氣相色譜-質(zhì)譜法測定化妝品中13種防曬劑

呂 穩(wěn), 李紅英, 劉 杰, 韓 瑋, 黃 偉

(湖北省藥品監(jiān)督檢驗(yàn)研究院, 湖北 武漢 430075)

隨著人們生活水平的提高,防曬意識(shí)逐漸增強(qiáng),防曬類產(chǎn)品的使用也越來越頻繁[1]。防曬劑可以分為物理防曬劑和化學(xué)防曬劑,化學(xué)防曬劑由于防曬效果好、種類繁多而廣泛用于各類化妝品中[2-4]。但長期大量使用化學(xué)防曬劑會(huì)對(duì)人體皮膚造成損害,引起過敏、皮炎等不良反應(yīng),因此世界各國對(duì)防曬劑的使用限量有明確的要求[5,6]。我國《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》2015年版規(guī)定了25種準(zhǔn)用化學(xué)防曬劑和2種物理防曬劑的使用限度[7]。目前,化學(xué)防曬劑的檢測方法主要有高效液相色譜法[8-11]、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[12,13]、氣相色譜法[14]、氣相色譜-質(zhì)譜法[15-17]等。其中氣相色譜-質(zhì)譜法由于不使用有機(jī)流動(dòng)相、定性定量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)而廣泛用于化妝品檢驗(yàn)檢測[18]。目前關(guān)于氣相色譜-質(zhì)譜法檢測化妝品中防曬劑的研究較少,檢測對(duì)象不夠全面[19-22]。本文針對(duì)我國《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》2015年版規(guī)定的25種準(zhǔn)用化學(xué)防曬劑中的13種成分,建立氣相色譜-質(zhì)譜分析方法,進(jìn)一步完善相關(guān)檢測方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器、試劑與材料

Agilent 7890A-7000B氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜儀(美國安捷倫公司); HMV-50A型渦旋振蕩器(天津恒奧公司); BRANSON-8800型超聲波清洗機(jī)(上海必能信公司)。

13種防曬劑:水楊酸乙基己酯(ethylhexyl salicylate, ES,純度99.40%)、胡莫柳酯(homosalate, HMS,純度99.6%)、4-甲基芐亞基樟腦(4-methylbenzylidene camphor, 4-MBC,純度99.09%)、二甲基對(duì)氨基苯甲酸乙基己酯(ethylhexyl dimethyl para- aminobenzoic acid, ED-PABA,純度98.63%)、甲氧基肉桂酸乙基己酯(ethylhexyl methoxycinnamate, EHMC,純度99.39%)、奧克立林(octocrylene, OC,純度98.7%)、丁基甲氧基二苯甲?；淄?butyl methoxydibenzoylmethane, BMDBM,純度99.8%)、二乙氨羥苯甲?；郊姿峒乎?diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate, DHHB,純度99.43%)(德國Dr. Ehrenstorfer公司); 3-亞芐基樟腦(3-benzylidene camphor, 3-BC,純度96%)(加拿大TRC公司);二苯酮-3(benzophenone-3, BP-3,純度99.24%)(美國Stanford Chemicals公司);樟腦苯扎銨甲基硫酸鹽(camphor benzalkonium methosulfate, CBM,純度99.2%)(美國Sigma公司);甲酚曲唑三硅氧烷(drometrizole trisiloxane, DT,純度99.4%)、對(duì)甲氧基肉桂酸異戊酯(isopentyl-4-methoxycinnamate, IMC,純度98.9%)(德國USP公司)。

二氯甲烷(dichloromethane, DCM)、四氫呋喃(tetrahydrofuran, THF)、甲醇(methanol, MT)、乙腈(acetonitrile, ACN)、正己烷(n-hexane, HA)、丙酮(acetone, AT),色譜純,德國默克公司。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:分別稱取13種防曬劑標(biāo)準(zhǔn)品0.05 g于10 mL棕色容量瓶中,用二氯甲烷定容至刻度配制成5 g/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:分別移取丁基甲氧基二苯甲?；淄楹投野绷u苯甲?；郊姿峒乎?biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液各5 mL,樟腦苯扎銨甲基硫酸鹽、奧克立林和甲酚曲唑三硅氧烷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液各2.5 mL,其他標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液各0.5 mL于50 mL容量瓶中,用二氯甲烷定容至刻度配制成13種防曬劑的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3 樣品前處理

準(zhǔn)確稱取0.5 g(精確到0.1 mg)化妝品樣品于50 mL容量瓶中,用二氯甲烷定容至刻度,渦旋振蕩30 s,超聲萃取15 min,取該溶液1 mL,再用二氯甲烷稀釋至50 mL,經(jīng)0.22 μm有機(jī)系微孔濾膜過濾,待測。

1.4 氣相色譜-質(zhì)譜條件

色譜柱:HP-5ms毛細(xì)管色譜柱(30 m×250 μm×0.25 μm);載氣:高純氮?dú)?柱流速:1.0 mL/min;進(jìn)樣量:1 μL;進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣,分流比為10∶1;進(jìn)樣口溫度:260 ℃。柱溫采用程序化升溫:初始溫度150 ℃,以5 ℃/min升溫至290 ℃,保持5 min。

