高效液相色譜法測(cè)定防曬化妝品中水楊酸酯類紫外線吸收劑的含量

池 琴, 錢春蘋, 王 魁

(鄂爾多斯職業(yè)學(xué)院, 鄂爾多斯 017000)

高效液相色譜法測(cè)定防曬化妝品中水楊酸酯類紫外線吸收劑的含量

池 琴, 錢春蘋*, 王 魁

(鄂爾多斯職業(yè)學(xué)院, 鄂爾多斯 017000)

采用高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定防曬化妝品中8種水楊酸酯類紫外線吸收劑(水楊酸乙基己酯、水楊酸三甲環(huán)己酯、水楊酸辛酯、水楊酸苯酯、水楊酸異十六酯、水楊酸己酯、水楊酸乙二醇酯和水楊酸芐酯)的含量。1.000 0 g樣品經(jīng)5 mL乙酸乙酯于20 ℃超聲萃取10 min,萃取液在Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18色譜柱上分離,以甲醇-四氫呋喃-0.1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))甲酸溶液為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫,紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為340 nm。8種水楊酸酯類紫外線吸收劑質(zhì)量濃度在5.0～100.0 mg·L-1內(nèi)與峰面積呈線性關(guān)系,檢出限(3S/N)在0.5～2.5 mg·kg-1之間;加標(biāo)回收率在90.6%～98.8%之間,測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)在1.4%～3.6%之間。

高效液相色譜法; 紫外吸收劑; 水楊酸酯類; 防曬化妝品

紫外線會(huì)導(dǎo)致皮膚曬黑、曬傷,甚至?xí)T發(fā)皮膚癌[1-2]。隨著對(duì)日光紫外線輻射及其對(duì)人類健康危害認(rèn)識(shí)的逐步深入,人們正努力探索各種能減少紫外線對(duì)人類健康損害的方法,其中使用防曬化妝品是目前最常用的紫外線防護(hù)措施,它可有效預(yù)防因紫外線輻照而導(dǎo)致的皮膚出現(xiàn)紅斑、曬黑和曬傷等[2-4]。我國(guó)衛(wèi)生部頒布的《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》(2007年版)中規(guī)定28種化妝品組分中限用防曬劑最大允許使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%～25%,但只列出了其中15種防曬劑的檢測(cè)方法。

水楊酸酯類紫外線吸收劑是一組光吸收波長(zhǎng)在300 nm的鄰位取代芳香族化合物,可選擇性吸收日光中的紫外線而對(duì)皮膚具有防曬作用。因其性質(zhì)穩(wěn)定、潤(rùn)滑、難溶于水,且有助于一些不溶性化妝品組分的增溶,并可提高其他防曬劑的防曬效果,易被添加到化妝品中[2]。水楊酸酯類紫外線吸收劑主要有水楊酸乙基己酯、水楊酸三甲環(huán)己酯、水楊酸辛酯、水楊酸苯酯、水楊酸異十六酯、水楊酸己酯、水楊酸乙二醇酯和水楊酸芐酯等[2],其中水楊酸乙基己酯和水楊酸三甲環(huán)己酯已被《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》允許加入到化妝品中,最大允許使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5%和10%。

目前防曬劑檢測(cè)方法有薄層色譜法[5]、氣相色譜法[6-7]、液相色譜法[8-9]等,但關(guān)于水楊酸酯類紫外線吸收劑檢測(cè)方法的報(bào)道較少。本工作采用高效液相色譜法對(duì)防曬化妝品中8種常見水楊酸酯類紫外線吸收劑進(jìn)行同時(shí)測(cè)定,為防曬化妝品中紫外線吸收劑監(jiān)督檢測(cè)提供技術(shù)手段。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Agilent 1260型高效液相色譜儀;JHX28H型渦旋混合器;HD-1024A型超聲波清洗機(jī);GTR16-2型高速臺(tái)式冷凍離心機(jī);BSA224S-CW型電子天平;JK-5W型超純水機(jī)。

