氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定化妝品中15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)

韓偉娜, 劉彤彤, 王露露, 侯筱宇, 曹 進(jìn)*

(1. 國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局食品質(zhì)量與安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 中國(guó)食品藥品檢定研究院, 北京 100050;2. 中國(guó)藥科大學(xué), 江蘇 南京 210009)

化妝品中使用防腐劑可以有效降低和控制微生物生長(zhǎng),減少由于微生物污染而引起的產(chǎn)品變質(zhì)風(fēng)險(xiǎn),避免因外源性生物污染給人體健康帶來(lái)潛在危害。但大多數(shù)防腐劑都具有刺激性,容易造成皮膚過(guò)敏[1-3]。目前化妝品中常見(jiàn)的防腐劑包括4-羥基苯甲酸酯、異噻唑啉酮、甲醛及其釋放劑等[4]。其中,化妝品中異噻唑啉酮類防腐劑的使用導(dǎo)致部分消費(fèi)者發(fā)生了嚴(yán)重的化妝品過(guò)敏[5,6]。甲醛及其釋放劑導(dǎo)致的化妝品接觸性過(guò)敏現(xiàn)象也十分常見(jiàn)[7,8],因此,我國(guó)2021年修訂《化妝品禁用原料目錄》中明確指出化妝品中禁止使用甲醛[9]。而苯甲酸、4-羥基苯甲酸酯類防腐劑則相對(duì)安全,造成的過(guò)敏現(xiàn)象較為少見(jiàn)[5],但也有數(shù)據(jù)表明近年來(lái)臺(tái)灣地區(qū)4-羥基苯甲酸酯類接觸性過(guò)敏的患病率呈上升趨勢(shì)[10]。

為保障消費(fèi)者權(quán)益和健康,各國(guó)對(duì)化妝品中允許添加的防腐劑種類、使用范圍和最大允許使用濃度都做了規(guī)定。如:歐盟委員會(huì)限制化妝品中使用4-羥基苯甲酸異丙酯等5種4-羥基苯甲酸酯類物質(zhì)[11],并禁止免洗類產(chǎn)品中使用甲基異噻唑啉酮,在淋洗類化妝品中允許使用的最大限量為0.01%[12]。我國(guó)《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》(2015年版,以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)規(guī)范》)也對(duì)化妝品中4-羥基苯甲酸酯、苯甲酸及其鹽和酯類等防腐劑做了禁、限量規(guī)定[13]。對(duì)化妝品中防腐劑的使用情況進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)管可以在確保產(chǎn)品質(zhì)量、延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期的同時(shí),盡可能保證消費(fèi)者使用的安全性。

目前化妝品中防腐劑的檢測(cè)主要有高效液相色譜法(HPLC)[14-16]、液相色譜-質(zhì)譜法(LC-MS)[17-19]、氣相色譜法(GC)[20,21]和氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)[22],其中,GC-MS分離效能高,在化妝品防腐劑檢測(cè)中已有應(yīng)用,如王任等[23]利用HLB小柱對(duì)樣品進(jìn)行有效凈化,然后結(jié)合GC-MS/MS測(cè)定了化妝品中8種防腐劑類成分;呂穩(wěn)等[24]利用GC-MS技術(shù)同時(shí)檢測(cè)了嬰幼兒化妝品中16種防腐劑。目前利用GC-MS技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),研究人員大多選用單色譜柱展開(kāi),但實(shí)際應(yīng)用時(shí)單一柱系統(tǒng)可能無(wú)法滿足應(yīng)用需求。我國(guó)《技術(shù)規(guī)范》中對(duì)防腐劑的檢測(cè)通常采用液相色譜法和氣相色譜法,但其中所列出的測(cè)定方法存在檢測(cè)對(duì)象不夠全面、定性和定量準(zhǔn)確性欠缺的問(wèn)題,不能滿足近幾年國(guó)家風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)防腐劑測(cè)定和監(jiān)管的需要。實(shí)際測(cè)定過(guò)程中可能由于配方添加量低于方法檢出限或方法專屬性差,無(wú)法排除基質(zhì)干擾等原因,易造成誤判,導(dǎo)致防腐劑種類、含量與配方標(biāo)簽不符。同時(shí)對(duì)于化妝品中防腐劑類成分非定向篩查時(shí)可能存在保留時(shí)間隨實(shí)驗(yàn)條件更改而變化、定性不夠準(zhǔn)確等問(wèn)題。因此建立更靈敏、更廣泛、高通量的檢測(cè)手段用于化妝品安全監(jiān)管十分必要。

