氣相色譜-質(zhì)譜法測定化妝品中維生素E

陳寶虹，李秀英

（廣州質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院，廣東 廣州 511447）

氣相色譜-質(zhì)譜法測定化妝品中維生素E

陳寶虹，李秀英

（廣州質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院，廣東 廣州 511447）

建立了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）同時檢測化妝品中α-生育酚和α-生育酚醋酸酯的分析方法。樣品采用乙腈水溶液-正己烷分散提取，以HP-5MS色譜柱分離，GC-MS選擇離子監(jiān)測模式測定。實驗表明，α-生育酚和α-生育酚醋酸酯在0.05 ～ 10 mg/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均大于0.999；此方法檢出限（S/N = 3）分別為0.6和0.5 mg/kg，定量限（S/N = 10）分別為1.9和1.8 mg/kg；陰性樣品的2個添加水平的平均回收率在88.7% ～ 106.3%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD, n = 6）小于8.2%。

化妝品；生育酚；生育酚醋酸酯；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法

維生素E（Vitamin E）是一種脂溶性維生素，具有良好的抗氧化性能，作為功能性成分被廣泛用于化妝品中。維生素E存在多種異構(gòu)體，中國藥典2015年版第二部收載的維生素E包括合成型和天然型，均為α-生育酚醋酸酯；其水解產(chǎn)物為生育酚，根據(jù)色環(huán)上的甲基數(shù)目和位置的不同以及不飽和形式，可分為α、β、γ、δ生育酚和α、β、γ、δ生育三烯酚，其中α-生育酚生物活性最高[1]。我國化妝品中添加的維生素E，主要是α-生育酚和α -生育酚醋酸酯[2]。目前像化妝品維生素E之類成分的功效尚未明確，這些成分在化妝品中是否存在及其含量都需要被監(jiān)測，因此建立相應(yīng)成分檢測體系至關(guān)重要。

目前，國內(nèi)關(guān)于化妝品中維生素E類物質(zhì)的檢測方法有高效液相色譜法、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法、氣相色譜法等[3,4]。而前處理技術(shù)主要采用甲醇等單一溶劑提取，或者采用乙醇-乙醚-正己烷溶劑體系直接提取[3]。但由于化妝品種類多、基體復(fù)雜，單一溶劑不能有效的分散和提取各類化妝品中的維生素E，而采用乙醇-乙醚-正己烷溶劑體系直接提取則因溶解能力太強而帶入大量雜質(zhì)。因此，本文參照譚建華等[5-6]關(guān)于測定化妝品中維生素的研究，采用乙腈水溶液-正己烷的雙相體系提取，結(jié)合具有強抗干擾能力的氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)，建立一種簡單、快速、準(zhǔn)確測定化妝品中α-生育酚和α-生育酚醋酸酯的方法。

1 實驗方法

1.1 儀器試劑

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）（7890A GC-5975C，美國Agilent公司），高速冷凍離心機（美國Beckman公司），渦旋振蕩器（德國IKA公司），超純水系統(tǒng)（美國Millipore公司）[5]。

α-生育酚和α-醋酸生育酚標(biāo)準(zhǔn)品購自美國Sigma-Aldrich公司，純度大于98%；乙腈、甲醇、乙酸乙酯、正己烷均為色譜純，購自德國CNW公司。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

分別準(zhǔn)確稱取α-生育酚及α-生育酚乙酸酯標(biāo)準(zhǔn)品25.0 mg至25 mL的棕色容量瓶中，用正己烷溶解并定容，配成1000 mg/L的單一標(biāo)準(zhǔn)儲備液[5]。分別移取適量標(biāo)準(zhǔn)儲備液，用正己烷稀釋成質(zhì)量濃度為100 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，4 ℃避光保存[7]。測試時，將混合標(biāo)準(zhǔn)溶液以正己烷逐級稀釋配成系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.3 樣品前處理

水溶性化妝品（膏霜、乳液等）：準(zhǔn)確稱取0.5 g（精確至0.001 g）樣品于10 mL離心管中，加入4 mL乙腈水溶液(1:1，V/V)渦旋振蕩5 min；然后準(zhǔn)確加入5.0 mL正己烷渦旋提取3 min，10 000～15 000 r/min離心10 min后取上層清液，加入無水硫酸鈉脫水，0.22 μm 微孔膜過濾待測[5]。

