气相色谱-质谱法测定化妆品中维生素E

陈宝虹，李秀英

（广州质量监督检测研究院，广东 广州 511447）

气相色谱-质谱法测定化妆品中维生素E

陈宝虹，李秀英

（广州质量监督检测研究院，广东 广州 511447）

建立了气相色谱-质谱联用法（GC-MS）同时检测化妆品中α-生育酚和α-生育酚醋酸酯的分析方法。样品采用乙腈水溶液-正己烷分散提取，以HP-5MS色谱柱分离，GC-MS选择离子监测模式测定。实验表明，α-生育酚和α-生育酚醋酸酯在0.05 ～ 10 mg/L范围内呈良好的线性关系，相关系数均大于0.999；此方法检出限（S/N = 3）分别为0.6和0.5 mg/kg，定量限（S/N = 10）分别为1.9和1.8 mg/kg；阴性样品的2个添加水平的平均回收率在88.7% ～ 106.3%之间，相对标准偏差（RSD, n = 6）小于8.2%。

化妆品；生育酚；生育酚醋酸酯；气相色谱-质谱联用法

维生素E（Vitamin E）是一种脂溶性维生素，具有良好的抗氧化性能，作为功能性成分被广泛用于化妆品中。维生素E存在多种异构体，中国药典2015年版第二部收载的维生素E包括合成型和天然型，均为α-生育酚醋酸酯；其水解产物为生育酚，根据色环上的甲基数目和位置的不同以及不饱和形式，可分为α、β、γ、δ生育酚和α、β、γ、δ生育三烯酚，其中α-生育酚生物活性最高[1]。我国化妆品中添加的维生素E，主要是α-生育酚和α -生育酚醋酸酯[2]。目前像化妆品维生素E之类成分的功效尚未明确，这些成分在化妆品中是否存在及其含量都需要被监测，因此建立相应成分检测体系至关重要。

目前，国内关于化妆品中维生素E类物质的检测方法有高效液相色谱法、液相色谱-串联质谱法、气相色谱法等[3,4]。而前处理技术主要采用甲醇等单一溶剂提取，或者采用乙醇-乙醚-正己烷溶剂体系直接提取[3]。但由于化妆品种类多、基体复杂，单一溶剂不能有效的分散和提取各类化妆品中的维生素E，而采用乙醇-乙醚-正己烷溶剂体系直接提取则因溶解能力太强而带入大量杂质。因此，本文参照谭建华等[5-6]关于测定化妆品中维生素的研究，采用乙腈水溶液-正己烷的双相体系提取，结合具有强抗干扰能力的气相色谱-质谱技术，建立一种简单、快速、准确测定化妆品中α-生育酚和α-生育酚醋酸酯的方法。

1 实验方法

1.1 仪器试剂

气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）（7890A GC-5975C，美国Agilent公司），高速冷冻离心机（美国Beckman公司），涡旋振荡器（德国IKA公司），超纯水系统（美国Millipore公司）[5]。

α-生育酚和α-醋酸生育酚标准品购自美国Sigma-Aldrich公司，纯度大于98%；乙腈、甲醇、乙酸乙酯、正己烷均为色谱纯，购自德国CNW公司。

1.2 标准溶液配制

分别准确称取α-生育酚及α-生育酚乙酸酯标准品25.0 mg至25 mL的棕色容量瓶中，用正己烷溶解并定容，配成1000 mg/L的单一标准储备液[5]。分别移取适量标准储备液，用正己烷稀释成质量浓度为100 mg/L的混合标准溶液，4 ℃避光保存[7]。测试时，将混合标准溶液以正己烷逐级稀释配成系列混合标准工作溶液。

1.3 样品前处理

水溶性化妆品（膏霜、乳液等）：准确称取0.5 g（精确至0.001 g）样品于10 mL离心管中，加入4 mL乙腈水溶液(1:1，V/V)涡旋振荡5 min；然后准确加入5.0 mL正己烷涡旋提取3 min，10 000～15 000 r/min离心10 min后取上层清液，加入无水硫酸钠脱水，0.22 μm 微孔膜过滤待测[5]。

