高效液相色谱法测定防晒化妆品中水杨酸酯类紫外线吸收剂的含量

池 琴, 钱春苹, 王 魁

(鄂尔多斯职业学院, 鄂尔多斯 017000)

高效液相色谱法测定防晒化妆品中水杨酸酯类紫外线吸收剂的含量

池 琴, 钱春苹*, 王 魁

(鄂尔多斯职业学院, 鄂尔多斯 017000)

采用高效液相色谱法同时测定防晒化妆品中8种水杨酸酯类紫外线吸收剂(水杨酸乙基己酯、水杨酸三甲环己酯、水杨酸辛酯、水杨酸苯酯、水杨酸异十六酯、水杨酸己酯、水杨酸乙二醇酯和水杨酸苄酯)的含量。1.000 0 g样品经5 mL乙酸乙酯于20 ℃超声萃取10 min,萃取液在Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18色谱柱上分离,以甲醇-四氢呋喃-0.1%(质量分数)甲酸溶液为流动相进行梯度洗脱,紫外检测波长为340 nm。8种水杨酸酯类紫外线吸收剂质量浓度在5.0～100.0 mg·L-1内与峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)在0.5～2.5 mg·kg-1之间;加标回收率在90.6%～98.8%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在1.4%～3.6%之间。

高效液相色谱法; 紫外吸收剂; 水杨酸酯类; 防晒化妆品

紫外线会导致皮肤晒黑、晒伤,甚至会诱发皮肤癌[1-2]。随着对日光紫外线辐射及其对人类健康危害认识的逐步深入,人们正努力探索各种能减少紫外线对人类健康损害的方法,其中使用防晒化妆品是目前最常用的紫外线防护措施,它可有效预防因紫外线辐照而导致的皮肤出现红斑、晒黑和晒伤等[2-4]。我国卫生部颁布的《化妆品卫生规范》(2007年版)中规定28种化妆品组分中限用防晒剂最大允许使用质量分数为2%～25%,但只列出了其中15种防晒剂的检测方法。

水杨酸酯类紫外线吸收剂是一组光吸收波长在300 nm的邻位取代芳香族化合物,可选择性吸收日光中的紫外线而对皮肤具有防晒作用。因其性质稳定、润滑、难溶于水,且有助于一些不溶性化妆品组分的增溶,并可提高其他防晒剂的防晒效果,易被添加到化妆品中[2]。水杨酸酯类紫外线吸收剂主要有水杨酸乙基己酯、水杨酸三甲环己酯、水杨酸辛酯、水杨酸苯酯、水杨酸异十六酯、水杨酸己酯、水杨酸乙二醇酯和水杨酸苄酯等[2],其中水杨酸乙基己酯和水杨酸三甲环己酯已被《化妆品卫生规范》允许加入到化妆品中,最大允许使用质量分数分别为5%和10%。

目前防晒剂检测方法有薄层色谱法[5]、气相色谱法[6-7]、液相色谱法[8-9]等,但关于水杨酸酯类紫外线吸收剂检测方法的报道较少。本工作采用高效液相色谱法对防晒化妆品中8种常见水杨酸酯类紫外线吸收剂进行同时测定,为防晒化妆品中紫外线吸收剂监督检测提供技术手段。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent 1260型高效液相色谱仪;JHX28H型涡旋混合器;HD-1024A型超声波清洗机;GTR16-2型高速台式冷冻离心机;BSA224S-CW型电子天平;JK-5W型超纯水机。

水杨酸酯类紫外线吸收剂标准储备溶液:1 000 mg·L-1,分别称取50.0 mg水杨酸酯类紫外线吸收剂标准物质于50 mL烧杯中,用甲醇溶解后,转移至50 mL容量瓶中,用甲醇定容,于4 ℃避光保存。

水杨酸酯类紫外线吸收剂混合标准溶液:100 mg·L-1,分别移取各水杨酸酯类紫外线吸收剂标准储备溶液10 mL混合于100 mL容量瓶中,用水定容。

水杨酸酯类紫外线吸收剂标准物质:水杨酸乙基己酯、水杨酸三甲环己酯、水杨酸辛酯、水杨酸苯酯、水杨酸异十六酯、水杨酸己酯、水杨酸乙二醇酯和水杨酸苄酯,纯度均不小于99%。

甲醇、乙腈为色谱纯,其他试剂均为分析纯,试验用水为超纯水。

1.2 仪器工作条件

Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18色谱柱(150 mm×4.6 mm,5 μm),柱温30 ℃;流动相A为甲醇,流动相B为四氢呋喃,流动相C为0.1%(质量分数,下同)甲酸溶液;进样量10 μL;检测波长340 nm;梯度洗脱程序见表1。