油溶性化妝品（BB霜、唇膏等）：準(zhǔn)確稱取0.5 g（精確至0.001 g）樣品于10 mL離心管中，準(zhǔn)確加入5.0 mL正己烷渦旋振蕩5 min；加入4 mL乙腈水溶液(1:1，V/V)渦旋提取3 min，10 000～15 000 r/min離心10 min后取上層清液，加入無水硫酸鈉脫水，0.22 μm 微孔膜過濾待測[5-6]。

1.4 氣相色譜-質(zhì)譜條件

1.4.1 氣相色譜條件

色譜柱：HP-5 MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）石英毛細管氣相色譜柱；載氣：高純氦氣（恒流1.5 mL/min）；升溫程序：初始溫度220 ℃，保持5 min，以10 ℃/min升至280 ℃，保持15 min，再以20 ℃/min 升至300 ℃，保持2 min；進樣口溫度：250 ℃；進樣量：1 μL，不分流進樣；溶劑延遲：6 min[7]。

1.4.2 質(zhì)譜條件

離子源：EI，70 eV；離子源溫度 230 ℃；四極桿溫度 150 ℃；傳輸線溫度：280 ℃[8]；選擇離子監(jiān)測（SIM）模式；α-生育酚及α-生育酚乙酸酯的保留時間和特征離子見表1。

表1 化合物的質(zhì)譜參數(shù)Table 1 MS parameters of compounds

2 結(jié)果與討論

2.1 提取條件的選擇

化妝品種類多、基體復(fù)雜，單一溶劑不能同時有效的分散和提取各類化妝品的目標(biāo)物α-生育酚和α-生育酚乙酸酯，因此分別考察了水、乙醇-水溶液、乙腈-水溶液、甲醇-水溶液、甲醇、乙酸乙酯、正己烷、乙酸乙酯-正己烷(1:1，V/V)對兩種基質(zhì)樣品的分散和提取效果。

水溶性化妝品 大部分水溶性化妝品在水中能較好的分散，但由于目標(biāo)物α-生育酚和α-生育酚乙酸酯屬于脂溶性物質(zhì)，被化妝品中的表面活性劑包裹，不利于后續(xù)提取。因此，水溶性化妝品用水溶液（乙醇、甲醇、乙腈等水溶液）分散，并用有機溶劑（正己烷、乙酸乙酯）提取目標(biāo)物。結(jié)果顯示，在固定提取溶劑（正己烷）的條件下，回收率乙醇水溶液＜甲醇水溶液＜水＜乙腈水溶液（見圖1）。考慮乙腈比例偏高時α-生育酚在因乙腈層分散增加而損失，選用乙腈水溶液（1:1，V/V）作為水溶液化妝品分散劑。

圖1 不同分散劑對目標(biāo)分析物回收率的影響 ( n = 4 )Fig.1 Effect of various solvents on dispersion recovery of target analyte (n = 4)

圖2 不同提取劑對目標(biāo)分析物回收率的影響 ( n = 4 )Fig.2 Effect of various solvents on extraction recovery of target analyte (n = 4)

油溶性化妝品 油溶性化妝品能在有機溶劑中分散，因此，比較不同有機溶劑（甲醇、正己烷、乙酸乙酯等）分散和提取效果。結(jié)果表明，當(dāng)甲醇、乙酸乙酯、正己烷、乙酸乙酯-正己烷（1∶1，V/V）作為油性化妝品的提取劑時，回收率均低于 80 %（圖2虛線部分），同時在提取過程中，像唇膏類化妝品中大量蠟、油脂類雜質(zhì)也被提取出來，進行GC-MS測定時基質(zhì)干擾嚴重。因此，參考相關(guān)研究[5,6]，在分散后加入乙腈-水溶液除去雜質(zhì)，回收率則較理想（圖2實線部分），其中正己烷回收率最高。甲醇由于極性較高，不利于目標(biāo)物的提取，而乙酸乙酯與α-生育酚乙酸酯有相近官能團，但正己烷的鏈狀結(jié)構(gòu)與兩目標(biāo)物均相近，正己烷作為提取劑，回收率更好。

