单片式面膜中6种防腐剂的高效液相色谱法测定

胡 佳， 赖源发， 陈君怀， 庄峙厦

(1. 厦门华厦学院检验科学与技术系， 福建 厦门　361024； 2. 厦门大学化学化工学院， 福建 厦门　361005)



单片式面膜中6种防腐剂的高效液相色谱法测定

胡 佳1， 赖源发1， 陈君怀1， 庄峙厦2

(1. 厦门华厦学院检验科学与技术系， 福建 厦门361024； 2. 厦门大学化学化工学院， 福建 厦门361005)

摘要：建立了同时测定单片式面膜中苯甲酸、 山梨酸、 脱氢乙酸、 苯氧乙醇、 氯苯甘醚和碘丙炔醇丁基氨甲酸酯6种防腐剂的高效液相色谱方法. 面膜经50%(体积分数)甲醇提取， 采用C18色谱柱， 以甲醇和乙酸铵溶液(0.02 mol·L-1)为流动相进行梯度洗脱， 流速为1.0 mL·min-1， 柱温30 ℃， 苯甲酸、 山梨酸、 氯苯甘醚、 苯氧乙醇和碘丙炔醇丁基氨甲酸酯的检测波长为235 nm， 脱氢乙酸的检测波长为295 nm. 6种防腐剂浓度在0.5～20 μg·mL-1范围内与峰面积均呈现良好的线性关系， 方法的加标回收率为88.1%～105.3%， 相对标准偏差为1.7%～2.8%. 方法操作简便、 快速， 重复性好， 灵敏度高， 可用于面膜中6种防腐剂的测定.

关键词：高效液相色谱法； 防腐剂； 面膜

0引言

单片式面膜凭借其快速的护肤效果已成为现今女性最喜爱的面部保养品之一. 然而， 面膜中丰富的水分及营养物质为微生物的生长繁殖提供了有利条件， 使面膜容易被微生物污染而腐败变质. 为了防止在生产、 使用及保质期内发生腐败变质， 损害消费者的健康， 绝大多数产商都在面膜中添加了一定量的防腐剂[1-2], 而大多数防腐剂对人体有一定毒性， 有可能导致过敏性接触传染和过敏性皮炎[3]， 因此面膜中防腐剂的用量必须以安全性为前提， 我国《化妆品卫生规范》对化妆品中允许使用的防腐剂均有限量规定[4].

目前国内外对化妆品中防腐剂的测定通常使用高效液相色谱法、 气相色谱法、 气相色谱-质谱联用法和薄层色谱法等[1]. 同时测定化妆品中多种防腐剂多采用气相色谱-质谱法[5]， 而使用高效液相色谱法同时测定化妆品中多种防腐剂的文献报道较少[6]， 尤其对面膜中多种防腐剂的测定方法未曾见报道.

研究建立了高效液相色谱法对单片式面膜中苯甲酸、 山梨酸、 脱氢乙酸、 苯氧乙醇、 氯苯甘醚和碘丙炔醇丁基氨甲酸酯6种防腐剂同时进行检测的方法， 方法简单， 操作简便， 灵敏度高， 重复性好， 为面膜中防腐剂的检测和产品质量控制提供科学依据和技术支持.

1实验部分

1.1仪器与试剂

LC-20A高效液相色谱仪(日本岛津公司)， 配二极管阵列检测器(PDAD)和自动进样器； IKA MS3涡旋振荡器(德国IKA公司)； KQ5200DE超声波清洗器(昆山超声清洁仪器公司)； MILLI-Q超纯水机(美国MILLIPORE公司).

苯甲酸、 山梨酸、 脱氢乙酸、 苯氧乙醇、 氯苯甘醚、 碘丙炔醇丁基氨甲酸酯对照品(中国药品生物制品检定所， 纯度均为99%)； 甲醇(色谱纯， 美国MERCK公司)； 乙酸铵为分析纯； 水为超纯水.