目前分離檢測(cè)多種組分的研究,大多對(duì)比多種不同色譜柱的分離情況,最終選擇單根最優(yōu)色譜柱開(kāi)展。本文利用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀,建立了采用DB-5MS和DB-WAX色譜柱檢測(cè)化妝品中15種常用防腐劑的分析方法,采用正構(gòu)烷烴進(jìn)行保留指數(shù)(RI)校準(zhǔn)定性,建立了基于“兩柱保留指數(shù)、一個(gè)質(zhì)譜匹配度”的精確鑒定方法。該方法準(zhǔn)確性強(qiáng),靈敏度高,相對(duì)全面,擴(kuò)大了防腐劑檢測(cè)的應(yīng)用范圍,既可用于非定向篩查,也可用于定量研究。選用極性相差較大的DB-5MS和DB-WAX色譜柱,可覆蓋相對(duì)全面的極性范圍,也可以進(jìn)一步滿足實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要同時(shí)檢測(cè)15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)外其他組分的需求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀GCMS-TQ8050(日本Shimadzu公司); DB-5MS色譜柱、DB-WAX色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm,美國(guó)Agilent公司); XP205分析天平、AL204分析天平(瑞士Mettler Toledo公司);渦旋混合器(海門市Kylin-Bell公司);超聲波清洗器(北京科璽世紀(jì)科技有限公司);離心機(jī)(安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司)。

苯甲醇、苯甲酸、甲基異噻唑啉酮、苯甲酸異丙酯、5-溴-5-硝基-1,3-二噁烷、甲基氯異噻唑啉酮、4-羥基苯甲酸甲酯、4-羥基苯甲酸乙酯、4-羥基苯甲酸異丙酯、4-羥基苯甲酸丙酯、苯甲酸苯酯、4-羥基苯甲酸異丁酯、4-羥基苯甲酸丁酯、4-羥基苯甲酸苯酯、4-羥基苯甲酸芐酯等15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品(純度均大于98%)以及C32正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)品(純度94.3%)均購(gòu)于北京曼哈格生物科技有限公司; C7～C40正構(gòu)烷烴混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg/L,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司);乙腈(質(zhì)譜純,美國(guó)Thermo Fisher公司);無(wú)水硫酸鎂(上海阿拉丁生化科技股份有限公司); GHP濾膜(0.22 μm,美國(guó)Waters公司)。

爽膚水、乳液、面膜、膏霜等樣品來(lái)自網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)及本地商場(chǎng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

稱取15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品各100 mg(精確至0.1 mg),用乙腈分別定容至10 mL,配制成質(zhì)量濃度為10 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。分別移取15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液適量,用乙腈配制成100 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液(-20 ℃避光保存)。臨用時(shí)移取標(biāo)準(zhǔn)中間液,用乙腈逐級(jí)稀釋配制得苯甲酸、甲基氯異噻唑啉酮、甲基異噻唑啉酮、5-溴-5-硝基-1,3-二噁烷質(zhì)量濃度為0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、2.0和5.0 μg/mL,其余11種組分質(zhì)量濃度為0.01、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5和2.0 μg/mL的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.2.2樣品處理

