毛細(xì)管電泳法測定化妝品中的煙酸和煙酰胺

亓 慧，王麗娟，欒 鋒，劉惠濤

(煙臺(tái)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山東煙臺(tái)264005)

應(yīng)用技術(shù)

毛細(xì)管電泳法測定化妝品中的煙酸和煙酰胺

亓 慧，王麗娟，欒 鋒，劉惠濤

(煙臺(tái)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山東煙臺(tái)264005)

建立了一種測定化妝品中煙酸和煙酰胺的毛細(xì)管電泳法，成功應(yīng)用于面霜、乳液和化妝水的檢測.樣品中的待測物直接用水提取進(jìn)行檢測，以60 cm(有效長度為50.5 cm) ×75 μm的熔融石英毛細(xì)管為分離通道，紫外檢測波長210 nm，30 mbar壓力下進(jìn)樣5 s.電泳分離條件為:10 mmol/L磷酸氫二鈉溶液，pH值9.2，運(yùn)行電壓25 kV，溫度25℃.2種物質(zhì)在7 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)完全分離.煙酸和煙酰胺分別在1～200 μg/mL和5～500 μg/mL范圍內(nèi)峰面積與濃度呈良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)R＞0.999.煙酸和煙酰胺的檢測限分別為0.35 μg/mL、0.67 μg/mL，加標(biāo)回收率在97.9%～107.7%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD≤4.5%.該方法具有分離速度快、操作簡便、分析時(shí)間短、成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn).

化妝品;毛細(xì)管電泳;煙酸;煙酰胺

煙酸(NA，尼克酸)和煙酰胺(NAM，煙堿酰胺或尼克酰胺)統(tǒng)稱為維生素B3且均為水溶性維生素.煙酰胺是一種有效且耐受性良好的抗氧化劑，它有助于改善皮膚表面油脂的分泌、減少皮表水分的流失，還可以抑制黑色素的產(chǎn)生、減少色素沉著［1］.研究表明，煙酰胺具有去黃、除皺、祛斑等功效且可以有效改善皮膚狀況［2-4］.煙酸也因具有美白、除皺、抗炎等功能應(yīng)用于化妝品中.煙酸和煙酰胺在化妝品中的推薦含量一般為0.5%～2.0%.

煙酸和煙酰胺的檢測方法有HPLC［5-6］、CE［7-9］、流動(dòng)注射法［10］、LC-MS［11-12］、容量分析［13］、微生物分析［14］、離子色譜法［15-16］、熒光分析［17］和K?nig反應(yīng)［18］，主要用于食品、血漿和尿液的分析檢測.化妝品中煙酸和煙酰胺的分析方法有HPLC［19-22］和膠束毛細(xì)管電泳(MEKC)［23］.GB/T 29664—2013［24］中用高效液相色譜法檢測化妝品中的煙酸和煙酰胺，但其樣品處理方法復(fù)雜，萃取后需過固相萃取柱，且其色譜柱為SB-Ap柱.本研究所建立的毛細(xì)管電泳法(Capillary Electrophoresis，CE)操作簡單，準(zhǔn)確度高，是檢測化妝品中煙酸和煙酰胺的有效方法.

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 儀器設(shè)備

CAPEL 105型毛細(xì)管電泳儀(俄羅斯LUMEX公司);色譜工作站為Chrom＆Spec software for chromatography，vertion 1.5x;石英毛細(xì)管柱60 cm×75 μm i.d.，有效長度50.5 cm(俄羅斯LUMEX公司);STARTER 3100 pH計(jì)(上海奧豪斯儀器有限公司);KQ5200E型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司).

1.2 試劑與材料

煙酸和煙酰胺標(biāo)準(zhǔn)品(購自于AccuStandard Inc (New Haven，USA));乙腈、甲醇、丙酮均為市售色譜純;硼砂、氫氧化鈉、磷酸、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉均為分析純.不同品牌的化妝品樣品(乳液A，乳液B，面霜和化妝水)購自當(dāng)?shù)爻?實(shí)驗(yàn)用水均為超純水.

1.3 電泳條件

采用壓力進(jìn)樣方式，在30 mbar下進(jìn)樣5 s，分離電壓25 kV，檢測波長210 nm.背景電解質(zhì)溶液以10 mmol/L的磷酸氫二鈉制備.新毛細(xì)管使用前用超純水沖洗10 min，0.5 mol/L氫氧化鈉溶液沖洗40 min，超純水沖洗10 min.每天毛細(xì)管首次使用前用超純水沖洗5 min，0.2 mol/L氫氧化鈉溶液沖洗20 min，超純水沖洗5 min，運(yùn)行緩沖液沖洗10 min，每兩次運(yùn)行之間用超純水沖洗1 min，運(yùn)行緩沖液沖洗10 min.所用溶液均經(jīng)0.45 μm濾膜過濾.

