有效分離染發(fā)劑中對苯二胺等8種組分的方法

蔣明莉，黃義峰，吳金花(貴州省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測院，貴州 貴陽 550014)

1 概述

隨著生活水平的提高，染發(fā)越來越普遍，且每個人的染發(fā)頻次越來越高[1-2]。染料中間體主要成分多為苯胺類化合物，使用后可能引起許多不良反應(yīng)[3-5]。自1999年衛(wèi)生部發(fā)布我國第一部《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》以來，到2007年7月1日衛(wèi)生部頒布實施的《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》(2007年版)，再到2016年12月1日國家食品藥品監(jiān)督管理總局頒布實施的《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》(2015年版)，均規(guī)范列出了染發(fā)類化妝品中允許使用的染發(fā)劑原料，并明確了它們的限制使用要求和標(biāo)簽標(biāo)注規(guī)定。染發(fā)產(chǎn)品的安全性極為重要，染發(fā)時染發(fā)劑或多或少會接觸到皮膚上，染發(fā)劑中的著色劑對苯二胺等作為致癌的有毒物質(zhì)，雖然含量未超過國家的限制標(biāo)準(zhǔn)，依然會對人體造成傷害，長期使用染發(fā)劑染發(fā)將會嚴(yán)重的損害人體健康。因此，染發(fā)劑中對苯二胺等物質(zhì)的分離檢測，對于消費(fèi)者選擇和使用染發(fā)劑具有非常實際的意義。

高效液相色譜法是目前最理想的檢測染料中對苯二胺等物質(zhì)的方法。目前在實驗室進(jìn)行檢測時，發(fā)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)文本中提供的實驗條件往往在實驗室實際情況下無法復(fù)原標(biāo)準(zhǔn)文本中的結(jié)果，有的標(biāo)準(zhǔn)文本提到的部分實驗內(nèi)容比較晦澀讓人很難理解到位。在這些情況下按照標(biāo)準(zhǔn)文本檢測不出目標(biāo)物質(zhì)時，如何通過改變色譜條件來完成定性定量檢測是本文的主要研究目的。本實驗通過《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》(2015版)中染發(fā)劑檢驗方法對對苯二胺等8種組分進(jìn)行檢測[6]，來尋找和確定最佳色譜條件并完成檢測，為各實驗室在新的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)項及日常檢測中提供一定的參考。

2 實驗

2.1 色譜柱的選擇

從化妝品安全技術(shù)規(guī)范2015版的檢測方法中，推薦的色譜柱為 C18(250 mm×4.6 mm×10 μm)，流速 2.0 mL/min，檢測波長280 nm，柱溫：20 ℃；采用規(guī)范中推薦的色譜條件檢測對苯二胺等8種組分所得的譜圖如圖1所示。

圖1 按照標(biāo)準(zhǔn)文本的條件所得對苯二胺等8種組分色譜圖

從圖1可以看出對苯二胺的峰形寬且分裂，甲苯2,5-二胺與氫醌在同一保留時間出峰無法分離。通過降低流速和柱溫等條件也無法改善對苯二胺的峰形以及使甲苯2,5-二胺與氫醌有效分離。因此考慮更換內(nèi)徑小及填充粒徑小的色譜柱，以提高分離效果。通過實驗，C18(250 mm×4.6 mm×5 μm)和C18(150 mm×3.5 mm×2.1 μm)等色譜柱填充粒徑變小或內(nèi)徑減小的色譜柱均可以達(dá)到分離的效果。本文選用了C18(150 mm×3.5 mm×2.1 μm)色譜柱進(jìn)行研究，得到如圖2所示的色譜圖。

從圖2可以看出，8種物質(zhì)都分離了，可是對苯二胺的峰仍然寬且分裂。雖然根據(jù)該色譜條件建立的8種物質(zhì)濃度梯度的校正曲線的相關(guān)系數(shù)均達(dá)0.999，但是對苯二胺峰形太差，仍然需要進(jìn)一步實驗研究。

圖2 改變色譜柱所得對苯二胺等8種組分色譜圖

2.2 溶劑的選擇

一般情況下，在高相液相色譜實驗時，為避免所用溶劑與流動相的差異大，制備標(biāo)準(zhǔn)溶液的溶劑與液相的流動相基本是一致的。本標(biāo)準(zhǔn)文本中制備標(biāo)液溶劑為：95%的乙醇，而流動相則為：含5%乙腈的磷酸緩沖溶液。采用規(guī)范中推薦的流動相進(jìn)行試驗，發(fā)現(xiàn)所檢測的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對苯二胺的峰分裂嚴(yán)重，峰形很不好如圖2所示。通過試驗，我們用流動相的溶液作為溶劑來配制標(biāo)準(zhǔn)溶液能夠解決這個問題，檢測的色譜圖如圖3所示。