稱取0.1 g(精確至0.001 g)樣品于具塞比色管中,加入20 mL乙腈渦旋混勻,超聲提取10 min后,用1 g(精確至0.01 g)無(wú)水硫酸鎂除水,以10 000 r/min離心5 min。取上清液過(guò)0.22 μm GHP濾膜,濾液備用。

1.3 儀器條件

1.3.1色譜條件

DB-5MS色譜柱 進(jìn)樣量1 μL;分流比15∶1;載氣He(純度>99.99%);載氣流速1 mL/min;進(jìn)樣口溫度280 ℃;程序升溫:初始溫度為50 ℃,保持3 min,以7 ℃/min的速率升溫至100 ℃,保持2 min,再以10 ℃/min的速率升溫至235 ℃,保持2 min,最后以20 ℃/min的速率升溫至280 ℃。

DB-WAX色譜柱 進(jìn)樣口溫度250 ℃;程序升溫:初始溫度為50 ℃,保持1 min,以50 ℃/min的速率升溫至120 ℃,再以5 ℃/min的速率升溫至195 ℃,保持3 min后,以20 ℃/min的速率升溫至220 ℃,保持10 min,最后以15 ℃/min的速率升溫至240 ℃,保持8 min。其他參數(shù)同DB-5MS色譜柱。

1.3.2質(zhì)譜條件

離子源:EI源;離子源溫度:230 ℃;傳輸線溫度:280 ℃(DB-5MS柱)和250 ℃(DB-WAX柱);溶劑延遲時(shí)間:3.5 min(DB-5MS柱)和2.5 min(DB-WAX柱);數(shù)據(jù)采集模式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM)。15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的定量離子對(duì)、定性離子對(duì)及碰撞能量見(jiàn)表1。

表1 15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的保留指數(shù)、定量離子對(duì)、定性離子對(duì)及碰撞能量

1.4 保留指數(shù)的計(jì)算

分析物的保留時(shí)間因色譜柱類型等分析條件不同而不同,而保留指數(shù)(待測(cè)組分在相鄰兩個(gè)正構(gòu)烷烴之間的相對(duì)位置)根據(jù)色譜柱類型保持不變,是廣泛使用、國(guó)際公認(rèn)的定性指針。分別在上述DB-5MS和DB-WAX儀器條件下采集C7～C40正構(gòu)烷烴的出峰信息,由于儀器參數(shù)設(shè)置,如溶劑延遲時(shí)間、具體升溫程序不同等,導(dǎo)致C7～C40正構(gòu)烷烴在上述升溫程序的采集范圍內(nèi)未全部出峰,無(wú)法準(zhǔn)確判定每個(gè)具體正構(gòu)烷烴的位置。此時(shí)通過(guò)采集單一C32烷烴,再準(zhǔn)確鑒別上述程序中采集到的其他正構(gòu)烷烴,確定每個(gè)正構(gòu)烷烴的質(zhì)譜信息,利用軟件計(jì)算15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的保留指數(shù)。保留指數(shù)的計(jì)算公式:

RI=100Z+100(TX-TZ)/(TZ+1-TZ)

其中,Z:目標(biāo)峰相鄰(之前)的正構(gòu)烷烴的碳數(shù);TX:目標(biāo)化合物保留時(shí)間;TZ:目標(biāo)峰相鄰(之前)的正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間;TZ+1:目標(biāo)峰相鄰(之后)的正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件的優(yōu)化

2.1.1分流比的選擇

分析比較了分流比為50∶1、15∶1、不分流3種情況下同一實(shí)際加標(biāo)樣品在DB-5MS色譜柱上全掃描模式下的出峰情況,見(jiàn)附圖S1～S3(詳見(jiàn)https://www.chrom-China.com)。當(dāng)不分流進(jìn)樣時(shí),15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的色譜峰均存在拖尾現(xiàn)象,且實(shí)際樣品檢測(cè)中引入較多雜質(zhì)易污染離子源;當(dāng)分流比為15∶1時(shí),各物質(zhì)均能較好分離,可以滿足檢測(cè)需求;當(dāng)分流比為50∶1時(shí),各物質(zhì)分離度也可以滿足檢測(cè)需求,但較分流比為15∶1時(shí)靈敏度下降?？紤]化妝品中各防腐劑含量及檢測(cè)需求,選擇分流比為15∶1。

