氣相色譜質(zhì)譜法測定化妝品中的辛基苯酚、壬基苯酚和雙酚A

趙艷菊 李清清 胡守江

(上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，上海 200233)

氣相色譜質(zhì)譜法測定化妝品中的辛基苯酚、壬基苯酚和雙酚A

趙艷菊 李清清 胡守江

(上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，上海 200233)

建立了爽膚水、乳液和啫喱類化妝品中4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、雙酚A的氣相色譜質(zhì)譜分析方法。樣品經(jīng)甲醇超聲提取，用UCT提取柱凈化后，甲醇定容，采用DB-5ms色譜柱分離，保留時(shí)間定性，選擇離子掃描，外標(biāo)法定量。4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、雙酚A在20～1000μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.99。方法的定量限4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚為10μg/kg，壬基苯酚為50μg/kg，雙酚A為6.8 μg/kg；在爽膚水、乳液和啫喱樣品中的平均加標(biāo)回收率為90.1～100.5%。該方法準(zhǔn)確、快速，適用于爽膚水、乳液和啫喱類化妝品中4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、雙酚A的定量檢測。

化妝品 氣相色譜質(zhì)譜法 4-n-辛基苯酚 4-n-壬基苯酚 壬基苯酚 雙酚A

辛基酚是合成乳化劑的中間產(chǎn)品，壬基酚是精細(xì)化工原料和中間體，可用作表面活性劑、增塑劑；雙酚A(BPA)是工業(yè)上合成聚碳酸酯和環(huán)氧樹脂的材料[1]。雙酚A屬低毒性化學(xué)物,容易在生物體內(nèi)蓄積，導(dǎo)致人生殖器官異常、男性不育、乳腺癌發(fā)病率上升[2]。辛基苯酚、壬基苯酚和雙酚A可以通過包裝材料和生產(chǎn)過程進(jìn)入化妝品中。三者都具有酚類化學(xué)結(jié)構(gòu)，與人體的雌激素類似[3]，屬于環(huán)境內(nèi)分泌干擾物[4]，進(jìn)入人體后具有雌激素活性，可與靶器官上的雌激素受體結(jié)合，導(dǎo)致生殖器官及骨骼提早發(fā)育，可能成為性早熟的致病因素之一。這些物質(zhì)通過積蓄在生物體內(nèi)后阻礙神經(jīng)系統(tǒng)的傳輸、毒害生殖腺、影響肝臟、腎臟內(nèi)的酶系統(tǒng)和降低機(jī)體的免疫機(jī)能等多種途徑造成生物體內(nèi)的激素失調(diào)、生殖器官畸形甚至癌變[5]。

近年來，已有關(guān)于雙酚A測定方法的報(bào)道，如氣相色譜法[6]、氣相質(zhì)譜法[7]、高效液相色譜法[8]，辛基苯酚和壬基苯酚測定方法主要有氣相色譜質(zhì)譜法[9]、超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[10]。在《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》中，辛基苯酚、壬基苯酚和雙酚A屬于禁用組分。GB 29675—2013中規(guī)定了化妝品中壬基苯酚測定液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法、GB 31604.10—2016中規(guī)定了食品接觸材料及制品雙酚A遷移量測定的檢測方法，而用氣相色譜質(zhì)譜法測定化妝品中的辛基苯酚、壬基苯酚和雙酚A類物質(zhì)未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用用氣相色譜質(zhì)譜法測定化妝品中的辛基苯酚、壬基苯酚和雙酚A，方法簡便易行，定性、定量準(zhǔn)確，可為我國化妝品的市場監(jiān)管與企業(yè)管理提供技術(shù)保障。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試劑

甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、甲苯、石油醚，分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

4-n-辛基苯酚標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.5%)、4-n-壬基苯酚標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.0%)、壬基酚標(biāo)準(zhǔn)品(technical，純度100.0%)、雙酚A標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.5%)，德國Dr.Ehrenstorfer GmbH。

辛基苯酚、壬基苯酚、雙酚A標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(200mg/L)：各稱取0.0200g于100mL容量瓶中，用甲醇溶解并定容至刻度，存放于4℃冰箱中備用。

辛基苯酚、壬基苯酚、雙酚A標(biāo)準(zhǔn)工作液：取1.0mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用甲醇稀釋至1.0mg/L備用。

辛基苯酚、壬基苯酚、雙酚A標(biāo)準(zhǔn)校正溶液：取標(biāo)準(zhǔn)工作液分別用甲醇稀釋成系列濃度為20μg/L、50 μg/L、100 μg/L、200μg/L、300μg/L、500 μg/L、1000 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.1.2 儀器

Agilent 7890 GC-MS(美國安捷倫科技公司生產(chǎn))；離心機(jī)(美國sigma公司)；渦旋混合器(德國IKA公司)；SK8210LHC超聲儀(上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司)；DENVER INSTRMENT 分析天平(美國丹佛儀器公司)。

