氣相色譜–質(zhì)譜法快速分析化妝品中3 種香精香料

陳燕華 ，周斌

(1.上海天祥質(zhì)量技術(shù)服務(wù)有限公司，上海 200233； 2.杭州市食品藥品檢驗(yàn)研究院，杭州 310022)

天然香精有清潔及殺菌作用，但從植物中提取的天然香精化學(xué)成分非常復(fù)雜，尤其是香精油中的部分揮發(fā)性有機(jī)物對人體有危害作用。香精和香料是常見的過敏原，是導(dǎo)致化妝品過敏性皮炎的主要原因［1］?；瘖y品中香精香料對人體的危害主要臨床表現(xiàn)有變應(yīng)性接觸性皮炎、皮膚刺激性皮炎、光毒性和光敏感性［2］。歐盟化妝品法規(guī)EC1223–2009–EU［3］以及我國《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》(2015 年版)規(guī)定，任何包含26 種香精香料過敏源組分的化妝品，當(dāng)其含量超出一定范圍時(shí)，必須在標(biāo)簽上標(biāo)注［4］，因此準(zhǔn)確測定化妝品中各種香精香料具有重要意義。

目前化妝品中香精香料的檢測方法主要有氣相色譜法［5］、高效液相色譜法［6–7］、氣相／液相色譜–質(zhì)譜法［8–13］、電子鼻檢測法［14］、激光電離質(zhì)譜法［15–17］等。氣相色譜法分離效能高、分析速度快，在化妝品香精香料檢測方面應(yīng)用較普遍，而質(zhì)譜法能提供準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)信息。采用氣相色譜–質(zhì)譜選擇離子法同時(shí)測定化妝品中甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸3 種香精香料的檢測方法目前國內(nèi)外尚未見報(bào)道。筆者選用甲醇對樣品進(jìn)行超聲提取，以選擇離子和保留時(shí)間定性，外標(biāo)法定量，建立了氣相色譜–質(zhì)譜法同時(shí)測定化妝品中甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸3 種香精香料的方法。該方法樣品用量少，前處理簡單，具有較高的準(zhǔn)確度和靈敏度，滿足化妝品中甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸3 種香料香精的測定要求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜–質(zhì)譜聯(lián)用儀：Agilent 7890A–5975C型，美國安捷倫科技有限公司；

高速離心機(jī)：Neofuge 15R 型，上海力申科學(xué)儀器有限公司；

超聲波清洗器：KQ–250E 型，昆山市超聲儀器有限公司；

甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：純度均不小于99.8%，編號分別為BCBK 8615V，091M 1175V，SLBD 2889V，西格瑪奧德里奇(上海)商貿(mào)有限公司；

無水硫酸鈉：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

甲醇：色譜純，美國賽默飛世爾科技有限公司；化妝品樣品：唇膏、眼影、粉底霜、沐浴露、潤膚露、噴面水、香水，市售。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 色譜儀

色譜柱：HP–5MS 型彈性石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm，美國安捷倫科技有限公司)；進(jìn)樣口溫度：230℃；柱升溫程序：初始溫度為60℃，保持0.5 min，然后以15℃／min 升溫至280℃，保持4 min；載氣：高純氦氣，純度為99.999%；柱流量：1.0 mL／min；進(jìn)樣方式：分流，分流比為20∶1；進(jìn)樣體積：1.0 μL。

1.2.2 質(zhì)譜儀

電離方式：電子轟擊離子(EI)源；離子源溫度：230℃；電子能量：70 eV；接口溫度：280℃；四極桿溫度：150℃；倍增電壓：847 V：溶劑延遲時(shí)間：4 min；采集方式：選擇離子檢測(SIM)。

1.3 溶液配制

甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸混合標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：1 000 mg／L，分別準(zhǔn)確稱取甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各0.100 0 g 于100 mL 容量瓶中，用甲醇溶解并定容至標(biāo)線，振蕩均勻。

甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：分別準(zhǔn)確移取適量的上述混合標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液于8 只100 mL 容量瓶中，用甲醇稀釋并定容至標(biāo)線，混勻，配制成甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸的質(zhì)量濃度均分別為0.05，0.1，1.0，2.0，4.0，8.0，16.0，40.0 mg／L 的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.4 樣品前處理

稱取化妝品樣品(固體、膏狀)1.0 g(精確至1 mg)，置于10 mL容量瓶中，加入甲醇定容至標(biāo)線，搖勻，于超聲波清洗器中超聲30 min，以8 000 r／min 高速離心10 min，取上清液，加入2 g 無水Na2SO4，脫水，經(jīng)注射式樣品過濾器(有機(jī)相微孔濾膜0.45μm)過濾，濾液待測。

稱取液體化妝品1.0 g(精確至l mg)，置于10 mL 容量瓶中，加入甲醇，定容至標(biāo)線，并充分搖勻，加入2 g 無水Na2S04，脫水，上清液待測。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件優(yōu)化