油溶性化妆品（BB霜、唇膏等）：准确称取0.5 g（精确至0.001 g）样品于10 mL离心管中，准确加入5.0 mL正己烷涡旋振荡5 min；加入4 mL乙腈水溶液(1:1，V/V)涡旋提取3 min，10 000～15 000 r/min离心10 min后取上层清液，加入无水硫酸钠脱水，0.22 μm 微孔膜过滤待测[5-6]。

1.4 气相色谱-质谱条件

1.4.1 气相色谱条件

色谱柱：HP-5 MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）石英毛细管气相色谱柱；载气：高纯氦气（恒流1.5 mL/min）；升温程序：初始温度220 ℃，保持5 min，以10 ℃/min升至280 ℃，保持15 min，再以20 ℃/min 升至300 ℃，保持2 min；进样口温度：250 ℃；进样量：1 μL，不分流进样；溶剂延迟：6 min[7]。

1.4.2 质谱条件

离子源：EI，70 eV；离子源温度 230 ℃；四极杆温度 150 ℃；传输线温度：280 ℃[8]；选择离子监测（SIM）模式；α-生育酚及α-生育酚乙酸酯的保留时间和特征离子见表1。

表1 化合物的质谱参数Table 1 MS parameters of compounds

2 结果与讨论

2.1 提取条件的选择

化妆品种类多、基体复杂，单一溶剂不能同时有效的分散和提取各类化妆品的目标物α-生育酚和α-生育酚乙酸酯，因此分别考察了水、乙醇-水溶液、乙腈-水溶液、甲醇-水溶液、甲醇、乙酸乙酯、正己烷、乙酸乙酯-正己烷(1:1，V/V)对两种基质样品的分散和提取效果。

水溶性化妆品 大部分水溶性化妆品在水中能较好的分散，但由于目标物α-生育酚和α-生育酚乙酸酯属于脂溶性物质，被化妆品中的表面活性剂包裹，不利于后续提取。因此，水溶性化妆品用水溶液（乙醇、甲醇、乙腈等水溶液）分散，并用有机溶剂（正己烷、乙酸乙酯）提取目标物。结果显示，在固定提取溶剂（正己烷）的条件下，回收率乙醇水溶液＜甲醇水溶液＜水＜乙腈水溶液（见图1）。考虑乙腈比例偏高时α-生育酚在因乙腈层分散增加而损失，选用乙腈水溶液（1:1，V/V）作为水溶液化妆品分散剂。

图1 不同分散剂对目标分析物回收率的影响 ( n = 4 )Fig.1 Effect of various solvents on dispersion recovery of target analyte (n = 4)

图2 不同提取剂对目标分析物回收率的影响 ( n = 4 )Fig.2 Effect of various solvents on extraction recovery of target analyte (n = 4)

油溶性化妆品 油溶性化妆品能在有机溶剂中分散，因此，比较不同有机溶剂（甲醇、正己烷、乙酸乙酯等）分散和提取效果。结果表明，当甲醇、乙酸乙酯、正己烷、乙酸乙酯-正己烷（1∶1，V/V）作为油性化妆品的提取剂时，回收率均低于 80 %（图2虚线部分），同时在提取过程中，像唇膏类化妆品中大量蜡、油脂类杂质也被提取出来，进行GC-MS测定时基质干扰严重。因此，参考相关研究[5,6]，在分散后加入乙腈-水溶液除去杂质，回收率则较理想（图2实线部分），其中正己烷回收率最高。甲醇由于极性较高，不利于目标物的提取，而乙酸乙酯与α-生育酚乙酸酯有相近官能团，但正己烷的链状结构与两目标物均相近，正己烷作为提取剂，回收率更好。

