在線衍生-高效液相色譜法測定化妝品中的游離甲醛

呂春華, 陳笑梅, 朱曉雨, 黃超群

(浙江出入境檢驗檢疫局 檢驗檢疫技術(shù)中心, 杭州 310016)

在線衍生-高效液相色譜法測定化妝品中的游離甲醛

呂春華, 陳笑梅, 朱曉雨, 黃超群

(浙江出入境檢驗檢疫局 檢驗檢疫技術(shù)中心, 杭州 310016)

采用自動在線衍生-高效液相色譜法測定化妝品中游離甲醛的含量。樣品經(jīng)乙腈渦旋提取,以2,4-二硝基苯肼的乙腈-乙酸溶液為衍生液,在線衍生2 min后,衍生物在Agilent C18色譜柱上分離,以乙腈(65+35)溶液為流動相進行洗脫,用二極管陣列檢測器測定,檢測波長為355 nm。甲醛線性范圍為1.0～20.0 mg·L-1,測定下限(10S/N)為50 mg·kg-1。加標回收率在83.0%～98.4%之間,測定值的相對標準偏差(n=6)在3.4%～7.8%之間。

高效液相色譜法; 自動在線衍生; 游離甲醛; 化妝品

甲醛被世界衛(wèi)生組織確認為致癌和致畸物質(zhì),在我國有毒化學品控制名單上高居第二位?；瘖y品中甲醛超標問題越來越引起消費者的關(guān)注。甲醛或甲醛緩釋劑通常被添加至化妝品中,通過緩慢釋放甲醛或其衍生物達到殺菌防腐目的。我國《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》(2007版)[1]規(guī)定甲醛為限用物質(zhì),其限量為0.1%～5%,同時禁止用于噴霧產(chǎn)品;規(guī)定甲醛緩釋劑類防腐劑的限量為0.1%～0.6%;所有含甲醛或可釋放甲醛物質(zhì)的化妝品,當成品中甲醛含量超過0.05%(以游離甲醛計)時,必須在產(chǎn)品標簽上標印“含甲醛”。

化妝品中甲醛的檢測方法有分光光度法[1]、柱后衍生-色譜法[2]和柱前衍生-色譜法[3-9]。由于化妝品中甲醛緩釋劑的存在,在樣品前處理過程中,甲醛緩釋劑會大量分解,導致游離甲醛的檢測結(jié)果偏高。采用柱后衍生法,復雜基質(zhì)需要經(jīng)固相萃取柱凈化,且樣液要立即檢測;柱前衍生法衍生效率高,但消耗較多衍生試劑,操作相對繁瑣。在線衍生法不僅可以節(jié)約衍生試劑,減少操作步驟并可實現(xiàn)自動化,符合分析化學的發(fā)展方向。目前尚未有自動化在線衍生-液相色譜測定甲醛的報道。

本工作采用在線衍生-高效液相色譜法測定化妝品中的甲醛。通過優(yōu)化前處理和在線衍生反應條件,避免甲醛緩釋劑分解,用于化妝品中甲醛的檢測。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

Agilent 1200型高效液相色譜儀,配二極管陣列檢測器(DAD)。

甲醛標準儲備溶液:100 mg·L-1,使用時用乙腈配制成所需質(zhì)量濃度的標準溶液,有效期為1 h。

2,4-二硝基苯肼(DNPH)溶液:稱取適量DNPH,用乙腈-乙酸(4+1)混合液配制成2 g·L-1溶液。

有機溶劑均為色譜純,其他試劑均為分析純,試驗用水為去離子水。

1.2 色譜條件

Agilent C18色譜柱(150 mm×4.6 mm,5 μm);流動相為乙腈(65+35)溶液;流量1.0 mL·min-1;柱溫30 ℃;檢測波長為355 nm。在線衍生程序:吸取衍生液10 μL,樣品溶液5 μL,衍生液10 μL,充分混合,反應2 min。

1.3 試驗方法

稱取樣品0.200 g于10 mL具塞比色管中,用乙腈溶解并定容至10 mL,渦旋混勻1 min,以不低于3 000 r·min-1轉(zhuǎn)速離心5 min,經(jīng)0.45 μm有機相濾膜過濾后,1 h內(nèi)供液相色譜測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜行為

甲醛標準溶液經(jīng)衍生反應后的色譜圖見圖1。

1-衍生劑DNPH;2-甲醛衍生物圖1 甲醛衍生物的色譜圖Fig. 1 Chromatogram of formaldehyde derivative

2.2 在線衍生反應條件的選擇

分別用pH 2.0的乙腈-磷酸鹽緩沖溶液(1+1)混合液和乙腈-乙酸(4+1)混合液配制DNPH溶液,與甲醛標準溶液渦旋混合1 min,離線衍生2 min時反應完全,二者的衍生效率相近。分別采用兩種衍生液,進行在線衍生,甲醛衍生物的峰面積隨衍生時間的變化曲線見圖2。

1-DNPH的乙腈-乙酸(4+1)溶液;2-DNPH的pH 2.0的乙腈-磷酸鹽緩沖溶液(1+1)圖2 甲醛衍生物的峰面積隨衍生時間的變化曲線Fig. 2 Varying graphs of peak area of formaldehyde derivative versus derivatization time