1.2 方法

1.2.1 色譜條件

色譜柱：DB-5ms毛細(xì)管柱(30m×0.25mm×

0.25μm，Aglient J&W GC Columns)；升溫程序：80℃保持1min，以10℃/min升溫至200℃，25℃/min升溫至280℃，保持1min；載氣流速1.0mL/min，進(jìn)樣量1.0μL；不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度280℃。

1.2.2 質(zhì)譜條件

電子轟擊離子源：電子能量70eV；傳輸線溫度280℃；離子源溫度230℃；溶劑延遲5min；選擇離子掃描模式(SIM)和全掃描(SCAN)模式同時(shí)進(jìn)行；SCAN模式范圍50～550amu；SIM模式：辛基苯酚定性離子m/z107、206，定量離子m/z206；壬基苯酚定性離子m/z107、 121、135、149、220，定量離子m/z220；雙酚A定性離子m/z91、119、213、228，定量離子m/z228。

1.2.3 樣品處理方法

準(zhǔn)確稱取1.0g化妝品樣品于15mL玻璃試管中，加入5mL甲醇溶液，渦旋1min混勻，超聲15min，以9000r/min離心3min。將超聲提取液轉(zhuǎn)移至固相萃取小柱，用6mL甲醇洗滌，收集洗脫液，氮吹至近干，用甲醇定容至2mL，吸取1.0mL上層清液過0.22μmPTFE濾頭，待測。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品處理?xiàng)l件

2.1.1 提取溶劑選擇

按照樣品處理方法，在化妝品樣品中均加入100μL 1.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液，分別用5mL甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、石油醚、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、甲苯作為提取溶劑，提取加標(biāo)樣品中的辛基苯酚、壬基苯酚和雙酚A，每種溶劑經(jīng)質(zhì)譜確認(rèn)均不含待測物質(zhì)，提取結(jié)果見表1。

表1 提取溶劑對提取效果的影響

續(xù)表1

從表1中可以看出，甲醇、乙醇均能將目標(biāo)物提取出來，提取率較高；其他溶劑基本提取不出BPA，同時(shí)由于基質(zhì)干擾非常嚴(yán)重，回收率嚴(yán)重失真，因此，初步選定提取溶劑為甲醇、乙醇。在樣品處理過程中,觀察到大部分化妝品樣品中都含有水，用甲醇提取目標(biāo)物時(shí)，提取液澄清，離心后，轉(zhuǎn)移至固相萃取柱時(shí)洗脫容易，樣品易于處理，因此，實(shí)驗(yàn)選定甲醇作為化妝品中辛基苯酚、壬基苯酚和雙酚A的提取溶劑。

2.1.2 超聲提取時(shí)間選擇

取化妝品樣品1.00g于15mL玻璃試管中，均加入100μL 1.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液，渦旋混勻，加入5mL甲醇溶液，分別超聲提取5min、10min、15min、20min、25min，提取液以9000r/min離心3min，吸取1.0mL上層清液過0.22μmPTFE濾頭，上機(jī)分析，確定超聲提取時(shí)間對提取效果的影響，結(jié)果見表2。

表2 超聲提取時(shí)間對提取效果的影響

從表2數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)超聲提取時(shí)間到15min以后，樣品中的目標(biāo)物回收率基本不變，因此，確定超聲提取時(shí)間為15min。

2.1.3 凈化條件選擇

考慮到化妝品基質(zhì)復(fù)雜，干擾嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)采用超聲提取過固相萃取小柱的方法，對樣品進(jìn)行凈化。篩選的固相萃取小柱有SEPAX Generik CARBON/NAX(500mg/6mL)、SEPAX Generik FLS(1000mg/6mL)、Simon Aldrich PEP(150mL/6mL)、Varian Bond Elut SI(500mg/3CC)、UCT Clean-upRExtraction Columns CUNAX1 AMINOPROPYL(250mg/3mL)、UCT STYRE-SCREENRExtraction Columns SSDBX Benzenesulfonic Acid+C18(60mg/3mL)、Millpore EXtrelutRNT3(1～3mL sample)，待凈化液轉(zhuǎn)移至固相萃取小柱，用6mL甲醇洗滌，收集洗脫液，氮吹至近干，用甲醇定容至2mL，結(jié)果見表3。

表3 固相萃取小柱選擇

從表3可以看出，用UCT STYRE-SCREENRExtraction Columns SSDBX Benzenesulfonic Acid+C18(60mg/3mL)，回收率較高，凈化效果比較好。

