超聲萃取-HPLC 法在防曬化妝品7 種水楊酸脂類(lèi)測(cè)定中的應(yīng)用

李思龍，李啟艷，刁飛燕，胡文岳

（山東省食品藥品檢驗(yàn)研究院，山東省食品藥品安全檢測(cè)工程技術(shù)研究中心，山東 濟(jì)南 250101）

水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑屬于鄰位取代芳香族化合物的一種，能夠選擇性地吸收日光內(nèi)的紫外線，從而達(dá)到防曬的效果[1]。由于此類(lèi)化合物具有潤(rùn)滑、性質(zhì)穩(wěn)定以及防水等特點(diǎn)，能夠提升某些不溶性化妝品組分的增溶效果，同時(shí)能夠?qū)⑵溆喾罆駝┑姆罆褡饔糜行嵘识涑１惶砑佑诟黝?lèi)防曬化妝品中[2-4]。

隨著人們的防曬意識(shí)不斷提升，防曬化妝品的類(lèi)別也在與日俱增，大眾對(duì)于防曬化妝品的品質(zhì)與安全性的需求也在同步提高[5]。若防曬化妝品中的水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑含量超標(biāo)，易導(dǎo)致使用者出現(xiàn)皮膚刺激、敏感以及光中毒等問(wèn)題[6,7]。為此，為滿足大眾的使用需求，需對(duì)各類(lèi)防曬化妝品中常用的水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑含量實(shí)施有效地測(cè)定和控制[8]。

較普通的萃取技術(shù)而言，超聲萃取技術(shù)具有高效、安全、投入低與快速等優(yōu)點(diǎn)，是近些年發(fā)展較為迅速的一種新型分離技術(shù)。高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是一種較為常用的化合物分析方法，經(jīng)常被用于對(duì)防曬劑的測(cè)定中，具有靈敏度高、重現(xiàn)性能好以及分離效率高等特點(diǎn)。目前，HPLC 法已逐漸成為實(shí)施化合物分析的關(guān)鍵方法[9,10]。

基于此背景，本文將超聲萃取與HPLC 法相結(jié)合，將其應(yīng)用于對(duì)化妝品水楊酸的測(cè)定中，完成對(duì)防曬化妝品中各類(lèi)水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑含量的測(cè)定，為實(shí)現(xiàn)對(duì)防曬化妝品紫外線吸收劑含量的有效監(jiān)管、保障消費(fèi)者的使用安全性提供有效支持。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器及試劑

Waters 2695 型高效液相色譜儀（美國(guó)waters 公司）；XK96-B 型旋渦混合器（姜堰市新康醫(yī)療器械有限公司）；MS105DU 型電子天平（瑞士梅特勒-托利多公司）；KQ-500DE 型數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；Universal 320R 型高速冷凍離心機(jī)（德國(guó)Hettich 公司）；Waters 2998 型二極管陣列檢測(cè)器（美國(guó)waters 公司）。

7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)依次為水楊酸芐酯、水楊酸己酯、水楊酸乙基己酯、水楊酸苯酯、水楊酸辛酯、水楊酸三甲環(huán)己酯、水楊酸異十六酯，且各標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的純度均大于等于98.99%。甲醇與HAc 均為AR 級(jí)，水為二次去離子水，其余試劑均為分析純。

各類(lèi)水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的制備：向50mL 燒杯內(nèi)稱(chēng)取40mg 水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑（水楊酸酯類(lèi) 東莞市廣思遠(yuǎn)聚氨酯材料有限公司），采用甲醇（色譜純 東港市海捷精化有限公司）溶解之后轉(zhuǎn)移至50mL 容量瓶?jī)?nèi)，通過(guò)甲醇定容后放置于避光處以4.2℃保存；制備各類(lèi)水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，向100mL 容量瓶?jī)?nèi)分別移取各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液10mL，并通過(guò)水定容。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 色譜條件 色譜柱：Agilent ZORBAX SBC8，其規(guī)格參數(shù)為4.6×250mm、5μm，流動(dòng)相A 為甲醇（53），流動(dòng)相B 與流動(dòng)相C 分別為水（45）和HAc（2），進(jìn)樣量為12μL，柱溫為23℃，檢測(cè)波長(zhǎng)為320nm，流速為1.02mL·min-1。流動(dòng)相的梯度洗脫條件見(jiàn)表1。

表1 梯度洗脫條件Tab.1 Gradient elution conditions

1.2.2 樣品預(yù)處理 向15mL 離心管內(nèi)準(zhǔn)確稱(chēng)取市售防曬化妝品樣品1.00g，并加入6mL 乙酸乙酯溶劑，通過(guò)旋渦混合器混合1.2min，在溫度為22℃的條件下實(shí)施12min 的超聲萃取。然后將其冷卻為室溫，采用甲醇定容并混合均勻，9000r·min-1轉(zhuǎn)速離心處理6min，取上清液通過(guò)0.45μm 過(guò)濾膜實(shí)施過(guò)濾。