1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品制備

標(biāo)準(zhǔn)制備:先將煙酸和煙酰胺標(biāo)準(zhǔn)品用超純水分別配制成1 000 μg/mL的儲(chǔ)備液.混合標(biāo)準(zhǔn)使用液由儲(chǔ)備液混合并稀釋相應(yīng)的倍數(shù)制得.所有標(biāo)準(zhǔn)溶液于避光4℃下可穩(wěn)定保存一個(gè)月.

樣品制備:分別稱取3.3 g乳液A、0.3 g乳液B和0.3 g面霜于3個(gè)100 mL的容量瓶中，用超純水定容.超聲30 min，5 000 r/min離心20 min.取出上清液，經(jīng)0.45 μm有機(jī)膜過濾后分析測定.稱取0.3 g化妝水于500 mL容量瓶中，用超純水定容，0.45 μm有機(jī)膜過濾分析測定.

2 結(jié)果與討論

2.1 CE條件的優(yōu)化

2.1.1 最佳吸收波長的選擇在190～400 nm范圍內(nèi)分別對煙酸和煙酰胺的水溶液進(jìn)行紫外光譜掃描，所得譜圖如圖1所示.根據(jù)掃描結(jié)果選擇210 nm為檢測波長.

圖1 煙酸和煙酰胺的紫外吸收光譜圖Fig.1 The UV spectra of NA and NAM in water

2.1.2 緩沖溶液種類和pH值的選擇采用壓力進(jìn)樣的方式，在30 mbar下進(jìn)樣5 s，分離電壓為25 kV對緩沖溶液的種類和pH值進(jìn)行優(yōu)化.分別選取20 mmol/L的硼砂溶液(pH值9.0～11.0間隔1.0)、磷酸氫二鈉溶液(pH值5.0～9.0間隔1.0; 9.0～11.0間隔0.5)和磷酸二氫鈉溶液(pH值2.0～5.0間隔1.0)作為背景電解質(zhì)溶液，結(jié)果顯示選用磷酸氫二鈉緩沖體系可得到較短的分析時(shí)間和較好的峰形.經(jīng)過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)磷酸氫二鈉溶液不調(diào)pH值時(shí)可得到較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因而選擇背景電解質(zhì)溶液為磷酸氫二鈉溶液，不用調(diào)節(jié)其pH值.

2.1.3 緩沖溶液濃度的選擇采用壓力進(jìn)樣的方式，在30 mbar下進(jìn)樣5 s，分離電壓為25 kV，選取濃度為10、15、20、25、30 mmol/L的磷酸氫二鈉為背景電解質(zhì)溶液，結(jié)果顯示選用10 mmol/L磷酸氫二鈉緩沖體系可得到較短的分析時(shí)間和較好的峰形，因而選擇磷酸氫二鈉緩沖溶液濃度為10 mmol/L.

2.1.4 有機(jī)改性劑的選擇在緩沖溶液中適當(dāng)加入有機(jī)試劑可以改變背景電解質(zhì)的組成和極性，降低焦耳熱、改善分離效果.本實(shí)驗(yàn)對3種有機(jī)改性劑進(jìn)行了考察.固定緩沖溶液磷酸氫二鈉的濃度為10 mmol/L，分別加入10%的甲醇、乙醇和乙腈，觀察有機(jī)試劑對分離效果的影響.結(jié)果顯示加入乙腈后會(huì)對峰形有明顯的改善，因而選擇加入乙腈有機(jī)改性劑.

2.1.5 有機(jī)改性劑加入量的選擇固定緩沖溶液磷酸氫二鈉的濃度為10 mmol/L，分別加入體積分?jǐn)?shù)為5%、8%、10%、15%、20%、25%的乙腈溶液，結(jié)果顯示當(dāng)加入8%的乙腈時(shí)可明顯的改善峰形且有較短的分析時(shí)間，因而選擇乙腈的加入量為8%.

綜上所述，CE分離檢測煙酸和煙酰胺的最佳實(shí)驗(yàn)條件為:在210 nm檢測波長下，緩沖溶液為10 mmol/L的磷酸氫二鈉溶液，加入8%的乙腈.采用壓力進(jìn)樣方式，在30 mbar下進(jìn)樣5 s，分離電壓為25 kV.在最佳條件下煙酸和煙酰胺的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的CE譜圖見圖2.

2.2 方法驗(yàn)證

2.2.1 線性關(guān)系分別配制一系列不同濃度的煙酸和煙酰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液(煙酸的濃度分別為1、10、50、100、200 μg/mL，煙酰胺的濃度分別為5、50、100、200、500 μg/mL)，在上述電泳條件下進(jìn)樣，結(jié)果表明在上述濃度范圍內(nèi)煙酸和煙酰胺的峰面積與濃度具有良好的線性關(guān)系，其回歸方程和相關(guān)系數(shù)(R)如表1所示.