2.1.4色譜柱選擇

根據(jù)4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、雙酚A的理化性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)中初步篩選DB-35ms、VF-WAXms和DB-5ms 3根色譜柱。實(shí)驗(yàn)中觀察到在VF-WAXms色譜柱中，沒有壬基苯酚色譜峰出現(xiàn)；在DB-35ms色譜柱中，雙酚A峰形拖尾嚴(yán)重；而使用DB-5ms色譜柱，4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、雙酚A四種物質(zhì)都實(shí)現(xiàn)了基線分離，峰型好。色譜圖如圖1所示。

圖1 4種物質(zhì)色譜圖

3 分析性能

3.1 線性響應(yīng)范圍

在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，使用DB-5ms色譜柱，線性范圍為：20～1000μg/L，線性方程如下：4-n-辛基苯酚為Y=55.509X+2.0639，R2=0.9991；4-n-壬基苯酚為Y=55.624X+4.7418，R2=0.9996；壬基苯酚為Y=10.858X+1.0680，R2=0.999；雙酚A為Y=10.13X+2.9083，R2=0.9993。

3.2 儀器檢出限和方法定量限

根據(jù)檢出限定義，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測器的組分所產(chǎn)生的信號等于3倍基線噪聲時(shí)的量。

(1)

式中：D為檢出限，μg/L；N為基線噪聲；S為檢測組分所產(chǎn)生的信號。

取1.0g化妝品，加入已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液，按照1.2.3樣品處理方法后，上機(jī)分析，重復(fù)進(jìn)樣6次，計(jì)算檢出限，數(shù)據(jù)結(jié)果見表4。

表4 信噪比和儀器檢出限

從表4中可以看出4-n-辛基苯酚的定性檢出限為1.5μg/L，4-n-壬基苯酚的定性檢出限為1.5μg/L，壬基苯酚的定性檢出限為7.5μg/L，雙酚A的定性檢出限為1.0μg/L。4-n-辛基苯酚的定量檢出限為5.0μg/L，4-n-壬基苯酚的定量檢出限為5.0μg/L，壬基苯酚的定量檢出限為25.0μg/L，雙酚A的定量檢出限為3.4μg/L。按照取樣量為1.0g，樣品定容體積為2.0mL，則4-n-辛基苯酚的定量限為10μg/kg，4-n-壬基苯酚的定量限為10μg/kg，壬基酚的定量限為50μg/kg，雙酚A的定量限為6.8μg/kg。

3.3 方法的回收率

取乳液、爽膚水、啫喱類化妝品樣品各1.0000g，加標(biāo)量100μg/kg，按照1.2.3樣品處理方法處理好樣品，上機(jī)分析，得到3種樣品的加標(biāo)回收率數(shù)見表5。

表5 樣品加標(biāo)回收率

從表5 可以看出乳液、爽膚水和啫喱類化妝品中4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、雙酚A的加標(biāo)回收率在80～120之間，符合GB/T 27404-2008實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范中對加標(biāo)回收率的要求。

3.4 市售樣品測定

取市售乳液、爽膚水和啫喱類化妝品樣品共50個(gè)樣品，按照1.2.3樣品處理方法對樣品進(jìn)行預(yù)處理，上機(jī)分析，得到化妝品樣品中4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、雙酚A的的含量數(shù)據(jù)，其中有一個(gè)化妝品樣品中檢出雙酚A，含量為500μg/kg，4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚均未檢出。

4 結(jié)論

本方法開發(fā)了化妝品中4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚和雙酚A的氣相色譜質(zhì)譜檢測方法，方法簡便易行，定性定量準(zhǔn)確，為我國化妝品的市場監(jiān)管與企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理提供技術(shù)保障。

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Determination of 4-n-octyl phenol, 4-n-nonyl phenol, nonyl phenol and bisphenol A in cosmetics by gas chromatography with mass spectrometry.

Zhao Yanju,Li Qingqing,Hu Shoujiang

(Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research, Shanghai 200233,China)

The samples were extracted by methanol. Sample purification was performed on an UCT extraction column. The separation of four compounds was carried out on a DB-5ms column. The analytes were indentified with retention time and quantified by the external standard method. The calibration curves for the four compounds were linear in the range of 0-1000μg/L with the correlation coefficients more than 0.99. The quantification limits of 4-n-octyl phenol and 4-n-nonyl phenol were 10μg/kg, nonylphenol was 50 μg/kg, and bisphenol A was 6.8 μg/kg. The recoveries in emulsion and gel samples were in the range of 89.1%-102.7%. The method is accurate, fast and suitable for quantitative inspection of 4-n-octyl phenol, 4-n-nonyl phenol, nonyl phenol and bisphenol A in emulsion and gel cosmetics.

cosmetics; GC-MS; 4-n-octyl phenol; 4-n-nonyl phenol; nonyl phenol ; bisphenol A

10.3969/j.issn.1001-232x.2017.04.006

2017-04-05

趙艷菊,女,1977年出生,上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院工程師,研究生,食品、化妝品中有毒有害物質(zhì)檢測,E-mail:zhaoyj@sqi.org.cn。