表1 梯度洗脱程序Tab. 1 Program of gradient elution

1.3 试验方法

称取市售防晒化妆品1.000 0 g于10 mL具塞比色管中,加入乙酸乙酯5 mL,涡旋混合1 min,在20 ℃下超声萃取10 min,冷却至室温后用甲醇定容,混匀后,以10 000 r·min-1转速离心5 min,取上清液过0.45 μm有机滤膜,在仪器工作条件下进行测定。

2 结果与讨论

2.1 色谱行为

8种水杨酸酯类紫外线吸收剂混合标准溶液的色谱图见图1。

1-水杨酸乙基己酯;2-水杨酸三甲环己酯;3-水杨酸辛酯;4-水杨酸苯酯;5-水杨酸异十六酯;6-水杨酸己酯;7-水杨酸乙二醇酯;8-水杨酸苄酯图1 8种水杨酸酯类紫外线吸收剂混合标准溶液的色谱图Fig. 1 Chromatogram of the mixed standard solution of 8 kinds of salicylic acid ester UV absorbers

2.2 试验条件的选择

2.2.1 萃取溶剂

水杨酸酯类紫外线吸收剂的极性大多数为弱极性,根据相似相溶原理,试验分别考察了正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、四氢呋喃和丙酮等萃取溶剂对防晒化妆品(防晒乳、防晒隔离液、防晒隔离霜)中8种水杨酸酯类紫外线吸收剂的萃取效率,结果见表2。

表2 不同溶剂对水杨酸酯类紫外线吸收剂萃取效率的影响Tab. 2 Effect of different solvents on the extraction efficiency of salicylic acid ester UV absorbers

由表2可知:5种不同溶剂对8种水杨酸酯类紫外线吸收剂均有较高的萃取效率;其中乙酸乙酯萃取效率最高,平均值达87.0%;丙酮萃取效率最低,平均值为77.2%。因此,试验选择乙酸乙酯作为萃取溶剂。

2.2.2 萃取条件

以乙酸乙酯作为萃取溶剂,选取超声波萃取的3个影响因素,即萃取剂用量(A)、萃取时间(B)和萃取温度(C)进行正交试验L9(33)设计,见表3,采用极差分析法计算结果,见表4。

表3 正交试验设计及试验结果Tab. 3 Design and results of orthogonal experiment

由表4可知:在超声萃取时,影响萃取效率大小顺序依次为:萃取温度>萃取剂用量>萃取时间,其中萃取温度是影响萃取效率的重要因素;最佳萃取条件:萃取剂为5 mL乙酸乙酯,萃取时间为10 min,萃取温度为20 ℃。

2.2.3 检测波长

通过紫外检测器对8种水杨酸酯类紫外线吸收剂在190～400 nm进行全波长扫描,光谱分析发现:8种水杨酸酯类紫外线吸收剂吸收曲线较为相似,均在280 nm、300 nm和340 nm附近有较大吸收峰。分别采用280 nm、300 nm和340 nm进行检测分析,发现采用波长340 nm可以获得较高灵敏度,干扰较少。故试验选择检测波长为340 nm。

2.2.4 流动相

分别考察了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-四氢呋喃、水-甲醇-四氢呋喃、磷酸氢二铵溶液-乙腈等不同流动相对8种水杨酸酯类紫外线吸收剂的分离效果。结果表明:使用含四氢呋喃的流动相,化合物分离效果较好,经梯度洗脱后可使8种水杨酸酯类紫外线吸收剂有效分离,色谱峰形尖锐,对称性好;使用含有甲酸的流动相,可以使化合物具有良好的峰形和分离度,并可抑制流动相中微生物的滋生。因此,试验选择0.1%甲酸溶液-甲醇-四氢呋喃作为流动相。

表4 正交试验分析结果Tab. 4 Analysis results of the orthogonal experiment

2.3 基质效应

在不同基质防晒化妆品(防晒乳、防晒隔离液、防晒隔离霜)空白样品中,加入一定量的水杨酸酯类紫外线吸收剂混合标准溶液,配制成质量比为5.0,50.0,100.0 μg·kg-1样品,按试验方法进行测定,同时做空白试验。

按式(1)计算基质效应(ME):

式中:Ap为防晒化妆品基质溶液中待测组分的峰面积;As为空白溶液中待测组分的峰面积。结果见表5。

由表5可知:在低、中、高等3种浓度水平下,防晒乳、防晒隔离液、防晒隔离霜中水杨酸酯类紫外线吸收剂的基质效应都在89.4%～98.8%之间,说明3种防晒化妆品没有明显的基质效应。