圖2 最佳條件下標(biāo)準(zhǔn)溶液的電泳譜圖Fig.2 Electropherograms of standard mixture

表1 煙酸和煙酰胺的線性回歸方程Tab.1 Calibration curves of NA and NAM

2.2.2 精密度連續(xù)5 d對化妝品加標(biāo)樣品進(jìn)行測定，每天測定5次.分別計(jì)算日間精密度和日內(nèi)精密度，結(jié)果如表2所示.由表2數(shù)據(jù)可知，該方法的精密度良好.

2.2.3 檢測限和定量限檢測限(LOD)和定量限(LQD)分別按公式3σ/s和10σ/s計(jì)算，其中σ是空白信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差，s是校準(zhǔn)曲線的斜率.實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示.

表2 煙酸和煙酰胺精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Precision for the analysis of NA and NAM%

表3 煙酸和煙酰胺的檢測限和定量限Tab.3 LOD、LOQ data for the analysis of NA and NAM

2.3 樣品測定和回收率

將所建立的CE法應(yīng)用于乳液(A和B)、面霜(C)和化妝水(D)樣品分析.樣品和樣品加標(biāo)的測定譜圖(以面霜為例)如圖3所示.

樣品的測定結(jié)果和添加回收率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4，煙酸的加標(biāo)回收率為97.9%～107.7%，煙酰胺的加標(biāo)回收率為99.1%～100.9%

Fig.3 樣品和樣品加標(biāo)電泳圖Fig.3 The electrophoregrams of the sample and spiked samples

表4 化妝品中煙酸和煙酰胺的添加回收率Tab.4 Recoveries for the determination of NA and NAM in sample

續(xù)表

3 結(jié)論

本研究建立了一種簡單快速分離檢測化妝品中煙酸和煙酰胺的毛細(xì)管電泳法.樣品的前處理方法簡單，回收率高.該方法具有分離效率高，靈敏度好，操作簡單且環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，是檢測化妝品中煙酸和煙酰胺的環(huán)境友好型方法.

［1］Ramos-e-Silva M，Celem L R，Ramos-e-Silva S，et al. Anti-aging cosmetics:Facts andcontroversies［J］.Clinics in Dermatology，2013，31(6):750-758.

［2］Bissett D，Miyamoto K，Sun P，et al.Topical niacinamide reduces yellowing，wrinkling，red blotchiness，and hyperpigmented spots in aging facial skin［J］.International Journal of Cosmetic Science，2004，26(5):231-238.

［3］Otte N，Borelli C，Korting H.Nicotinamide—biologic actions of an emerging cosmetic ingredient［J］.International Journal of Cosmetic Science，2005，27(5):255-261.

［4］Bissett D L，Oblong J E，Berge C A.Niacinamide:AB vitamin that improves aging facial skin appearance［J］.Dermatologic Surgery，2005，31(s1):860-866.

［5］毛希琴.高效液相色譜法測定化妝品中的煙酸和煙酰胺［J］.日用化學(xué)工業(yè)，2012，42(6):469-472.

［6］Zafra-Gómez A，Garballo A，Morales JC，et al.Simultaneous determination of eight water-soluble vitamins in supplemented foods by liquid chromatography［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2006，54(13):4531-4536.

［7］Iwaki M，Murakami E，Kikuchi M，et al.Simultaneous determination of nicotinic acidand its metabolites in rat urine by micellar electrokinetic chromatography with photodiode-array detection［J］.Journal of Chromatography B:Biomedical Sciences and Applications，1998，716(1):335-342.

［8］Lu Yuanqi，Wu Chunhua，Yuan Zhuobin.Determination of hesperetin，cinnamic acid and nicotinic acid inpropolis with micellar electrokinetic capillary chromatography［J］.Fitoterapia，2004，75(3):267-276.

［9］Iwaki M，Murakami E，Kakehi K.Chromatographic and capillary electrophoretic methods for the analysis of nicotinic acid and its metabolites［J］.Journal of Chromatography B:Biomedical Sciences and Applications，2000，747(1):229-240.

［10］Hassan R O，F(xiàn)aizullah A T.Determination of nicotinamide by stopped-flow injection method in pharmaceutical formulations［J］.Arabian Journal of Chemistry，2013，6(4):393-400.

［11］Catz P，Shinn W，Kapetanovic IM，et al.Simultaneous determination of myristyl nicotinate，nicotinic acid，and nicotinamide in rabbit plasma by liquid chromatography-tandem mass spectrometry using methyl ethyl ketone as a deproteinization solvent［J］.Journal of Chromatography B，Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences，2005，829(1):123-135.