2.1.2色譜柱的選擇

目前使用GC、GC-MS分離檢測(cè)多種組分的研究大多圍繞對(duì)比多種不同色譜柱分離情況,選擇單根最優(yōu)色譜柱開(kāi)展。實(shí)際應(yīng)用時(shí),存在檢測(cè)上述15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的同時(shí)需檢測(cè)其他物質(zhì)的情況,單一柱系統(tǒng)可能不能滿足應(yīng)用需求。選用極性相差較大的雙色譜柱建立研究,可以采集到不同極性段的物質(zhì),彌補(bǔ)單色譜柱檢測(cè)中存在的不足,同時(shí)也可以在非定向篩查時(shí)擴(kuò)大物質(zhì)的檢測(cè)范圍,篩查出更多極性范圍相差較大的物質(zhì),結(jié)合保留指數(shù)定性,可以提供更豐富的物質(zhì)信息,擴(kuò)大實(shí)際應(yīng)用范圍。

研究選取DB-5MS和DB-WAX色譜柱搭建GC-MS雙柱系統(tǒng)。其中,DB-5MS色譜柱為非極性色譜柱,對(duì)非極性、弱極性以及中等極性的成分都有較好的分離度。同時(shí),其信噪比高,靈敏度高,耐高溫,可以較好地分離高沸點(diǎn)物質(zhì),本研究中的15種待測(cè)組分均被檢測(cè)到,但其可能不能很好地適用于其他極性成分的檢測(cè)。DB-WAX柱為強(qiáng)極性色譜柱,適用于分離強(qiáng)極性、低沸點(diǎn)成分,為極性物質(zhì)提供了對(duì)稱的峰形,提高極性物質(zhì)的響應(yīng)度。但DB-WAX色譜柱最高柱溫250 ℃,不耐高溫,無(wú)法檢測(cè)高沸點(diǎn)、不易揮發(fā)的組分,如5-溴-5-硝基-1,3-二噁烷、4-羥基苯甲酸苯酯、4-羥基苯甲酸芐酯,且隨著溫度升高,DB-WAX色譜柱會(huì)發(fā)生基線漂移現(xiàn)象。對(duì)于部分極性較強(qiáng)的物質(zhì),DB-WAX的保留作用強(qiáng),可能會(huì)存在色譜峰拖尾的情況。本研究通過(guò)DB-WAX色譜柱,可以檢測(cè)到12種待測(cè)組分,但甲基異噻唑啉酮及苯甲酸酯類防腐劑在DB-WAX條件下的檢出限和定量限均低于DB-5MS色譜柱。采用DB-5MS和DB-WAX色譜柱時(shí)15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的總離子流色譜圖見(jiàn)圖1。

圖 1 15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)分別采用(a) DB-5MS和(b) DB-WAX色譜柱分離檢測(cè)時(shí)的總離子流色譜圖Fig. 1 Total ion chromatograms of the 15 preservative allergens for separation and detection by (a) DB-5MS and (b) DB-WAX columns 1. benzyl alcohol; 2. benzoic acid; 3. methylisothiazolinone; 4. isopropyl benzoate; 5. bronidox; 6. methylchloroisothiazolinone; 7. methylparaben; 8. ethylparaben; 9. isopropylparaben; 10. propylparaben; 11. benzoic acid phenyl ester; 12. isobutylparaben; 13. butylparaben; 14. phenylparaben; 15. benzylparaben.