由圖2可知:采用乙腈-磷酸鹽緩沖溶液的衍生液,在線衍生5 min反應完全,衍生效率是離線衍生的52%;采用乙腈-乙酸的衍生液,在線衍生2 min反應完全,衍生效率是離線衍生的95%。因此,試驗選擇乙腈-乙酸(4+1)混合液配制DNPH溶液為在線反應衍生試劑。

2.3 提取溶劑的選擇

選擇化妝品中使用率較高的咪唑烷基脲(F1)、雙(羥甲基)咪唑烷基脲(F2)、1,3-二羥甲基-5,5-二甲基海因(DMDM乙內(nèi)酰脲,F3)、季銨鹽-15(F4)、烏洛托品(F5)、多聚甲醛(F6)、甲苯磺酰胺甲醛樹脂(F7)和2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇(F8)等8種甲醛緩釋劑,試驗考察了提取溶劑對甲醛緩釋劑釋放甲醛量的影響。分別稱取各甲醛緩釋劑10 mg 6份,分別加入甲醇、乙腈、pH 2.0緩沖溶液、pH 4.0緩沖溶液、水、pH 9.0緩沖溶液各1 mL,渦旋1 min,室溫靜置5 min,按色譜條件測定,結(jié)果見表1。

由表1可知:甲醇和水溶液促進甲醛供體醇解和水解,釋放甲醛量較高;乙腈能較好抑制甲醛供體分解。因此,試驗選擇乙腈為提取溶劑。

表1 不同提取溶劑對甲醛緩釋劑釋放甲醛量的影響Tab. 1 Effects of different extraction solvents on the amounts of formaldehyde released by formaldehyde donors μg

2.4 提取時間的選擇

試驗考察了提取時間對甲醛緩釋劑釋放甲醛量的影響。分別稱取8種甲醛緩釋劑10 mg,加入乙腈1 mL,渦旋1 min,室溫靜置5 min、1 h、2 h、24 h,按色譜條件測定。結(jié)果表明:隨提取時間增加,多聚甲醛釋放甲醛量遞增明顯;其他7種緩釋劑,靜置1 h釋放甲醛總量比靜置5 min時增加2%。故試驗選擇乙腈提取液在靜置時間1 h內(nèi)進行測定。

2.5 標準曲線、測定下限及回收率

在色譜條件下對甲醛標準溶液系列進行測定,甲醛的質(zhì)量濃度在1.0～20.0 mg·L-1內(nèi)與響應值呈線性關(guān)系,線性回歸方程為y=105x+10.5,相關(guān)系數(shù)為0.999 8。方法的測定下限(10S/N)為50 mg·kg-1。

在洗手液、沐浴露、指甲油空白樣品中分別添加50,100,200 mg·kg-1甲醛標準溶液進行回收試驗,平行測定6次,甲醛的回收率在83.0%～98.4%之間,測定值的相對標準偏差在3.4%～7.8%之間。

2.6 樣品分析

試驗抽樣檢測130多個化妝品樣品,甲醛檢出量與配方基本相符。檢出甲醛樣品中,甲醛質(zhì)量比最大值為322 mg·kg-1,配方含聚季銨鹽-7和DMDM乙內(nèi)酰脲。含聚季銨鹽類樣品,通常檢出甲醛含量較低。

本工作以乙腈提取化妝品中游離甲醛,渦旋1 min,靜置時間1 h內(nèi),采用2,4-二硝基苯肼的乙腈-乙酸(4+1)溶液為衍生液,在線衍生后進行高效液相色譜測定。乙腈提取-在線衍生法有效避免了甲醛緩釋劑分解導致甲醛檢測結(jié)果偏高的問題。該方法快速、簡便、自動化程度高,衍生液消耗少,可用于化妝品中甲醛的測定。

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Determination of Free Formaldehyde in Cosmetic by HPLC Combined with Online Derivatization

Lü Chun-hua, CHEN Xiao-mei, ZHU Xiao-yu, HUANG Chao-qun

(InspectionandQuarantineTechnicalCenter,ZhejiangEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Hangzhou310016,China)

Free formaldehyde in cosmetic was determined by HPLC combined with automatic online derivatization. Free formaldehyde in cosmetic samples was extracted by acetonitrile and reacted efficiently with 2,4-dinitrophenylhydrazine in acetonitrile-acetic acid solution for 2 min. The formaldehyde derivative was separated on an Agilent C18chromatographic column with acetonitrile-water (65+35) as the mobile phase for elution, and then detected by DAD at the wavelength of 355 nm. The linear range of formaldehyde was 1.0-20.0 mg·L-1, with the lower limit of determination (10S/N) of 50 mg·kg-1. Recovery rates obtained by standard addition method were in the range of 83.0%-98.4% and RSDs (n=6) were in the range of 3.4%-7.8%.

HPLC; Automatic online derivatization; Free formaldehyde; Cosmetic

10.11973/lhjy-hx201703007

2016-02-02

國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局課題(2013Ik190);浙江 省科技廳項目(2013C33038)

呂春華(1981-),女,浙江東陽人,高級工程師,博 士,主要從事理化檢驗工作。E-mail:lvch@ziq.gov.cn

O657.7

A

1001-4020(2017)03-0281-03