根据实验所得，分别选择乙腈水溶液-正己烷和正己烷-乙腈水溶液的双相体系作为水性化妆品和油性化妆品的分散提取溶剂。

2.2 色谱质谱条件的优化

α-生育酚和α-生育酚醋酸酯均是环链型结构，极性较弱，因此选择极性较弱的色谱柱进行分离，考察DB-1 MS和HP-5 MS毛细管气相色谱柱对目标物的保留和分离情况，结果表明两种色谱柱对5种目标物均有较好的保留，分离情况良好，而DB-1 MS的保留时间稍长，且由于HP-5 MS的应用更为广泛，因此选择HP-5 MS作为分离的色谱柱。在优化的条件下α-生育酚和α-醋酸生育酚混合标准工作液在 SIM 模式下获得选择离子图见图3(A)。

图3 混合标准工作液（A）、样品溶液（B）和样品加标溶液（C）的选择离子图（m/z =165）Fig.3 Select ion chromatogram of mixed standard solution (A), sample (B) and spiked sample (C) (m/z =165)

2.3 线性关系与检出限

在优化条件下，配制0.05～10 mg/L质量浓度的系列标准工作溶液并进行检测，以目标物定量离子的峰面积（Y）为纵坐标，其相应质量浓度（x，mg /L）为横坐标，得到目标物线性方程，结果表明，α-生育酚和α-生育酚醋酸酯在在0.05 ～ 10 mg/L浓度范围内线性关系良好，相关系数（R2）分别为0.999 5和0.999 6。以3倍信噪比（S/N = 3）计算检出限，以10倍信噪比（S/N = 10）计算定量限，结合样品的前处理过程，计算出α-生育酚和α-醋酸生育酚的检出限分别为0.6 mg/kg和0.5 mg/kg，定量限分别为为1.9 mg/kg和1.8 mg/kg。

2.4 方法的准确度与精密度

选用乳液（水溶性化妆品）和BB霜（油溶性化妆品）两种常见阴性化妆品，进行了5.0 mg/kg、10.0 mg/kg两个浓度水平的加标回收实验，每个加标水平平行测定6次。由表2可知，α-生育酚和α-生育酚醋酸酯的平均回收率在88.7 % ～ 106.3 %之间，相对标准偏差（RSD，n=6）在 2.7%～ 8.2%之间。

表2 阴性样品加标回收率与精密度（n=6）Table 2 Recoveries and precisions in negative samples (n=6)

2.5 实际样品的测定

采用建立的方法检测了 10个标称添加生育酚或生育酚醋酸酯的化妆品样品（其中抗皱膏霜3个、唇膏3个、BB霜2个、护手霜和乳液各1个），其中4个样品检出α-生育酚醋酸酯，含量范围为2.0 ～1 000 mg/kg，仅1个样品检出α-生育酚,见图3(B)，含量为13.2 mg/kg。样品中维生素E的量差别大，部分样品与包装标识所示添加情况不对应，存在维生素E添加不规范的现象。

3 结 论

本文采用乙腈水溶液-正己烷的双相体系实现维生素E目标物与化妆品中水溶物及表面活性剂初步分离，结合 GC-MS仪器，通过优选提取条件和色谱条件，建立了快速检测化妆品中α-生育酚和α-生育酚醋酸酯的分析方法。实际样品检测结果表明，方法操作简便、灵敏度高、耗时短，适用于各类α-生育酚和α-生育酚醋酸酯化妆品中的含量测定。

［1］ 周筱丹, 董晓芳, 佟建明. 维生素 E 的生物学功能和安全性评价研究进展[J]. 动物营养学报, 2010, 22(4): 817-822.

［2］ 郑志芳, 盛敏. 高效液相色谱法测定精华素中维生素E乙酸酯的含量[J]. 香精香料化妆品, 1998, 01: 6-7.

［3］ SN/T 1496-2004《化妆品中生育酚及α-生育酚乙酸酯的检测方法高效液相色谱法》[S].

［4］ 郑熠斌, 黄百芬, 许娇娇,等. 食品中维生素E异构体的检测技术研究进展[J]. 理化检验（化学分册）, 2016, 52(9): 1080-1084.