表5 基质效应Tab. 5 Matrix effect %

2.4 标准曲线与检出限

依次配制含8种水杨酸酯类紫外线吸收剂质量浓度分别为5.0,10.0,20.0,50.0,100.0 mg·L-1的混合标准溶液,按仪器工作条件进行测定,以化合物质量浓度(x)为横坐标,以对应色谱峰面积(y)为纵坐标绘制标准曲线,线性回归方程见表6。

取11份空白试样连续测定,按3倍信噪比计算方法的检出限(3S/N),结果见表6。

结果表明:水杨酸酯类紫外线吸收剂质量浓度在5.0～100.0 mg·L-1内与对应色谱峰面积呈线性关系,相关系数不小于0.999 6;8种水杨酸酯类紫外线吸收剂检出限在0.5～2.5 mg·kg-1之间,说明方法具有较高的灵敏度。

2.5 精密度与回收试验

取空白基质样品分别添加5.0,50.0,100.0 mg·kg-1的水杨酸酯类紫外线吸收剂混合标准溶液进行加标回收试验和精密度测定,结果见表7。

表6 线性参数和检出限Tab. 6 Linearity parameters and detection limits

表7 精密度与回收试验结果(n=6)Tab. 7 Results of tests for precision and recovery

由表7可知:防晒化妆品中8种水杨酸酯类紫外线吸收剂加标回收率在90.6%～98.8%之间,相对标准偏差(RSD)在1.4%～3.6%之间,说明该法准确度和精密度高。

2.6 实际样品分析

随机选取8份市售防晒化妆品(3份防晒乳、2份防晒隔离液、3份防晒隔离霜),按试验方法测定其中8种水杨酸酯类紫外线吸收剂,结果见表8。

表8 样品分析结果Tab. 8 Analytical results of samples mg·kg-1

由表8可知:8个试样中均检出一定量的紫外线吸收剂;其中水杨酸乙基己酯检出率是100%,防晒隔离霜中其测定值高达874.6 mg·kg-1;水杨酸三甲环己酯的检出率为87.5%,测得最高值为417.2 mg·kg-1;水杨酸乙二醇酯未检出;其余5种水杨酸酯类紫外线吸收剂均有检出,测定值在11.3～326.4 mg·kg-1之间。这表明市售防晒化妆品中含有较高的水杨酸酯类紫外线吸收剂,为保障防晒化妆品质量安全,应加强化妆品中水杨酸酯类紫外线吸收剂的卫生管理和监督。

本工作建立了高效液相色谱法同时测定防晒化妆品中8种水杨酸酯类紫外线吸收剂的含量,该方法简单、快速、准确度高、灵敏度高,能满足防晒化妆品中8种水杨酸酯类紫外线吸收剂的检测需求,可为防晒化妆品中水杨酸酯类紫外线吸收剂含量的标准化监测提供技术支撑。

[1] 黄雄风,刘绿叶,许群,等.高效液相色谱法同时测定化妆品中的11种紫外吸收剂[J].分析化学, 2014,42(12):1846-1850.

[2] 杨纯瑜.防晒剂的种类及其研究进展[J].北京日化, 2007,23(2):1-9.

[3] 张可冬,李慧勇,谭建华,等.高效液相色谱法测定化妆品中9种对氨基苯甲酸及其酯类防晒剂[J].分析试验室, 2014,33(9):1108-1113.

[4] 张卫强,朱英,宋枉.防晒类化妆品中防晒剂的使用情况[J].环境与健康杂志, 2008,25(8):699-701.

[5] 夏平,李勇.薄层色谱法测定化妆品中多种防晒剂[J].环境与健康杂志, 1997,14(5):227-228.

[6] KELLY C P, LAMONT J T. Current concepts clostridium difficile - more difficult than ever[J]. New Engl J Med, 2008,359(18):869-871.

[7] VAN DEN BERG R J, VAESSEN N, ENDTZ H P, et al. Evaluation of real-time PCR and conventional diagnostic methods for the detection of Clostridium difficile-associated diarrhoea in a prospective multicentre study[J]. J Med Microbiol, 2007,56(1):36-42.

[8] 许秀敏,高燕红,龙朝阳,等.高效液相色谱法测定化妆品中15种化学防晒剂[J].中国卫生检验杂志, 2011,21(7):1601-1604.

[9] 徐莉,庞道标,符灵梅,等.超高效合相色谱法测定化妆品中7种防晒剂[J].理化检验-化学分册, 2015,51(12):1666-1669.

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,内蒙古鄂尔多斯人,讲师,硕士, 研究方向为化学化工。

* 通信联系人。E-mail:348633590@qq.com

O657.7

A

1001-4020(2017)03-0289-06