［12］Ma Ming，Luo Xubiao，Chen Bo，et al.Simultaneous determination of water-soluble and fat-soluble synthetic colorants in foodstuff by high-performance liquid chromatography-diode array detection-electrospray mass spectrometry［J］.Journal of Chromatography A，2006，1103(1):170-176.

［13］Castanheira I，Batista E，Valente A，et al.Quality assurance of volumetric glassware for the determination of vitamins in food［J］.Food Control，2006，17(9):719-726.

［14］Tsukatani T，Suenaga H，Ishiyama M，et al.Determination of water-soluble vitamins using a colorimetric microbial viability assay based on the reduction of water-soluble tetra-zolium salts［J］.Food Chemistry，2011，127(2):711-715.

［15］Saccani G，Tanzi E，Mallozzi S，et al.Determination of niacin in fresh and dry cured pork products by ion chromatography:experimental design approach for the optimisationof nicotin-ic acid separation［J］.Food Chemistry，2005，92(2):373-379.

［16］Valls F，Sancho M T，F(xiàn)ernández-Mui?o M A，et al. Simultaneous determination of nicotinic acid and nicotinamide in cooked sausages［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2000，48(8):3392-3395.

［17］Krasnova A，Aguilar-Caballos MP，Gómez-Hens A.Selective determination of nicotinic acid and nicotinamide using terbium(III)sensitised luminescence［J］.Analytica Chimica Acta，2001，441(2):249-256.

［18］Capella-Peiró M E，Carda-Broch S，Monferrer-Pons L，et al.Micellar liquid chromatographic determination of nicotinic acid and nicotinamide after precolumn K?nig reaction derivatization［J］.Analytica Chimica Acta，2004，517(1):81-87.

［19］Muszalska I，Kiaszewicz K，Ksoń D，et al.Determination of nicotinamide(vitamin B3)in cosmetic products using differentialspectrophotometryandliquidchromatography (HPLC)［J］.Journal of Analytical Chemistry，2013，68(11): 1007-1013.

［20］Jeon J S，Lee M J，Yoon M H，et al.Determination of arbutin，niacinamide，and adenosine in functional cosmetic products by high-performance liquid chromatography［J］.Analytical Letters，2014，47(10):1650-1660.

［21］Yang Yu，Strickland Z，Kapalavavi B，et al.Industrial application of green chromatography-I:Separation and analysis of niacinamide in skincare creams using pure water as the mobile phase［J］.Talanta，2011，84(1):169-174.

［22］Lin Chenghui，Wu Hsin lung，Huang Yeoulih.Combining high-performance liquid chromatography with on-line microdialysis sampling for the simultaneous determination of ascorbyl glucoside，kojic acid，and niacinamide in bleaching cosmetics［J］.Analytica Chimica Acta，2007，581(1):102-107.

［23］Sun Hongli，Wu Yiwei.Field-amplified sample injection for the determination of iso-nicotinamide and nicotinamide in whitening cosmetics and supplemented foodstuffs by MEKC［J］. Analytical Methods，2013，5(20):5615-5621.

［24］GB/T 29664—2013，化妝品中維生素B3(煙酸、煙酰胺)的測定高效液相色譜法和高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法［S］.

Determination of Nicotinic Acid and Nicotinamide in Cosmetics by Capillary Electrophoresis

QI Hui，WANG Li-juan，LUAN Feng，LIU Hui-tao
(School of Chemistry and Chemical Engineering，Yantai University，Yantai 264005，China)

A simple，rapid and accurate method for the determination of nicotinic acid(NA)and nicotinamide (NAM)in cosmetics by capillary electrophoresis(CE)is developed and successfully applied in creams，lotions，and toning lotions.A fused silica capillary(75 μm×60 cm，with effective length of 50.5 cm)is used，the detection wavelength is 210 nm，the injection pressure is 30 mbr，and the injection time is 5 s.The real samples are extracted with water.After sonication and centrifuging，the extract is analyzed by CE directly.Separation is performed by CE using 10 mmol/L disodium hydrogen phosphate as running buffer，an applied voltage of 25 kV with UV detection at 210 nm.Two targets are separated completely within 7 min.The results show that CE method has a good performance for NA and NAM analysis with linearity(R＞0.999)，precision(≤4.5%)，accuracy (97.9%-107.7%)，and enough sensitivity.

cosmetic;capillary electrophoresis;nicotinic acid;nicotinamide

O657

A

(責(zé)任編輯 周雪瑩)

1004-8820(2015)02-0146-05

10.13951/j.cnki.37-1213/n.2015.02.013

2014-06-19

山東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(ZR2012BM016).

亓慧(1990-)，女，山東萊蕪人，碩士研究生.

劉惠濤(liuht-ytu@163.com)，教授，博士后，主要研究方向?yàn)樯V分析.