孙文闪,田富饶,杨兰花
(义乌出入境检验检疫局,浙江义乌 322000)
高效液相色谱–二级管阵列检测器法测定化妆品中邻苯二甲酸酯
孙文闪,田富饶,杨兰花
(义乌出入境检验检疫局,浙江义乌 322000)
用甲醇将化妆品样品超声提取15 min,离心、过滤,以XDB–C18分析柱分离分析,二级管阵列检测器检测,结合保留时间和光谱定性分析,采用高效液相色谱法测定化妆品中的邻苯二甲酸酯,外标法定量。邻苯二甲酸酯邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基已)酯(DEHP)在0.5~10.0 mg/L浓度范围内均有良好的线性关系,相关系数r>0.999 8。BBP,DBP,DEHP在1.000,2.000 mg/L添加水平的回收率为92%~105%,相对标准偏差(RSD)小于4%(n=6),检出限分别为14,12,6 mg/kg。该方法适用于化妆品中BBP,DBP和DEHP含量的检测。
高效液相色谱–二级管阵列检测器;BBP;DBP ;DEHP
环境内分泌干扰物是一类具有干扰人类和其它动物内分泌的有毒有机污染物,也称为环境激素。邻苯二甲酸酯作为环境激素中的一类,主要作为增塑剂、软化剂、载体等应用在化妆品、洗涤剂、建筑材料和润滑油中。化妆品中邻苯二甲酸酯应用较多的产品有香水、指甲油、头发喷雾剂、香波、洗涤用品等,其功效主要在于使指甲油能降低指甲的脆性而避免碎裂;使发胶在头发表层形成柔韧的膜而避免头发僵硬等。女性过多使用含有邻苯二甲酸酯的化妆品,会增加患乳腺癌的概率,而且容易引起孕妇流产及胎儿畸形;对男性而言,邻苯二甲酸酯可干扰内分泌,使男子精液量和精子数量减少,造成男性不育或后代畸形等。因此,世界各个国家和地区对化妆品中邻苯二甲酸酯均有严格的限制标准,欧盟及美日等国均已将此类化合物列为优先控制污染物。欧盟规定化妆品中邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基已)酯(DEHP)不得添加,3项总和小于等于100 mg/kg;东盟规定化妆品中DBP,BBP,DEHP不得添加,3项总和小于等于100 mg/kg;韩国规定化妆品中DBP、BBP和DEHP不得添加,3项总和不得超过0.01%;加拿大规定护理产品DINP,DIDP,DNOP,DEHP,DBP和BBP的含量不超过0.1%;我国规定化妆品中DBP,BBP和DEHP不得添加,3项总和小于等于100 mg/kg。因此建立一种化妆品中邻苯二甲酸酯简单、快速、有效的检测方法对政府部门的监管有重要的意义。
邻苯二甲酸酯的检测方法有气相色谱法[1,2]、液相色谱法[3–5]、气质联用法[6,7]、液质联用法[8]。笔者建立了二极管阵列检测器的高效液相色谱法,该方法具有样品前处理简单、快速、灵敏度高、成本低、测定结果准确可靠等特点,为化妆品中邻苯二甲酸酯的检测提供了一种有效的分析手段。
1.1 主要仪器与试剂
高效液相色谱仪:Agilent1200型,附带二极管阵列检测器,美国安捷伦公司;
气相色谱–质谱仪:Agilent 6890N–5973GC/MSD型,美国安捷伦公司;
超声波清洗器:D–78224型,德国Elma公司;
高速离心机:3–30K型,德国Sigma公司;
分析天平:AL204型,梅特勒–托利多仪器(上海)有限公司;
超纯水仪:Milli-Q型,美国密理博公司;
有机性样品滤膜:0.45 µm;
甲醇、乙腈:色谱纯;
BBP、DBP、DEHP标准品:纯度为99.8%,上海安普公司;
实验用水为超纯水。
1.2 标准储备液配制
准确称取DBP,BBP,DEHP各100 mg,用甲醇溶解后定容至100 mL棕色容量瓶中,配制成标准储备液,浓度为1.000 mg/mL,于4℃保存,临用时将标准储备液用甲醇稀释成所需浓度的混合标准工作溶液。
1.3 样品处理
实验过程中尽量避免使用塑料材料制成的器皿,所有的玻璃器皿经丙酮清洗后再用甲醇润洗自然风干后使用。
称取化妆品(固体、膏状)0.500 g,精确至1 mg,置于50 mL的锥形瓶中,准确加入甲醇25 mL,用旋涡振荡器振荡混匀,于超声波清洗仪器超声15 min,以12 000 r/min高速离心机离心15 min,上清液经注射器过滤(0.45μm有机型滤膜),待上机测定。对于水状样品准确称取0.100 g,精确到1 mg,置于25 mL带有10 mL刻度比色管,加入甲醇定容至10 mL,于超声波清洗仪器超声15 min,经注射器过滤(0.45μm有机型滤膜),待上机测定。