根據(jù)實驗所得，分別選擇乙腈水溶液-正己烷和正己烷-乙腈水溶液的雙相體系作為水性化妝品和油性化妝品的分散提取溶劑。

2.2 色譜質(zhì)譜條件的優(yōu)化

α-生育酚和α-生育酚醋酸酯均是環(huán)鏈型結(jié)構(gòu)，極性較弱，因此選擇極性較弱的色譜柱進行分離，考察DB-1 MS和HP-5 MS毛細管氣相色譜柱對目標(biāo)物的保留和分離情況，結(jié)果表明兩種色譜柱對5種目標(biāo)物均有較好的保留，分離情況良好，而DB-1 MS的保留時間稍長，且由于HP-5 MS的應(yīng)用更為廣泛，因此選擇HP-5 MS作為分離的色譜柱。在優(yōu)化的條件下α-生育酚和α-醋酸生育酚混合標(biāo)準(zhǔn)工作液在 SIM 模式下獲得選擇離子圖見圖3(A)。

圖3 混合標(biāo)準(zhǔn)工作液（A）、樣品溶液（B）和樣品加標(biāo)溶液（C）的選擇離子圖（m/z =165）Fig.3 Select ion chromatogram of mixed standard solution (A), sample (B) and spiked sample (C) (m/z =165)

2.3 線性關(guān)系與檢出限

在優(yōu)化條件下，配制0.05～10 mg/L質(zhì)量濃度的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液并進行檢測，以目標(biāo)物定量離子的峰面積（Y）為縱坐標(biāo)，其相應(yīng)質(zhì)量濃度（x，mg /L）為橫坐標(biāo)，得到目標(biāo)物線性方程，結(jié)果表明，α-生育酚和α-生育酚醋酸酯在在0.05 ～ 10 mg/L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)（R2）分別為0.999 5和0.999 6。以3倍信噪比（S/N = 3）計算檢出限，以10倍信噪比（S/N = 10）計算定量限，結(jié)合樣品的前處理過程，計算出α-生育酚和α-醋酸生育酚的檢出限分別為0.6 mg/kg和0.5 mg/kg，定量限分別為為1.9 mg/kg和1.8 mg/kg。

2.4 方法的準(zhǔn)確度與精密度

選用乳液（水溶性化妝品）和BB霜（油溶性化妝品）兩種常見陰性化妝品，進行了5.0 mg/kg、10.0 mg/kg兩個濃度水平的加標(biāo)回收實驗，每個加標(biāo)水平平行測定6次。由表2可知，α-生育酚和α-生育酚醋酸酯的平均回收率在88.7 % ～ 106.3 %之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，n=6）在 2.7%～ 8.2%之間。

表2 陰性樣品加標(biāo)回收率與精密度（n=6）Table 2 Recoveries and precisions in negative samples (n=6)

2.5 實際樣品的測定

采用建立的方法檢測了 10個標(biāo)稱添加生育酚或生育酚醋酸酯的化妝品樣品（其中抗皺膏霜3個、唇膏3個、BB霜2個、護手霜和乳液各1個），其中4個樣品檢出α-生育酚醋酸酯，含量范圍為2.0 ～1 000 mg/kg，僅1個樣品檢出α-生育酚,見圖3(B)，含量為13.2 mg/kg。樣品中維生素E的量差別大，部分樣品與包裝標(biāo)識所示添加情況不對應(yīng)，存在維生素E添加不規(guī)范的現(xiàn)象。

3 結(jié) 論

本文采用乙腈水溶液-正己烷的雙相體系實現(xiàn)維生素E目標(biāo)物與化妝品中水溶物及表面活性劑初步分離，結(jié)合 GC-MS儀器，通過優(yōu)選提取條件和色譜條件，建立了快速檢測化妝品中α-生育酚和α-生育酚醋酸酯的分析方法。實際樣品檢測結(jié)果表明，方法操作簡便、靈敏度高、耗時短，適用于各類α-生育酚和α-生育酚醋酸酯化妝品中的含量測定。

［1］ 周筱丹, 董曉芳, 佟建明. 維生素 E 的生物學(xué)功能和安全性評價研究進展[J]. 動物營養(yǎng)學(xué)報, 2010, 22(4): 817-822.