1.2对照品溶液

精密称取苯甲酸、 山梨酸、 脱氢乙酸、 苯氧乙醇、 氯苯甘醚和碘丙炔醇丁基氨甲酸酯对照品适量， 配制成1.0 mg·mL-1标准储备溶液， 再将标准储备溶液逐级稀释， 制成浓度分别为0.5、 1、 2、 5、 10、 20 μg·mL-1的混合标准溶液.

1.3供试品溶液

表1　梯度洗脱程序

将面膜剪碎成约5 mm×5 mm面积的小片， 称取样品0.50 g置于50 mL具塞离心管中， 加入50%(体积分数， 以下同)甲醇30 mL， 涡旋5 min， 超声提取20 min， 再用50%甲醇定容至50 mL， 经0.45 μm微孔滤膜过滤， 待测.

1.4色谱条件

色谱柱： Inertsil ODS-C18柱(250 mm×4.6 mm， 5 μm)； 流动相： 甲醇(A)、 0.02 mol·L-1乙酸铵溶液(B)， 梯度洗脱程序见表1； 流速： 1.0 mL·min-1； 进样量： 10 μL； 检测波长： 苯甲酸、 山梨酸、 氯苯甘醚、 苯氧乙醇和碘丙炔醇丁基氨甲酸酯为235 nm， 脱氢乙酸为295 nm； 柱温： 30 ℃.

2结果与讨论

2.1提取溶剂的选择

实验测定的6种防腐剂包含酸类、 醇类、 醚类和酯类， 极性有所不同[7-10]， 需要选择一种适当的溶剂， 将需要的目标成分提取出来. 实验分别考察了不同浓度(30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%、 100%)甲醇溶液的提取效率， 结果表明甲醇浓度为50%时对6种防腐剂的提取效率最好(见图1)， 因此选用50%甲醇溶液作为提取溶剂.

2.2测定波长的选择

含有6种防腐剂的混合标准溶液进行色谱分离后， 采用二级管阵列检测器采集波长210～350 nm的紫外吸收谱图， 对不同波长的色谱图进行分析， 选出合适的测定波长. 最终确定苯甲酸、 山梨酸、 氯苯甘醚、 苯氧乙醇和碘丙炔醇丁基氨甲酸酯的检测波长为235 nm， 脱氢乙酸的检测波长为295 nm(见图2).

2.3流动相的选择

不同的流动相对防腐剂有着不同的分离选择性和洗脱强度. 实验考察了乙腈-水体系和甲醇-水体系， 结果表明两种体系对目标化合物的洗脱分离效果相近， 考虑乙腈毒性大于甲醇， 且乙腈价格较高， 选择甲醇-水体系. 苯甲酸、 山梨酸和脱氢乙酸在无缓冲盐的情况下拖尾现象较为严重， 峰形较差. 通过实验发现， 采用0.02 mol·L-1的乙酸铵溶液可有效改善苯甲酸、 山梨酸和脱氢乙酸的峰形和拖尾现象， 能得到较好的分离效果， 因此使用甲醇和0.02 mol·L-1乙酸铵溶液作为流动相.

2.4洗脱方式的选择

现有关于防腐剂分析的液相色谱法， 大多采用等度洗脱， 由于面膜中组分复杂且需要分离的防腐剂种类比较多， 如果采用等度洗脱， 难以将目标物与杂质分离， 通过多次试验， 采用梯度洗脱方式， 逐渐增大甲醇的含量， 可以有效实现目标物和杂质的分离.