1.4 色谱条件
(1)液相色谱条件
色谱柱:XDB–Cl8柱(250 mm×4.6 mm, 5 µm);进样量:20 µL;柱温:40℃;流动相:乙腈–水,梯度洗脱程序见表l,后运行时间5 min;检测波长:224 nm;光谱存储范围:190~400 nm。
表1 梯度洗脱程序
(2)气相色谱–质谱条件
色谱柱:HP–5MS柱(30 m×0.25 mm,0.25 µm),5% phenyl methyl-siloxane(苯甲基硅氧烷);柱温程序:初始温度为50℃,保持2 min后以40℃/min的速率升至210℃,然后以30℃/min的速率升至280℃,保持10 min;进样口温度:280℃;色谱–质谱接口温度:280℃;载气:氦气,流速为1 mL/min;电离方式:EI,70 eV;扫描方式:全扫描;进样方式:分流,分流比5∶1;溶剂延迟:4.5 min;进样量:1 µL。
2.1 检测器和检测波长的选择
紫外色谱图中有许多干扰的色谱峰,如果从峰的保留时间来定性,杂质峰会产生很多干扰,因此选择二极管阵列检测器,用保留时间和光谱来进行判断,提高了样品定性分析的准确性。为了进一步确认光谱定性的可靠性,用GC–MS进一步确认,发现当样品在190~400 nm范围内的光谱与标准物质的光谱吻合时,样品的质谱图与标准物质的一样;相反,当样品的光谱与标准物质的光谱不一致时,在GC–MS上的质谱图和标准物质的不一样。由此可见二极管检测器对样品的定性分析有重要的意义。DBP,BBP,DEHP在190~400 nm范围内的DAD光谱分别如图1、图2、图3所示。由图1~图3可知,3种邻苯二甲酸酯类化合物在224 nm处均为紫外吸收的峰值,故选择224 nm作为检测波长。
图1 DBP的DAD光谱图
2.2 流动相的选择
图2 BBP的DAD光谱
图3 DEHP的DAD光谱
分别采用甲醇、水–乙腈、水作为流动相进行试验,结果表明,DBP,BBP,DEHP这3种目标物达不到良好的基线分离;如采用纯甲醇或者乙腈为流动相,DEHP能够得到很好的峰形,且出峰快,但是BBP和DBP的出峰时间太短,并且无法完全分开;用甲醇、水进行梯度洗脱,分离效果不好,并且分析的时间也较长;采用1.2洗脱程序,可以将3种物质很好地分离,并且得到理想的峰形,同时也可以将样品中的杂质进行有效分离,分析时间相对较短。图4、图5、图6分别为标准物质、样品和加标后样品的色谱图。
图4 BBP,DBP,DEHP标准溶液的色谱图
图5 不含BBP,DBP,DEHP化妆品样品的色谱图
图6 加入BBP,DBP,DEHP标准物质后化妆品样品的色谱图
2.3 提取溶剂
根据各种物质的理化性质,选择甲醇、甲醇–水、乙腈作为提取溶剂,结果表明,乙腈的提取效果最差且毒性大;甲醇–水系统引入了大量的水溶性杂质;甲醇对各物质的提取效果最好,是理想的提取溶剂,且毒性相对较小,操作简单。
2.4 提取时间
按照1.3样品前处理方法,分别在l0,l5,20,25,30 min测定提取物的峰面积,结果见表1。由表1可知,最佳提取时间为15 min。
表1 不同提取时间的提取效果
2.5 线性方程和检出限
利用BBP,DBP,DEHP的标准储备液配制成三者的混合标准工作溶液,浓度依次为10,4,2,1,0.5 mg/L,按照1.4的条件分别进行测定,分别以BBP,DBP,DEHP的浓度(x)对相应的峰面积(y)进行线性回归,在0.5~10 mg/L范围内线性方程分别为y=64.722x–0.993,y=65.100x–0.399,y=53.098x+0.111,相关系数依次为0.999 9,0.999 9,0.999 8。以3倍信噪比计算BBP,DBP,DEHP的检出限分别为14,12,6 mg/kg。
2.6 精密度试验
对BBP,DBP,DEHP浓度为2 mg/L的混合标准溶液连续进样6次,测定结果见表2。
表2 精密度试验结果
2.7 回收试验