2.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

根據(jù)GC-MS/MS母離子和子離子一一對(duì)應(yīng)的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式,通過(guò)設(shè)定多個(gè)時(shí)間段和掃描通道同時(shí)分析多種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)成分,先通過(guò)GC對(duì)其分離和全掃描,確定防腐劑成分的出峰時(shí)間和一級(jí)碎片離子,選擇離子強(qiáng)度高的一級(jí)碎片作為母離子,應(yīng)用電子轟擊電離模式對(duì)母離子在不同碰撞能量下進(jìn)行二次電離,選擇信號(hào)較強(qiáng)的二級(jí)碎片離子作為子離子,以產(chǎn)生信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的碰撞能量作為最終優(yōu)化碰撞能量,優(yōu)化后的條件見(jiàn)表1。

2.3 定性方式的優(yōu)化

圖 2 (a)C32和(b)C16～C33烷烴在DB-5MS條件下的提取離子流色譜圖Fig. 2 Extracted ion chromatograms of (a) C32 and (b) C16-C33 alkanes under DB-5MS conditions

圖 3 (a)C32和(b)C11～C32烷烴在DB-WAX條件下的提取離子流色譜圖Fig. 3 Extracted ion chromatograms of (a) C32 and (b) C11-C32 alkanes under DB-WAX conditions

區(qū)別于簡(jiǎn)單的保留時(shí)間定性,本文利用保留指數(shù)對(duì)15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)進(jìn)行定性。保留指數(shù)定性方式誤差小,應(yīng)用范圍廣。在非定向篩查時(shí),利用保留指數(shù)參數(shù),也可以在無(wú)標(biāo)準(zhǔn)品或不使用標(biāo)準(zhǔn)品的情況下,僅通過(guò)分析一次正構(gòu)烷烴,即可預(yù)估目標(biāo)物的保留時(shí)間,可以為非定向篩查提供思路,具有重要應(yīng)用價(jià)值。在DB-5MS和DB-WAX色譜柱上首先確定每個(gè)正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間,每個(gè)正構(gòu)烷烴的保留指數(shù)對(duì)應(yīng)100倍正構(gòu)烷烴的碳數(shù)。根據(jù)15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的保留時(shí)間及峰前后正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間計(jì)算其保留指數(shù),即15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的所對(duì)應(yīng)峰前后相鄰正烷烴的相對(duì)保留時(shí)間。在DB-5MS、DB-WAX條件下測(cè)得的C32和C7～C40正構(gòu)烷烴的出峰情況如圖2、3所示,15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的保留指數(shù)詳見(jiàn)表1。由于苯甲酸在DB-WAX柱上拖尾現(xiàn)象嚴(yán)重,隨濃度升高輕微峰前移,故苯甲酸在DB-WAX柱上的保留指數(shù)定性窗口較寬,具體15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)在DB-5MS、DB-WAX色譜柱條件下保留指數(shù)的定性窗口如附表S1所示。

2.4 樣品提取方式的優(yōu)化

2.4.1樣品提取溶劑的選擇

本方法對(duì)比了化妝品中15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)在甲醇和乙腈兩種溶劑中的提取效果,雖然乙腈提取可能引入更多的雜質(zhì),但對(duì)苯甲酸等組分的提取效果優(yōu)于甲醇,且加標(biāo)回收率基本滿足《分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則》的要求,因此選擇乙腈作為提取溶劑。樣品溶液含水會(huì)使燈絲氧化,降低燈絲壽命,因此選擇無(wú)水MgSO4作為脫水試劑。前處理方法簡(jiǎn)單方便,滿足檢測(cè)需求。

2.4.2樣品提取溶劑用量的選擇

研究對(duì)比了10 mL和20 mL兩種提取溶劑用量下實(shí)際樣品中15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的出峰情況。10 mL乙腈提取時(shí)部分樣品存在檢測(cè)器飽和現(xiàn)象,降低儀器壽命,20 mL乙腈提取時(shí)則幾乎不存在檢測(cè)器飽和的問(wèn)題,且選取的爽膚水、乳液、面膜、膏霜4種基質(zhì)均為免洗型產(chǎn)品,依據(jù)《技術(shù)規(guī)范》中對(duì)這15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的禁、限量要求,最大允許使用濃度均落在方法線性范圍內(nèi),滿足監(jiān)管要求,因此選擇乙腈提取溶劑的體積為20 mL。