2.5线性关系与检出限

将质量浓度为0.5、 1、 2、 5、 10、 20 μg·mL-1的混合标准溶液， 按测定条件浓度由低到高依次进样分析， 以峰面积为横坐标， 目标物的质量浓度为纵坐标建立标准曲线， 6种防腐剂在0.5～20 μg·mL-1范围内峰面积(x)与浓度(y)呈良好的线性关系. 以3倍信噪比(S/N=3)确定检出限， 6种防腐剂的线性方程、 回归系数和检出限见表2. 陆军等[7]采用气相色谱法同时测定化妆品中苯甲酸、 山梨酸、 脱氢乙酸、 苯氧乙醇， 检出限分别为10、 6、 6、 1.5 μg·mL-1， 朱会卷等[8]采用高效液相色谱法测定化妆品中的氯苯甘醚， 检出限为0.3 μg·mL-1， 赵玥等[3]采用高效液相色谱法测定化妆品中的碘丙炔醇丁基氨甲酸酯， 检出限为0.003 μg·mL-1， 可以看出， 本法作为同时测定此6种防腐剂的检测方法除碘丙炔醇丁基氨甲酸酯外灵敏度都更高.

表2　6种防腐剂的线性回归方程、 相关系数及检出限

2.6重复性试验

取供试品(批号20141011)按上述供试品的制备方法， 平行制备6份溶液， 日内进样测定6次， 计算苯甲酸、 山梨酸、 脱氢乙酸、 苯氧乙醇、 氯苯甘醚、 碘丙炔醇丁基氨甲酸酯6种防腐剂平均含量分别为54.1、 87.4、 28.1、 41.2、 61.5、 51.8 mg·kg-1， RSD为2.33%、 3.12%、 2.25%、 1.98%、 3.78%、 2.65%， 文献[7-8]中重复性实验日内RSD大多在0.17%～4.7%， 表明该方法日内重复性良好.

2.7回收率与精密度

取已知含量供试品(批号20141011)， 进行添加回收率的测定， 在低、 中、 高3个加标水平下， 每个水平平行测定6次， 6种防腐剂的平均回收率为88.1%～105.3%， 相对标准偏差为1.7%～2.8%， 结果见表3.

表3　6种防腐剂的回收率和相对标准偏差

2.8实际样品检测结果

用本文方法对10种市场销售的面膜样品进行测定， 结果如表4所示. 从测定结果可以看出， 所有面膜中均测出含有防腐剂， 且绝大多数都含有苯甲酸、 苯氧乙醇和氯苯甘醚. 但在有些品牌面膜的成分构成表中并未标注这些防腐剂成分， 说明我国的面膜市场还未规范， 有待改进.

表4　10种不同品牌面膜中防腐剂的含量

注： “ND”代表未检出

表5　本法与标准方法测定结果比较

3结论

实验建立了高效液相色谱法同时测定单片式面膜中苯甲酸、 山梨酸、 脱氢乙酸、 苯氧乙醇、 氯苯甘醚和碘丙炔醇丁基氨甲酸酯6种防腐剂的方法， 操作简便、 快速， 灵敏度高， 重复性好， 可用于面膜中防腐剂的含量测定.

参考文献：

[1]庄晓梅， 赵冬梅， 韩淑琴. 化妆品防腐剂及其检测技术研究进展[J]. 日用化学品科学， 2011， 34(11)： 38-42.

[2]王友升， 朱昱燕， 董银卯. 化妆品用防腐剂的研究现状及发展趋势[J]. 日用化学品科学， 2007， 30(12)： 15-18.

[3]赵玥， 李琼， 张婉萍， 等. 高效液相色谱法对化妆品中低浓度碘丙炔醇丁基氨甲酸酯(IPBC)的检测[J]. 化学世界， 2011， 52(2)： 87-91.

[4]中华人民共和国卫生部. 化妆品卫生规范(2007)[S]. 北京： 中国标准出版社, 2007.

[5]李英， 刘丽， 刘志红． 气相色谱-质谱法测定化妆品中多种防腐剂[J]. 色谱， 2003， 21(2)： 170-173.

[6]武婷， 王超， 王星， 等. 反相高效液相色谱法测定化妆品中的24种防腐剂[J]. 分析化学， 2007， 35(10)： 1 439-1 443.

[7]陆军， 矫筱蔓， 佟晓波， 等. 气相色谱法同时测定化妆品中15种防腐剂[J]. 日用化学工业， 2012, 42(2)： 146-149.