对不含BBP,DBP,DEHP的化妆品样品进行加标回收试验,加入2个不同浓度的混合标准溶液,每个浓度做6个平行,按1.3方法进行样品处理,在1.4的条件下测定,结果见表3。从表3可以看出BBP,DBP,DEHP加标回收率为92%~105%,满足常规检测需要。
表3 回收试验结果
建立了化妆品中邻苯二甲酸酯类的高效液相色谱–二极管阵列检测器测定方法,样品前处理简单,操作方便,线性范围较宽,检出限低,精密度和准确度高,同时检测成本较低,可满足用户的实际需要,为化妆品质量监督提供技术支撑。
[1] 贾宁,许恒智,胡亚丽,等.固相萃取–气相色谱法测定北京市水样中的邻苯二甲酸酯[J].分析试验室,2005,24(11): 18–21.
[2] 陈海东,鲜殷鸣,邹惠仙,等.固相微萃取气相色谱法(SPME–GC)测定水体中邻苯二甲酸酯[J].分析试验室,2006,25(3): 32–36.
[3] 郑和辉,李洁,吴大南,等.超高效液相色谱法检测化妆品中邻苯二甲酸酯[J].分析试验室,2008,27(7): 75–77.
[4] 朱杰民,吴西梅,姚敬,等.高效液相色谱法测定化妆品中的邻苯二甲酸酯类化合物[J].华南预防兽医学,2009,35(4):57–58.
[5] 陈黎明,姚颖,王虎,等.高效液相色谱法测定化妆品中邻苯二甲酸酯[J].理化检验:化学分册,2009,45(12): 1 399–1 403.
[6] 沈昊宇,应丽艳,曹云峰,等.固相萃取-气相色谱/质谱法同时测定化妆品中的邻苯二甲酸酯和对羟基苯甲酸酯[J].色谱,2007,25(2): 272–275.
[7] 王连珠,王瑞龙,刘溢娜.分散固相萃取-气相色谱质谱法测定罐头食品中6种邻苯二甲酸酯[J].理化检验:化学分册,2008,44(6): 502–506.
[8] 黄珂,赵东豪,黎智广,等.效液相色谱-串联质谱法测定水中邻苯二甲酸酯[J].海洋环境科学,2011,30(4): 591–593..
Determination of Phthalates in Cosmetics by HPLC–DAD
Sun Wenshan,Tian Furao,Yang Lanhua,
(Yiwu Entry–Exit Inspection&Quarantine Bureau,Yiwu 322000,China)
The sample was extracted with methanol for 15 min ultrasoniealy. After being centrifuged and fi ltrated with 0.45 µm fi lm,XDB–C18analytical column was employed for separation and analysis, and DAD detector was used to test directly.External standard method was used for quanti fi cation.Linear relationship was found well in the range of 0.5–10.0 mg/L for BBP,DBP and DEHP with correlation coe fi cient more than 0.999 8. The recoveries ranged from 92% to 105%at addition levels of 1.000,2.000 mg/L for them. The relative standard deviation was less than 4%(n=6).The detection limit of BBP,DBP, DEHP were 14,12,6 mg/kg respectively.The method is suitable for detection of BBP,DBP and DEHP in cosmetics.
HPLC–DAD; benzyl butyl phthalate; dibutyl phthalate; di(2-ethylhexy1)phthalate
A
1008-6145(2012)03–0056–04
10.3969/j.issn.1008–6145.2012.03.015
联系人:孙文闪;E-mail: sunwentianxiawu@163.com
2012–01–10