2.4.3凈化方式的選擇

由于15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的極性相差較大,因此沒(méi)有選擇固相萃取技術(shù)。直接超聲提取的預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),爽膚水、乳液、面膜、面霜4種常見(jiàn)基質(zhì)在DB-5MS和DB-WAX色譜條件下均存在基質(zhì)效應(yīng)(ME),通過(guò)HLB小柱進(jìn)行凈化處理,對(duì)比凈化前后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,各基質(zhì)加標(biāo)樣品的基質(zhì)效應(yīng)降低,但苯甲酸、甲基異噻唑啉酮等組分回收率也降低,不能滿足實(shí)驗(yàn)要求。故最終仍選擇直接超聲提取,不經(jīng)HLB小柱凈化,通過(guò)基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線定量降低基質(zhì)效應(yīng)的影響。

2.4.4超聲時(shí)間的選擇

超聲提取可以增大待測(cè)組分的提取效率,但同時(shí)加快了易揮發(fā)組分的流失。實(shí)驗(yàn)分別對(duì)渦旋混勻(肉眼觀察混勻后既可)、渦旋混勻5 min、渦旋混勻(肉眼觀察混勻后既可)后超聲提取一定時(shí)間(5、10、15、20、25 min)進(jìn)行了考察。超聲10 min時(shí),待測(cè)組分的回收率都相對(duì)較高,如圖4所示。因此,實(shí)際樣品提取選擇超聲10 min。

2.5 方法學(xué)評(píng)價(jià)

2.5.1基質(zhì)效應(yīng)的考察

基質(zhì)效應(yīng)會(huì)影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,可以用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率和溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的比值評(píng)價(jià)基質(zhì)效應(yīng)。按照1.2.1節(jié)配制系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,在確定的最佳儀器分析條件下進(jìn)樣測(cè)定,以目標(biāo)組分的峰面積對(duì)相應(yīng)的質(zhì)量濃度繪制溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線;向空白樣品中添加15種防腐劑過(guò)敏原混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,同法獲得基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線。ME越接近100%,說(shuō)明基質(zhì)效應(yīng)越小。DB-5MS色譜柱條件下基質(zhì)效應(yīng)的范圍為63.6%～149.9%,DB-WAX色譜柱條件下基質(zhì)效應(yīng)的范圍為88.0%～114.4%。結(jié)果表明,15種化合物在4種基質(zhì)中存在基質(zhì)抑制和增強(qiáng)效應(yīng),且DB-WAX色譜柱的基質(zhì)效應(yīng)弱于DB-5MS色譜柱(詳見(jiàn)附表S2～S3)。為降低基質(zhì)效應(yīng)的影響,本實(shí)驗(yàn)采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量分析。

2.5.2線性范圍與檢出限

在最優(yōu)測(cè)定條件和提取條件下,對(duì)該方法的線性范圍、檢出限(LOD)和定量限(LOQ)進(jìn)行驗(yàn)證,以定量離子信噪比(S/N)大于3確定LOD,以S/N大于10確定LOQ。15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)在DB-5MS、DB-WAX色譜柱條件下的線性范圍、相關(guān)系數(shù)(r2)、檢出限、定量限如表2所示。經(jīng)兩次檢測(cè),DB-5MS色譜柱可以同時(shí)檢測(cè)15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì),方法的檢出限為0.02～0.2 mg/kg; DB-WAX色譜柱可以檢測(cè)12種防腐劑,方法的檢出限為0.01～20 mg/kg。在各自的線性范圍內(nèi)15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均大于0.99。與文獻(xiàn)[25]相比,本實(shí)驗(yàn)在DB-5MS條件下獲得15種組分的檢出限和定量限值更低,檢測(cè)的靈敏度更高。DB-WAX為強(qiáng)極性色譜柱,對(duì)極性組分的分離效果好,但其不耐高溫,不適用于高沸點(diǎn)、不易揮發(fā)的組分,如5-溴-5-硝基-1,3-二噁烷、4-羥基苯甲酸苯酯、4-羥基苯甲酸芐酯;對(duì)于部分極性較強(qiáng)的組分,如苯甲酸,容易造成拖尾現(xiàn)象,對(duì)峰積分造成了極大程度的影響。楊明等[26]的研究也表明苯甲酸在極性色譜柱上易拖尾,因此造成苯甲酸的檢出限和定量限值較高,但甲基異噻唑啉酮以及苯甲酸酯類防腐劑在DB-WAX條件下的檢出限和定量限低于DB-5MS色譜柱,定量檢測(cè)時(shí)檢出限相對(duì)更低。