[8]朱会卷， 张卫强， 杨艳伟， 等. 高效液相色谱分析化妆品中的防腐剂氯苯甘醚[J]. 色谱， 2014， 32(1)： 95-99.

[9]徐惠金， 奚星林， 林海丹. 化妆品中苯甲酸、 山梨酸、 水杨酸和苯氧乙醇的测定[J]. 现代测量与实验室管理， 2012， 20(3)： 6-7.

[10]马强， 王超， 白桦， 等. 化妆品中碘丙炔醇丁基氨甲酸酯的高效液相色谱检测及质谱确证[J]. 分析试验室， 2009， 28(10)： 56-58.

[11] 国家食品药品监督管理局. 化妆品中苯甲酸及其盐的检测方法： 国食药监许[2011]96号附件11[S/OL]. (2011-02-21) [2015-05-15]. http://www.sda.gov.cn/WS01/CL0846/58801.html.

[12] 国家食品药品监督管理总局. 化妆品中山梨酸和脱氢乙酸的检测方法： 食药监办[2013]21号附件12[S/OL].(2013-05-27)[2015-05-15]. http://www.sda.gov.cn/WS01/CL0846/81086.html.

[13] 国家食品药品监督管理总局. 化妆品中氯苯甘醚的检测方法： 食药监办[2013]21号附件9[S/OL].(2013-05-27)[2015-05-15]. http://www.sda.gov.cn/WS01/CL0846/81086.html.

[14]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. 化妆品中碘丙炔醇丁基氨甲酸酯的测定-气相色谱法： GB/T 31407—2015[S]. 北京： 中国标准出版社， 2015.

(责任编辑： 洪江星)

为验证方法的可靠性， 取供试品(批号20141011)同时按6种防腐剂的国家标准方法[4, 11-14]分别测定含量， 结果列于表5. 结果表明： 本法测定结果仅略低于标准方法测定结果， 原因可能为不同品牌和种类的仪器灵敏度不同对测定结果造成的影响. 鉴于本法与标准方法差异不大， 可用于面膜中6种防腐剂含量的测定.

Simultaneous determination of six preservatives in facial mask by high performance liquid chromatography

HU Jia1, LAI Yuanfa1, CHEN Junhuai1, ZHUANG Zhixia2

(1. Department of Science and Technology for Inspection, Xiamen Huaxia University, Xiamen, Fujian 361024, China;2. College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University, Xiamen, Fujian 361005, China)

Abstract:The high performance liquid chromatographic method was developed for the simultaneous determination of six preservatives ( benzoic acid, sorbic acid, dehydro acetic, phenoxyethano, chlorphenesin, iodopropynyl butylcarbamate) in facial mask. The samples were extracted with 50% (volume fraction)methanol, and then separated on a C18chromatographic column by gradient elution at a flow rate of 1.0 mL·min-1with methanol-ammonium acetate solution as the mobile phase. The column temperature was 30 ℃. The wavelength of detection for benzoic acid, sorbic acid, phenoxyethano, chlorphenesin, iodopropynyl butylcarbamate was 235 nm, but for dehydroacetic acid was 295 nm. In the range of 0.5 to 20 μg·mL-1the peak area of six preservatives showed a good linear relationship, the recoveries were 88.1% to 105.3% with the relative standard deviations 1.7% to 2.8%. The method is simple, rapid, accurate and sensitive, which can be used for determination of six preservatives in facial mask.

Keywords:high performance liquid chromatography; preservative; facial mask

中图分类号：O657.7

文献标识码：A

基金项目：福建省科技重大专项专题资助项目(2011YZ0001-1)； 福建省教育厅科技项目(JA13451)

通讯作者:胡佳(1986-)， 讲师， 主要从事食品安全检测的研究， sphj@hxxy.edu.cn

收稿日期:2015-06-17

文章编号：1000-2243(2016)02-0273-04

DOI:10.7631/issn.1000-2243.2016.02.0273