水楊酸酯類紫外線吸收劑標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:1 000 mg·L-1,分別稱取50.0 mg水楊酸酯類紫外線吸收劑標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于50 mL燒杯中,用甲醇溶解后,轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,用甲醇定容,于4 ℃避光保存。

水楊酸酯類紫外線吸收劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:100 mg·L-1,分別移取各水楊酸酯類紫外線吸收劑標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液10 mL混合于100 mL容量瓶中,用水定容。

水楊酸酯類紫外線吸收劑標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):水楊酸乙基己酯、水楊酸三甲環(huán)己酯、水楊酸辛酯、水楊酸苯酯、水楊酸異十六酯、水楊酸己酯、水楊酸乙二醇酯和水楊酸芐酯,純度均不小于99%。

甲醇、乙腈為色譜純,其他試劑均為分析純,試驗(yàn)用水為超純水。

1.2 儀器工作條件

Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18色譜柱(150 mm×4.6 mm,5 μm),柱溫30 ℃;流動(dòng)相A為甲醇,流動(dòng)相B為四氫呋喃,流動(dòng)相C為0.1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)甲酸溶液;進(jìn)樣量10 μL;檢測(cè)波長(zhǎng)340 nm;梯度洗脫程序見表1。

表1 梯度洗脫程序Tab. 1 Program of gradient elution

1.3 試驗(yàn)方法

稱取市售防曬化妝品1.000 0 g于10 mL具塞比色管中,加入乙酸乙酯5 mL,渦旋混合1 min,在20 ℃下超聲萃取10 min,冷卻至室溫后用甲醇定容,混勻后,以10 000 r·min-1轉(zhuǎn)速離心5 min,取上清液過(guò)0.45 μm有機(jī)濾膜,在儀器工作條件下進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜行為

8種水楊酸酯類紫外線吸收劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖見圖1。

1-水楊酸乙基己酯;2-水楊酸三甲環(huán)己酯;3-水楊酸辛酯;4-水楊酸苯酯;5-水楊酸異十六酯;6-水楊酸己酯;7-水楊酸乙二醇酯;8-水楊酸芐酯圖1 8種水楊酸酯類紫外線吸收劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖Fig. 1 Chromatogram of the mixed standard solution of 8 kinds of salicylic acid ester UV absorbers

2.2 試驗(yàn)條件的選擇

2.2.1 萃取溶劑

水楊酸酯類紫外線吸收劑的極性大多數(shù)為弱極性,根據(jù)相似相溶原理,試驗(yàn)分別考察了正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、四氫呋喃和丙酮等萃取溶劑對(duì)防曬化妝品(防曬乳、防曬隔離液、防曬隔離霜)中8種水楊酸酯類紫外線吸收劑的萃取效率,結(jié)果見表2。

表2 不同溶劑對(duì)水楊酸酯類紫外線吸收劑萃取效率的影響Tab. 2 Effect of different solvents on the extraction efficiency of salicylic acid ester UV absorbers

由表2可知:5種不同溶劑對(duì)8種水楊酸酯類紫外線吸收劑均有較高的萃取效率;其中乙酸乙酯萃取效率最高,平均值達(dá)87.0%;丙酮萃取效率最低,平均值為77.2%。因此,試驗(yàn)選擇乙酸乙酯作為萃取溶劑。

2.2.2 萃取條件

以乙酸乙酯作為萃取溶劑,選取超聲波萃取的3個(gè)影響因素,即萃取劑用量(A)、萃取時(shí)間(B)和萃取溫度(C)進(jìn)行正交試驗(yàn)L9(33)設(shè)計(jì),見表3,采用極差分析法計(jì)算結(jié)果,見表4。

表3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果Tab. 3 Design and results of orthogonal experiment