離子源為EI源;離子源溫度為230 ℃;四極桿溫度:150 ℃;電子能量:70 eV;采用選擇離子監(jiān)測模式(SIM)掃描。

2 結(jié)果與討論

2.1 GC-MS條件的選擇

本實(shí)驗(yàn)采用HP-5ms非極性毛細(xì)管色譜柱對(duì)13種防曬劑進(jìn)行分離,通過全掃描結(jié)合NIST譜庫檢索,選擇豐度較高、干擾較低、重現(xiàn)性好的3個(gè)特征離子作為定性離子,其中豐度最高的一個(gè)作為定量離子,然后采用SIM模式進(jìn)行測定,結(jié)果見表1。

采用SIM模式掃描得到的13種防曬劑的總離子流色譜圖(TIC)見圖1,可以看出,13種防曬劑在30 min內(nèi)得到較好的分離,峰形尖銳對(duì)稱。

表 1 13種防曬劑的保留時(shí)間、定量和定性離子

圖 1 13種防曬劑的總離子流圖

2.2 萃取溶劑的選擇與基質(zhì)效應(yīng)

本文試驗(yàn)了氣相色譜常用的不同極性的6種有機(jī)溶劑來進(jìn)行萃取,考察了6種溶劑對(duì)13種防曬劑的平均回收率的影響。同時(shí),由于化妝品基質(zhì)復(fù)雜,其基質(zhì)效應(yīng)(matrix effect, ME)直接影響結(jié)果的靈敏度。取空白樣品按10 mg/g的水平添加13種防曬劑,用6種不同溶劑按1.3節(jié)方法處理后配制基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液(A),同時(shí)以對(duì)應(yīng)純?nèi)軇┡渲葡嗤瑵舛鹊臉?biāo)準(zhǔn)溶液(B),按公式ME=(A溶液的響應(yīng)值/B溶劑中相應(yīng)目標(biāo)物的響應(yīng)值)×100%計(jì)算,進(jìn)行基質(zhì)效應(yīng)評(píng)價(jià)。平均回收率和基質(zhì)效應(yīng)結(jié)果見表2。由表2可知,二氯甲烷、丙酮和四氫呋喃的平均回收率最大,其中二氯甲烷的平均回收率為96.3%。13種防曬劑的ME各不相同,其中二氯甲烷的ME為90.1%～100.5%,表明其基質(zhì)效應(yīng)弱,特異性良好,而其他溶劑的ME值都有小于90%的情況,對(duì)某些組分抑制效應(yīng)明顯;同時(shí)考慮到丙酮為易制毒類試劑,四氫呋喃對(duì)儀器有一定的腐蝕性,故選擇二氯甲烷作為萃取溶劑。

表 2 13種防曬劑在不同溶劑中的基質(zhì)效應(yīng)和平均回收率

2.3 線性關(guān)系與檢出限

分別取混合標(biāo)準(zhǔn)溶液0.05、0.1、0.2、0.4、0.8和1.5 mL,用二氯甲烷定容至10 mL容量瓶中,得到標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,依次測定。以13種防曬劑定量離子的峰面積(y)為縱坐標(biāo),進(jìn)樣濃度(x)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性參數(shù)見表3。由表3可以看出,13種目標(biāo)物在相應(yīng)的線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)大于0.998。取不含目標(biāo)物的防曬化妝品,添加一定低濃度的13種防曬劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按樣品提取方法處理后測定,以3倍信噪比計(jì)算檢出限,10倍信噪比計(jì)算定量限,13種防曬劑的檢出限為0.04～0.63 mg/g,定量限為0.12～2.10 mg/g,滿足實(shí)驗(yàn)分析要求。

2.4 回收率與精密度

常用的防曬類化妝品基質(zhì)為霜類和乳類,因此分別取不含目標(biāo)物的霜類和乳類空白樣品,在3個(gè)水平下進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),每個(gè)水平平行測定6次,結(jié)果見表4。結(jié)果顯示13種防曬劑在霜類基質(zhì)中的加標(biāo)回收率為88.7%～103.6%, RSD為1.7%～4.9%,在乳類基質(zhì)中的加標(biāo)回收率為88.4%～102.3%, RSD為1.2%～3.9%,表明本方法的重復(fù)性和穩(wěn)定性良好。

表 3 13種防曬劑的線性方程、線性范圍和檢出限

表 4 13種防曬劑的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)

2.5 樣品結(jié)果分析

隨著防曬劑的廣泛使用,防曬劑不僅用于防曬類化妝品中,在其他種類的化妝品中也常有添加,而這類產(chǎn)品屬于日常監(jiān)管的盲區(qū),其防曬劑的添加水平并不清楚。美白類化妝品由于使用普遍,其產(chǎn)品中常添加防曬劑成分,依據(jù)本文方法測定了5批含有防曬劑的美白類化妝品中的防曬劑含量,結(jié)果見表5。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,檢測出的5種防曬劑含量為0.8%～5.2%,符合相關(guān)規(guī)定。

表 5 樣品的測定結(jié)果

3 結(jié)論

本工作建立了同時(shí)測定化妝品中13種防曬劑的氣相色譜-質(zhì)譜方法。該方法定性定量準(zhǔn)確,適用于一般基質(zhì)的化妝品中防曬劑的測定,操作簡單,安全度高,精密度高,檢出限低,滿足化妝品的檢測要求,為市場監(jiān)管和實(shí)驗(yàn)室檢測提供了新的技術(shù)支持。測定了5批美白類化妝品中5種防曬劑的含量,結(jié)果符合相關(guān)規(guī)定。