分別考察了HP–5MS(30 m×0.25 mm，0.25 μm)、VF–17MS(30 m×0.25 mm，0.25 μm)、WAX–58(25 m×0.32 mm，1.2 μm) 3 種不同極性毛細(xì)管色譜柱對3 種香精香料的色譜響應(yīng)值、分離情況。WAX–58 是強(qiáng)極性色譜柱，因熱穩(wěn)定性不好，在升至高溫時(shí)，會發(fā)生柱流失嚴(yán)重、基線漂移等現(xiàn)象，影響檢測結(jié)果；VF–17MS 是中極性色譜柱，甲基柏木酮和甲基柏木醚不能實(shí)現(xiàn)基線分離，且升溫至約150℃時(shí)，發(fā)生基線漂移；非極性的HP–5MS 色譜柱對3 種香精香料均有較高的響應(yīng)值，且色譜峰較尖銳，在優(yōu)化的色譜條件下，可得到滿意的甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸色譜峰。3 種香精香料的總離子流圖如圖1所示。

2.2 質(zhì)譜條件優(yōu)化

為了提高分析靈敏度，盡可能選擇豐度較大的特征離子作為定量離子，但甲基柏木酮的豐度較大的特征離子質(zhì)量數(shù)較小，為了降低背景干擾，選擇較高質(zhì)量數(shù)的特征離子作為定量離子。在掃描方式上，采用選擇離子掃描方式，對樣品的干擾少，分析靈敏度高。3 種香精香料的選擇離子見表1。

圖1 3 種香精香料的總離子流圖

表1 種香精香料的選擇離子

2.3 定容體積選擇

準(zhǔn)確稱取5 份化妝品樣品各1.0 g，分別加入甲醇，定容至2.5，5，10，15，20 mL；按1.4 方法進(jìn)行樣品處理，考察不同定容體積對萃取效率的影響，結(jié)果如圖2 所示。

圖2 不同定容體積的萃取效率

由圖2 可以看出，當(dāng)定容體積較小時(shí)，樣品混合不均勻，樣品不能完全溶解，無法完全萃取目標(biāo)物，影響測定結(jié)果。隨著定容體積的增大，萃取效率逐漸增加，當(dāng)定容體積增加至10 mL 時(shí)，萃取效率達(dá)到最大值96.8%。進(jìn)一步增加定容體積時(shí)，樣品的稀釋倍數(shù)過大，影響了檢出限。綜合考慮，選擇定容體積為10 mL。

2.4 超聲時(shí)間選擇

以超聲時(shí)間分別為10，15，30，45，60 min，對5份樣品進(jìn)行超聲萃取，考察超聲時(shí)間對萃取效率的影響，結(jié)果如圖3 所示。由圖3 可以看出，超聲30 min 即可達(dá)到最佳效果；超聲時(shí)間較長時(shí)，反而會使樣品凝聚成一團(tuán)，影響回收率。故選擇超聲時(shí)間為30 min。

2.5 線性方程與檢出限

圖3 不同超聲時(shí)間的萃取效率

在1.2 儀器工作條件下，對1.3 中的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測定，以香精香料的質(zhì)量濃度(x)為橫坐標(biāo)，以離子峰面積(y)為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。以3 倍信噪比(S／N=3)時(shí)的信號響應(yīng)對應(yīng)的目標(biāo)物含量為檢出限，以10 倍信噪比(S/N=10)時(shí)的信號響應(yīng)對應(yīng)的目標(biāo)物含量為定量限。3 種香精香料的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限及定量限見表2。

表2 線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限及定量限

2.6 精密度試驗(yàn)

選擇不含香精香料的護(hù)膚化妝品為基質(zhì)，分別添加不同濃度的甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，添加水平分別為0.3，0.6，3 mg／kg，按1.4 方法處理樣品，在1.2 儀器工作條件下進(jìn)行測定，每個(gè)濃度點(diǎn)平行測定5 次，結(jié)果見表3。

表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果

由表3 可知，在不同濃度水平下，測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10%，滿足檢測要求。

2.7 加標(biāo)回收試驗(yàn)

選擇不含香精香料的護(hù)膚化妝品為基質(zhì)，分別添加不同濃度的甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，添加水平分別為0.3，0.6，3 mg／kg，按1.4 方法處理樣品，在1.2 儀器工作條件下進(jìn)行測定，每個(gè)濃度點(diǎn)平行測定5 次，以5 次測定結(jié)果的平均值作為測定值，以外標(biāo)法計(jì)算3 種香精香料回收率，結(jié)果見表4。由表4 可知，3 種香精香料3 個(gè)濃度水品的加標(biāo)回收率為91.5%～97.7%，說明本方法的準(zhǔn)確度較高。

表4 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果

2.8 樣品分析

用所建方法對市售唇膏、眼影、粉底霜、沐浴露、潤膚露、噴面水、香水等共20 份不同化妝品樣品進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示，不同化妝品中含有不同種類的香精香料，在噴面水、香水中發(fā)現(xiàn)甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸存在，結(jié)果見表5。

表5 部分樣品測定結(jié)果 mg／kg

3 結(jié)語

建立了氣相色譜–質(zhì)譜法快速測定化妝品中甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸3 種香精香料的方法。利用氣相色譜–質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)避免了假陽性。該方法操作簡便、出峰快、靈敏度高，具有良好的準(zhǔn)確度和精密度，線性范圍和檢出限均能滿足檢測要求，在實(shí)際工作中具有較強(qiáng)的實(shí)用性，可用于化妝品中甲基柏木酮、甲基柏木醚、壬酸3 種香精香料的測定。