由表4可知:在超聲萃取時(shí),影響萃取效率大小順序依次為:萃取溫度>萃取劑用量>萃取時(shí)間,其中萃取溫度是影響萃取效率的重要因素;最佳萃取條件:萃取劑為5 mL乙酸乙酯,萃取時(shí)間為10 min,萃取溫度為20 ℃。

2.2.3 檢測(cè)波長(zhǎng)

通過(guò)紫外檢測(cè)器對(duì)8種水楊酸酯類紫外線吸收劑在190～400 nm進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描,光譜分析發(fā)現(xiàn):8種水楊酸酯類紫外線吸收劑吸收曲線較為相似,均在280 nm、300 nm和340 nm附近有較大吸收峰。分別采用280 nm、300 nm和340 nm進(jìn)行檢測(cè)分析,發(fā)現(xiàn)采用波長(zhǎng)340 nm可以獲得較高靈敏度,干擾較少。故試驗(yàn)選擇檢測(cè)波長(zhǎng)為340 nm。

2.2.4 流動(dòng)相

分別考察了0.1%甲酸溶液-甲醇、0.1%甲酸溶液-甲醇-乙腈、0.1%甲酸溶液-甲醇-四氫呋喃、水-甲醇-四氫呋喃、磷酸氫二銨溶液-乙腈等不同流動(dòng)相對(duì)8種水楊酸酯類紫外線吸收劑的分離效果。結(jié)果表明:使用含四氫呋喃的流動(dòng)相,化合物分離效果較好,經(jīng)梯度洗脫后可使8種水楊酸酯類紫外線吸收劑有效分離,色譜峰形尖銳,對(duì)稱性好;使用含有甲酸的流動(dòng)相,可以使化合物具有良好的峰形和分離度,并可抑制流動(dòng)相中微生物的滋生。因此,試驗(yàn)選擇0.1%甲酸溶液-甲醇-四氫呋喃作為流動(dòng)相。

表4 正交試驗(yàn)分析結(jié)果Tab. 4 Analysis results of the orthogonal experiment

2.3 基質(zhì)效應(yīng)

在不同基質(zhì)防曬化妝品(防曬乳、防曬隔離液、防曬隔離霜)空白樣品中,加入一定量的水楊酸酯類紫外線吸收劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,配制成質(zhì)量比為5.0,50.0,100.0 μg·kg-1樣品,按試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定,同時(shí)做空白試驗(yàn)。

按式(1)計(jì)算基質(zhì)效應(yīng)(ME):

式中:Ap為防曬化妝品基質(zhì)溶液中待測(cè)組分的峰面積;As為空白溶液中待測(cè)組分的峰面積。結(jié)果見表5。

由表5可知:在低、中、高等3種濃度水平下,防曬乳、防曬隔離液、防曬隔離霜中水楊酸酯類紫外線吸收劑的基質(zhì)效應(yīng)都在89.4%～98.8%之間,說(shuō)明3種防曬化妝品沒有明顯的基質(zhì)效應(yīng)。

表5 基質(zhì)效應(yīng)Tab. 5 Matrix effect %

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限

依次配制含8種水楊酸酯類紫外線吸收劑質(zhì)量濃度分別為5.0,10.0,20.0,50.0,100.0 mg·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按儀器工作條件進(jìn)行測(cè)定,以化合物質(zhì)量濃度(x)為橫坐標(biāo),以對(duì)應(yīng)色譜峰面積(y)為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性回歸方程見表6。

取11份空白試樣連續(xù)測(cè)定,按3倍信噪比計(jì)算方法的檢出限(3S/N),結(jié)果見表6。

結(jié)果表明:水楊酸酯類紫外線吸收劑質(zhì)量濃度在5.0～100.0 mg·L-1內(nèi)與對(duì)應(yīng)色譜峰面積呈線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)不小于0.999 6;8種水楊酸酯類紫外線吸收劑檢出限在0.5～2.5 mg·kg-1之間,說(shuō)明方法具有較高的靈敏度。

2.5 精密度與回收試驗(yàn)