從圖3可以看出，使用流動相的溶液配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，可以很好地改善對苯二胺峰形不好的問題。從圖3可以看出鄰苯二胺和間苯二胺的分離不好，可以通過改變流速來提高分離度。

圖3 改變?nèi)軇┧脤Ρ蕉返?種組分的色譜圖

2.3 流速的選擇

通常，降低流速可以提高分離度，但是檢測時間會變長，提高流速可以節(jié)約分析時間，但是分離度會有所降低，把流速從2.0 mL/min調(diào)至1.0 mL/min，得到如圖4所示的色譜圖。

從圖4可以看出，對苯二胺等8種組分完成了有效分離檢測，且每種組分配制的標(biāo)準(zhǔn)系列的線性范圍＞0.999，用此色譜條件可以很好地完成染發(fā)類化妝品中對苯二胺等組分含量的檢測。

圖4 改變流速所得色譜圖

同時我們應(yīng)該明白，降低流速并不能把原本無法分離的物質(zhì)進(jìn)行分離，而只是把分離度欠佳的物質(zhì)進(jìn)行更好地分離。對于完全無法分離的情況，筆者建議首先改變色譜柱再進(jìn)行條件探索。在色譜分析中，分離度、分析速度和柱容量三者之間的關(guān)系，呈現(xiàn)幻想的三角形，即其中任一因素都要受到另外兩個因素的制約，要平衡三者去實現(xiàn)最佳參數(shù)的選擇。

2.4 流動相pH的調(diào)節(jié)

本人在實驗過程中發(fā)現(xiàn)流動相的pH對各組分分離有巨大的影響。在規(guī)范中提到，流動相的pH調(diào)至7.7，是弱堿性，那么若調(diào)節(jié)的pH無法剛好為7.7時，調(diào)至7.7以下與7.7以上是否有區(qū)別呢？以上實驗色譜圖均是pH調(diào)節(jié)至7.7稍稍偏上所得的結(jié)果，而將流動相pH調(diào)節(jié)至7.7以下時且用該流動相作為溶劑配制混合標(biāo)準(zhǔn)溶液時得到的色譜圖如圖5所示。

從圖5可以看出，對苯二胺和對氨基苯酚幾乎同時出峰，不能有效分離。因此，流動相的pH對檢測結(jié)果影響很大，并非調(diào)節(jié)成7.7左右這么籠統(tǒng)而已。在實際分析時，要注意調(diào)節(jié)的流動相pH對實驗結(jié)果的影響，避免在實驗過程中走彎路。

圖5 pH的調(diào)節(jié)至7.7以下所得色譜圖

3 結(jié)語

根據(jù)以上實驗研究，確定檢測染發(fā)劑中對苯二胺的檢測最佳參考色譜條件為：色譜柱：C18柱(250 mm×4.6 mm×5 μm)、C18柱(150 mm×3.5 mm×2.1 μm)及等效色譜柱。流動相pH：調(diào)至7.7或偏高一點，標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋溶劑：與流動相保持一致，流速：1.0 mL/min。使用本文的檢測條件能夠很好的檢測染發(fā)劑中對苯二胺等物質(zhì)，檢測的每一種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的線性均在0.999以上，檢出限、定量限等滿足《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》2015版中檢驗方法的要求，在檢測實際染發(fā)劑產(chǎn)品時結(jié)果精密度和回收率均滿足GB/T 27417—2017《合格評定 化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗證指南》標(biāo)準(zhǔn)的要求，用以上色譜條件可以得到較好的實驗效果。

高效液相色譜法不僅僅是檢測染發(fā)劑中各組分的最佳方法，同時也是許多物質(zhì)檢測的常規(guī)方法，該方法已成為化學(xué)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)學(xué)、商檢和法檢等學(xué)科領(lǐng)域中重要的分離分析技術(shù)；在使用高效液相色譜法時如何尋找最佳色譜條件，是每一位檢測者必須面對的第一課題。本文通過染發(fā)劑中對苯二胺等物質(zhì)檢測條件的優(yōu)化為例，介紹了在使用高效液相色譜法檢測時遇到問題時的解決思路，不僅為初學(xué)者也為普通檢測人員在日常檢測和新方法開發(fā)時提供一定的參考思路。