiverheid>99%
Interne standaard: bisphenol-A-d6 (dimethyl-d6), A522-0 zuiverheid>99%
Werkwijze
- Pons met de holle boor ruim 400 mg materiaal uit het monster.
- Weeg hiervan ongeveer 400 mg af in een 10 ml buis die afgesloten kan worden met een stop.
- Voeg 1 ml interne standaard tussenoplossing van 4.5 µg/ml in methanol (concentratie in meetoplossing 3.0
µg/ml) en 2 ml MeOH toe. Plaats de stop en tril gedurende vijf minuten in het ultrasoonbad.
- Pipetteer uit de buis zo mogelijk 1.5 ml vloeistof in een 5 ml vial met schroefdop. Indien minder vloeistof
aanwezig is het maximale volume pipetteren met de instelbare pipet.
- Damp de methanol af onder een stikstofstroom tot droog door gebruik te maken van een evaporator.
- Voeg vervolgens 750 µl acetonitril/wateroplossing (65:35) toe aan de vial.
- Los het residu op door gedurende twee minuten te ultrasoneren.
- Neem de vloeistof op in een 1 ml spuit en druk de vloeistof door een acrodisc filter in een vial.
- Cap de vail en injecteer 20 µl op de kolom van het LC-MS systeem.
Analyse omstandigheden
Voorkolom: 50*3 mm RP
Analytische kolom: Spherisorb-ODS 2, 25 cm
Kolomtemperatuur: 20°C
Eluens: acetonitril:water 65:35
Runtijd: 10 minuten
Ionisatietechniek: APCI, negatief
Probepositie: 1.5B
SID: 30V
Scanbereik: 220-240
Tune methode: bisphenolA-apci-high flow1206
Instrument methode: bishenolA1206
Processing methode: bisphenol1306
Massa's bisphenol A: 228-1 = 227
Interne standaard 5-1 = 334
33
VWA/KvW Noord rapportnummer NDFCM051/02 Bijlage 3 1
Vragen van de media kunnen worden gesteld aan onze afdeling persvoorlichting:
Charlotte Menten
Annette Kraft van Ermel
---- --
Voedsel en Waren Autoriteit