2 結(jié)果與討論

2.1 各標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜行為

在相同溫度條件下，7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖見(jiàn)圖1。圖1 中，（1）～（7）依次為水楊酸芐酯、水楊酸己酯、水楊酸乙基己酯、水楊酸苯酯、水楊酸辛酯、水楊酸三甲環(huán)己酯、水楊酸異十六酯。

圖1 各混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖Fig.1 Chromatogram of each mixed standard solution

2.2 實(shí)驗(yàn)條件選取

2.2.1 萃取溶劑選取 通常情況下，水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑的極性為弱極性[11,12]。因此，以相似相溶原理為依據(jù)，實(shí)驗(yàn)分別對(duì)乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮、正己烷、甲醇及乙醇6 種萃取溶劑實(shí)施對(duì)比。通過(guò)對(duì)比6 種萃取溶劑對(duì)防曬化妝品內(nèi)7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑的萃取效率，獲得最佳萃取溶劑，實(shí)現(xiàn)對(duì)萃取溶劑的選取。對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 各種溶劑的萃取效率對(duì)比結(jié)果（%）Tab.2 Comparison results of extraction efficiency of various solvents（%）

由表2 結(jié)果可知，在6 種萃取溶劑對(duì)7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑的萃取效率結(jié)果中，乙酸乙酯的萃取效率相對(duì)較高，萃取效率平均值可達(dá)88.0%；萃取效率最低的為丙酮溶劑，其萃取效率平均值僅為78.1%。因此，選取乙酸乙酯作為實(shí)驗(yàn)萃取溶劑。

2.2.2 萃取條件選取 將乙酸乙酯作為萃取溶劑，通過(guò)超聲萃取的萃取溶劑用量（A）、萃取溫度（B）以及萃取時(shí)間（C）3 個(gè)關(guān)鍵影響因素設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)（L9（33）），實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Tab.3 Statistical table of orthogonal experiment results

由表3 中正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)極差分析法運(yùn)算后所得結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 正交實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果Tab.4 Analysis results of orthogonal experiment

在實(shí)施超聲萃取過(guò)程中，萃取溫度是影響超聲萃取效率的最關(guān)鍵因素，其次為萃取時(shí)間與萃取溶劑用量[13,14]。由表4 結(jié)果可知，超聲萃取的最佳萃取條件可選取為22℃的萃取溫度、12min 的萃取時(shí)間以及6mL 的乙酸乙酯萃取溶劑。

2.2.3 檢測(cè)波長(zhǎng)的選取 由于不同種類(lèi)的水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑對(duì)紫外波長(zhǎng)的最高吸收峰各有不同[15]。因此，為確準(zhǔn)各種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑的吸收光譜，可通過(guò)紫外可見(jiàn)吸收光度檢測(cè)器對(duì)7種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑實(shí)施光譜檢測(cè)。本文選

用的液相色譜檢測(cè)器為二極管光電陣列檢測(cè)器（DAD），可在實(shí)施檢測(cè)的同時(shí)，記錄各個(gè)色譜的峰前、峰中及峰后的光譜圖，通過(guò)所記錄光譜圖對(duì)峰純度與分離情況實(shí)時(shí)辨別。同時(shí)DAD 在檢測(cè)時(shí)還能夠通過(guò)光譜掃描將三維色譜光譜圖獲取到。實(shí)驗(yàn)中光譜掃描7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑所選取的區(qū)間為110～410nm，通過(guò)所獲取的7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑的紫外吸收光譜圖得知，7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑的吸收光譜圖相似度較高，最高吸收波長(zhǎng)均在288～330nm 之間；最終通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，采用320nm 波長(zhǎng)時(shí)檢測(cè)的干擾最小且靈敏度最高。因而實(shí)驗(yàn)中所選取的最佳檢測(cè)波長(zhǎng)為320nm。

2.2.4 流動(dòng)相的選取 經(jīng)過(guò)對(duì)多種溶液組合的反復(fù)實(shí)驗(yàn)獲得最佳流動(dòng)相為甲醇與水的混合流動(dòng)相，并通過(guò)加入HAc 對(duì)pH 值區(qū)間實(shí)施調(diào)節(jié)，調(diào)整流動(dòng)相為流動(dòng)相A 為甲醇（53），流動(dòng)相B 與流動(dòng)相C 分別為水（45）和HAc（2），在該流動(dòng)相下所得到的水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑分離效果最好，故選取此流動(dòng)相作為實(shí)驗(yàn)流動(dòng)相。