［2］ 鄭志芳, 盛敏. 高效液相色譜法測定精華素中維生素E乙酸酯的含量[J]. 香精香料化妝品, 1998, 01: 6-7.

［3］ SN/T 1496-2004《化妝品中生育酚及α-生育酚乙酸酯的檢測方法高效液相色譜法》[S].

［4］ 鄭熠斌, 黃百芬, 許嬌嬌,等. 食品中維生素E異構(gòu)體的檢測技術(shù)研究進展[J]. 理化檢驗（化學(xué)分冊）, 2016, 52(9): 1080-1084.

［5］ 李慧勇, 席紹峰, 譚建華,等. 超臨界色譜法測定化妝品中生育酚及α-生育酚乙酸酯[J]. 分析測試學(xué)報, 2014, 33(4): 416-421.

［6］ 譚建華, 郭長虹, 李慧勇,等. 超臨界色譜法同時測定化妝品中維生素 A類衍生物和維生素 D2, D3[J]. 分析實驗室, 2014, 33(9): 1082-1086.

［7］ 王莉, 王斌, 羅海英,等. 固相萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜法測定皮革中的14種阻燃劑[J]. 分析測試學(xué)報, 2016, 35(12): 1548-1533.

［8］ 何東, 李秀英, 冼燕萍,等. 氣相色譜-質(zhì)譜法測定祛痘化妝品中4種硝基咪唑類化合物[J]. 分析測試學(xué)報 2015, 34(8): 911-916.

持續(xù)在粉體工程、綠色環(huán)保裝備領(lǐng)域創(chuàng)新

浙江豐利省級企業(yè)技術(shù)中心通過復(fù)評

前不久，國家高新技術(shù)企業(yè)浙江豐利粉碎設(shè)備有限公司省級企業(yè)技術(shù)中心，通過浙江省經(jīng)信委、省財政廳、省國稅局、省地稅局和杭州海關(guān)等5部門的評價審核。

據(jù)悉，浙江省企業(yè)技術(shù)中心每兩年進行一次評價。省級企業(yè)技術(shù)中心評定不僅在企業(yè)銷售規(guī)模等經(jīng)濟指標(biāo)上設(shè)有較高門檻，更注重企業(yè)的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新示范作用等綜合水平，同時要求企業(yè)在行業(yè)中具有顯著的規(guī)模優(yōu)勢和競爭優(yōu)勢。省有關(guān)部門予以省級認定，并給予相應(yīng)的政策扶持。浙江豐利早在2000年就建成了我國粉體設(shè)備行業(yè)首家省級高新技術(shù)企業(yè)研究開發(fā)中心，并在每次評價中均順利通過。

近年來，浙江豐利依托擁有的省企業(yè)技術(shù)中心和省級重點研發(fā)中心，將先進的超微粉體技術(shù)與綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)有機結(jié)合，在新品研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制訂、品牌建設(shè)與推廣等方面發(fā)揮著多重作用:

開發(fā)的“廢塑料復(fù)合材料回收處理成套裝備”入選《國家鼓勵發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備目錄》；研發(fā)的“廢塑料復(fù)合材料回收處理成套設(shè)備及綜合利用技術(shù)裝備”入選《浙江省高端裝備制造業(yè)發(fā)展重點領(lǐng)域（2015）》；和寧波工程學(xué)院聯(lián)合研發(fā)的“皮塑廢棄物粉體相容增強關(guān)鍵技術(shù)及其循環(huán)應(yīng)用”項目榮獲2014年度省科學(xué)技術(shù)發(fā)明二等獎。該項目有效實現(xiàn)了皮塑廢棄物粉碎裝備產(chǎn)業(yè)化，皮粉增強橡膠制品生產(chǎn)以及回收塑料的再生資源化利用等，取得了良好的社會和生態(tài)效益。

研發(fā)的超低溫微粉制備成套設(shè)備已獲國家專利（ZL201420037961.5)。該專利針對生物醫(yī)藥行業(yè)一些非常規(guī)材料的粉碎需要，利用超低溫微粉制備核心技術(shù)，即先把在常溫下難以粉碎的物質(zhì)冷凍到脆化點以下，然后在粉碎機內(nèi)粉碎到所需的細度，且原成份不會破壞。該設(shè)備的問世，將給我國生物醫(yī)藥工程行業(yè)提供生產(chǎn)高附加值粉體材料的新設(shè)備，解決了在常溫下難以粉碎的生物醫(yī)藥材料的粉碎難題，將一改長期以來依賴進口的局面。