表2 15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限與定量限

2.5.3回收率和精密度

向爽膚水、乳液、面膜和膏霜4種基質(zhì)的空白樣品中添加3個(gè)不同水平的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)行方法回收率驗(yàn)證。DB-5MS條件下,各防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的添加水平均為0.02、0.2、1 mg/L; DB-WAX條件下,苯甲酸的添加水平為0.5、1.5、4 mg/L,其他防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的添加水平為0.02、0.2、1 mg/L。結(jié)果表明,各防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)在DB-5MS條件下和在DB-WAX條件下回收率在70.1%～129.8%范圍內(nèi),相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均小于15%,詳見(jiàn)附表S4～S5。

2.5.4保留指數(shù)的精密度

為進(jìn)一步考察混合標(biāo)準(zhǔn)溶液保留指數(shù)的精密度,在相同條件下測(cè)定混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和正構(gòu)烷烴,確定15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的保留指數(shù),各組分保留指數(shù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.003 5%(n=6),表明使用正構(gòu)烷烴對(duì)待測(cè)物定性時(shí)相對(duì)誤差小,可信度高。

2.6 實(shí)際樣品分析

按所建立的方法對(duì)爽膚水、乳液、面膜和膏霜4種基質(zhì)各20批實(shí)際樣品進(jìn)行分析,由于苯甲酸在DB-WAX色譜柱上拖尾現(xiàn)象嚴(yán)重,檢出限高于DB-5MS色譜柱,導(dǎo)致產(chǎn)品中苯甲酸在DB-5MS條件下的檢出率高于DB-WAX柱;甲基異噻唑啉酮在DB-WAX色譜柱條件下的檢出限為0.02 mg/kg,低于在DB-5MS色譜柱條件下的檢出限0.1 mg/kg,導(dǎo)致甲基異噻唑啉酮在DB-WAX的檢出率為8.8%,略高于DB-5MS條件下的檢出率7.5%。80批實(shí)際樣品中有2批檢測(cè)出了禁用成分4-羥基苯甲酸異丙酯,如表3所示。

表3 80批實(shí)際樣品中15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的檢出率

3 結(jié)論

使用GC-MS技術(shù)建立了基于“兩柱保留指數(shù)、一個(gè)質(zhì)譜匹配度”的化妝品中15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)的精確鑒定方法,采用MRM的采集方式提高了檢測(cè)方法的靈敏度。與大多數(shù)防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)檢測(cè)方法相比,該法靈敏度、準(zhǔn)確性高,有效避免了假陽(yáng)性、假陰性的檢測(cè)結(jié)果,適用于多種基質(zhì)化妝品中多種防腐劑的同時(shí)測(cè)定。使用保留指數(shù)進(jìn)行定性,以期為非定向篩查提供思路,可以對(duì)實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得的保留指數(shù)進(jìn)行匹配,初步判斷樣品中是否含有15種防腐劑類過(guò)敏原物質(zhì)。同時(shí)雙色譜柱的使用可以在非定向篩查時(shí)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)展,囊括更多未知組分,擴(kuò)大應(yīng)用范圍。