取空白基質(zhì)樣品分別添加5.0,50.0,100.0 mg·kg-1的水楊酸酯類紫外線吸收劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)和精密度測(cè)定,結(jié)果見表7。

表6 線性參數(shù)和檢出限Tab. 6 Linearity parameters and detection limits

表7 精密度與回收試驗(yàn)結(jié)果(n=6)Tab. 7 Results of tests for precision and recovery

由表7可知:防曬化妝品中8種水楊酸酯類紫外線吸收劑加標(biāo)回收率在90.6%～98.8%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在1.4%～3.6%之間,說(shuō)明該法準(zhǔn)確度和精密度高。

2.6 實(shí)際樣品分析

隨機(jī)選取8份市售防曬化妝品(3份防曬乳、2份防曬隔離液、3份防曬隔離霜),按試驗(yàn)方法測(cè)定其中8種水楊酸酯類紫外線吸收劑,結(jié)果見表8。

表8 樣品分析結(jié)果Tab. 8 Analytical results of samples mg·kg-1

由表8可知:8個(gè)試樣中均檢出一定量的紫外線吸收劑;其中水楊酸乙基己酯檢出率是100%,防曬隔離霜中其測(cè)定值高達(dá)874.6 mg·kg-1;水楊酸三甲環(huán)己酯的檢出率為87.5%,測(cè)得最高值為417.2 mg·kg-1;水楊酸乙二醇酯未檢出;其余5種水楊酸酯類紫外線吸收劑均有檢出,測(cè)定值在11.3～326.4 mg·kg-1之間。這表明市售防曬化妝品中含有較高的水楊酸酯類紫外線吸收劑,為保障防曬化妝品質(zhì)量安全,應(yīng)加強(qiáng)化妝品中水楊酸酯類紫外線吸收劑的衛(wèi)生管理和監(jiān)督。

本工作建立了高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定防曬化妝品中8種水楊酸酯類紫外線吸收劑的含量,該方法簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確度高、靈敏度高,能滿足防曬化妝品中8種水楊酸酯類紫外線吸收劑的檢測(cè)需求,可為防曬化妝品中水楊酸酯類紫外線吸收劑含量的標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)測(cè)提供技術(shù)支撐。

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HPLC Determination of Salicylic Acid Ester UV Absorbers in Sunscreen Cosmetics

CHI Qin, QIAN Chun-ping*, WANG Kui

(OrdosVocationalCollege,Ordos017000,China)

HPLC was applied to the simultaneous determination of 8 kinds of salicylic acid ester UV absorbers, including ethylhexyl salicylate, homosalate, octyl salicylate, phenyl salicylate, salicylic acid, salicylic acid hexyl ester with sixteen salicylic acid, ethylene glycol and benzyl salicylate, in sunscreen cosmetics. 1.000 0 g of sample was extracted by ultrasonic with 5 mL of ethyl acetate at 20 ℃ for 10 min, and the extract was separated on an Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18chromatographic column with a mixture of methanol, tetrahydrofuran, and 0.1% (w) formic acid solution as mobile phase for gradient elution. UV detection was made at the wavelength of 340 nm. Linear relationships were found between peak areas and mass concentrations of the 8 kinds of salicylic acid ester UV absorbers in the range of 5.0-100.0 mg·L-1, with detection limits (3S/N) in the range of 0.5-2.5 mg·kg-1. Recovery rates obtained by standard addition method were in the range of 90.6%-98.8%, and RSDs (n=6) were in the range of 1.4%-3.6%.

HPLC; UV absorbers; Salicylic acid ester; Sunscreen cosmetics

10.11973/lhjy-hx201703009

2016-03-29

池 琴(1986-),女,內(nèi)蒙古鄂爾多斯人,講師,碩士, 研究方向?yàn)榛瘜W(xué)化工。

* 通信聯(lián)系人。E-mail:348633590@qq.com

O657.7

A

1001-4020(2017)03-0289-06