起草的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《機械沖擊式超微粉碎設(shè)備試驗方法》《流化床氣流粉碎機》已通過國家工信部批準(zhǔn)，于2016年9月1日開始實施，從而宣告結(jié)束我國超微粉碎設(shè)備行業(yè)無JB標(biāo)準(zhǔn)的歷史。

FLFS牌“超微粉碎設(shè)備”再次通過浙江名牌戰(zhàn)略推進委員會“浙江名牌產(chǎn)品”復(fù)評，有效期至2017年12月。連續(xù)5屆獲此殊榮，這在我國粉碎設(shè)備界僅此一家?！柏S利”商號再次被認定為浙江省工商局（浙工商企〔2015〕3號）的浙江省知名商號，有效期6年。HWV系列旋風(fēng)磨，被中國粉體行業(yè)用戶評為2015年度粉體行業(yè)最受關(guān)注產(chǎn)品，名列粉碎設(shè)備類產(chǎn)品榜首。

具有 70多年生產(chǎn)歷史、目前俄羅斯最大的鉛酸電池生產(chǎn)和供應(yīng)商——秋明蓄電池廠已成為豐利的老客戶，青睞CXJ-500超細纖維粉碎機、TX破碎機以及廢舊輪胎粉碎回收設(shè)備，用于電池領(lǐng)域絕緣材料、廢舊輪胎回收利用等綠色環(huán)保資源綜合利用的超微粉碎深加工；WDJ500渦輪式粉碎機運行穩(wěn)定，日本的使用單位反饋良好，口碑甚佳；炭黑粉碎生產(chǎn)線在泰國的生產(chǎn)企業(yè)安裝成功，投入使用，所產(chǎn)炭黑的各個指標(biāo)均達到要求，泰商十分滿意。

此次浙江豐利技術(shù)中心再次通過評價考核，不僅是對浙江豐利科技創(chuàng)新能力優(yōu)勢、較強的自主創(chuàng)新能力和較為完善的自主創(chuàng)新體系的認可，同時彰顯了浙江豐利在科技投入上的氣魄和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方面的卓著業(yè)績。

（吳紅富）

（浙江豐利熱線：0575-83105888、83100888、83185888、83183618；豐利網(wǎng)址：www.zjfengli.com）

Determination of Vitamin E in Cosmetics by Gas Chromatography-Mass Spectrometry

CHEN Bao-hong,LI Xiu-ying

（Guangzhou Quality Supervision and Testing Institute, Guangdong Guangzhou 511447, China）

A sensitive method was established for the determination of alpha-tocopherol and alpha-tocopheryl acetate in cosmetics using gas chromatography-mass spectrometry (GC - MS). Sample were dispersed and extracted with acetonitrile water solution - n-hexane. Then the n-hexane layer was separated by HP-5MS capillary chromatographic column and detected by selected ion monitoring (SIM) mode of GC-MS under the optimized condition. The results showed that the calibration curves of target analytes were linear in the range of 0.05～10 mg/L with correlation coefficients higher than 0.999. Detection limits (LODs, S/N = 3) of alpha-tocopherol and alpha-tocopheryl acetate were 0.6 mg/kg and 0.5 mg/kg, respectively, and quantification limits (LOQs, S/N=10) were 1.9 mg/kg and 1.8 mg/kg, respectively. Mean recoveries of 76.3%～99.7% for two concentrations spiked were achieved, the relative standard deviations (RSD, n=6) were less than 8.2%.

Cosmetics;Tocopherol;Tocopheryl; Gas chromatography - mass spectrometry

TQ 458

A

1671-0460（2017）04-0789-04

2017-03-03

陳寶虹（1984-），女，廣東省佛山市人，中級工程師，碩士，2011年畢業(yè)于華南理工大學(xué)分析化學(xué)專業(yè)，研究方向：從事化工及日用化工產(chǎn)品檢測研究工作。E-mail：joom_16@163.com。