2.3 精密度與回收實(shí)驗(yàn)

分別取乳狀、液狀與霜狀樣品作為本底，同時(shí)配制80mg·kg-1質(zhì)量濃度的7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液加入至各本底中，通過(guò)加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)與精密度測(cè)定，所得精密度與回收率見(jiàn)表5。

表5 精密度與回收率Tab.5 Experimental results of precision and recovery

由表5 可知，在不同性狀本底內(nèi)加入不同水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑標(biāo)準(zhǔn)溶液的情況下，各類(lèi)水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑的加標(biāo)回收率均能夠達(dá)到91.5%～99.7%之間，且相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均可保持在0.68%～2.33%之間。由此可以說(shuō)明，本文測(cè)定方法具有較高的精密度與準(zhǔn)確度，能夠滿足對(duì)化妝品水楊酸的實(shí)驗(yàn)測(cè)定需求。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限實(shí)驗(yàn)

檢出限是對(duì)一個(gè)方法的有效性與靈敏度實(shí)施權(quán)衡的關(guān)鍵指標(biāo)，在此通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線外標(biāo)法實(shí)施定量。分別配制10、40、80mg·kg-13 種質(zhì)量濃度的7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，依據(jù)儀器的運(yùn)行條件實(shí)施測(cè)定，分別將化合物質(zhì)量濃度與相對(duì)色譜峰面積作為橫坐標(biāo)（X）與縱坐標(biāo)（Y）對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線實(shí)施繪制。依次運(yùn)算得出標(biāo)準(zhǔn)曲線內(nèi)7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑的濃度與峰面積線性回歸方程，并按照三倍信噪比對(duì)本文測(cè)定方法的檢出限實(shí)施計(jì)算。7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑的線性回歸方程與檢出限結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 線性回歸方程與檢出限結(jié)果Tab.6 Linear regression equation and detection limit results

由表6 結(jié)果可知，在質(zhì)量濃度為10～80mg·kg-1之內(nèi)的水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑同相對(duì)色譜峰面積為線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均大于或等于0.9997，同時(shí)本文測(cè)定方法對(duì)7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑的檢出限均在0.55～2.55mg·kg-1范圍內(nèi)，由此可見(jiàn)，本文測(cè)定方法的靈敏度與有效性均較高。

2.5 樣品實(shí)際分析

從市售防曬化妝品中隨機(jī)挑選出10 份不同性狀的化妝品作為實(shí)驗(yàn)測(cè)定樣品，其中包括防曬噴霧4 份、防曬乳3 份以及防曬霜3 份。依據(jù)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)每份防曬化妝品內(nèi)的7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑實(shí)施測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 實(shí)際樣品測(cè)定結(jié)果（mg·kg-1）Tab.7 Test results of actual samples（mg·kg-1）

由表7 可知，隨機(jī)挑選出的10 份測(cè)定樣品中，均測(cè)出不同量的水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑.其中，各樣品中水楊酸乙基己酯的測(cè)出率最高，已高達(dá)100%，特別是防曬霜c 內(nèi)水楊酸乙基己酯的測(cè)定值達(dá)到873.5mg·kg-1；水楊酸三甲環(huán)己酯在各樣品中的測(cè)出率達(dá)到80.0%，且防曬霜b 中的水楊酸三甲環(huán)己酯測(cè)定值最高，已達(dá)到416.1mg·kg-1；另外5 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑的測(cè)定值均在10.2～340.4mg·kg-1范圍內(nèi)，存在于不同防曬化妝品樣品內(nèi)。根據(jù)測(cè)定結(jié)果可知，當(dāng)前市售防曬化妝品內(nèi)普遍存在不同量的水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑，有關(guān)部門(mén)需提高對(duì)防曬化妝品內(nèi)水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑的監(jiān)管力度，為提升防曬化妝品質(zhì)量安全提供有效保障。

3 結(jié)語(yǔ)

本文研究了超聲萃取-HPLC 法在化妝品水楊酸測(cè)定中的應(yīng)用。以超聲萃取與高效液相色譜法相結(jié)合，對(duì)防曬化妝品內(nèi)7 種水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑的含量實(shí)施測(cè)定。測(cè)定結(jié)果表明，本文測(cè)定方法的精密度與準(zhǔn)確度較高，同時(shí)具備較高的靈敏度，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)隨機(jī)市售不同性狀防曬化妝品內(nèi)水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑含量的有效測(cè)定，為相關(guān)部門(mén)提升對(duì)防曬化妝品內(nèi)各類(lèi)水楊酸酯類(lèi)紫外線吸收劑含量的監(jiān)管力度提供技術(shù)支持。