［5］ 李慧勇, 席绍峰, 谭建华,等. 超临界色谱法测定化妆品中生育酚及α-生育酚乙酸酯[J]. 分析测试学报, 2014, 33(4): 416-421.

［6］ 谭建华, 郭长虹, 李慧勇,等. 超临界色谱法同时测定化妆品中维生素 A类衍生物和维生素 D2, D3[J]. 分析实验室, 2014, 33(9): 1082-1086.

［7］ 王莉, 王斌, 罗海英,等. 固相萃取结合气相色谱-质谱法测定皮革中的14种阻燃剂[J]. 分析测试学报, 2016, 35(12): 1548-1533.

［8］ 何东, 李秀英, 冼燕萍,等. 气相色谱-质谱法测定祛痘化妆品中4种硝基咪唑类化合物[J]. 分析测试学报 2015, 34(8): 911-916.

持续在粉体工程、绿色环保装备领域创新

浙江丰利省级企业技术中心通过复评

前不久，国家高新技术企业浙江丰利粉碎设备有限公司省级企业技术中心，通过浙江省经信委、省财政厅、省国税局、省地税局和杭州海关等5部门的评价审核。

据悉，浙江省企业技术中心每两年进行一次评价。省级企业技术中心评定不仅在企业销售规模等经济指标上设有较高门槛，更注重企业的创新能力、创新示范作用等综合水平，同时要求企业在行业中具有显著的规模优势和竞争优势。省有关部门予以省级认定，并给予相应的政策扶持。浙江丰利早在2000年就建成了我国粉体设备行业首家省级高新技术企业研究开发中心，并在每次评价中均顺利通过。

近年来，浙江丰利依托拥有的省企业技术中心和省级重点研发中心，将先进的超微粉体技术与绿色环保产业有机结合，在新品研发、标准制订、品牌建设与推广等方面发挥着多重作用:

开发的“废塑料复合材料回收处理成套装备”入选《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录》；研发的“废塑料复合材料回收处理成套设备及综合利用技术装备”入选《浙江省高端装备制造业发展重点领域（2015）》；和宁波工程学院联合研发的“皮塑废弃物粉体相容增强关键技术及其循环应用”项目荣获2014年度省科学技术发明二等奖。该项目有效实现了皮塑废弃物粉碎装备产业化，皮粉增强橡胶制品生产以及回收塑料的再生资源化利用等，取得了良好的社会和生态效益。

研发的超低温微粉制备成套设备已获国家专利（ZL201420037961.5)。该专利针对生物医药行业一些非常规材料的粉碎需要，利用超低温微粉制备核心技术，即先把在常温下难以粉碎的物质冷冻到脆化点以下，然后在粉碎机内粉碎到所需的细度，且原成份不会破坏。该设备的问世，将给我国生物医药工程行业提供生产高附加值粉体材料的新设备，解决了在常温下难以粉碎的生物医药材料的粉碎难题，将一改长期以来依赖进口的局面。

起草的行业标准《机械冲击式超微粉碎设备试验方法》《流化床气流粉碎机》已通过国家工信部批准，于2016年9月1日开始实施，从而宣告结束我国超微粉碎设备行业无JB标准的历史。

FLFS牌“超微粉碎设备”再次通过浙江名牌战略推进委员会“浙江名牌产品”复评，有效期至2017年12月。连续5届获此殊荣，这在我国粉碎设备界仅此一家。“丰利”商号再次被认定为浙江省工商局（浙工商企〔2015〕3号）的浙江省知名商号，有效期6年。HWV系列旋风磨，被中国粉体行业用户评为2015年度粉体行业最受关注产品，名列粉碎设备类产品榜首。

具有 70多年生产历史、目前俄罗斯最大的铅酸电池生产和供应商——秋明蓄电池厂已成为丰利的老客户，青睐CXJ-500超细纤维粉碎机、TX破碎机以及废旧轮胎粉碎回收设备，用于电池领域绝缘材料、废旧轮胎回收利用等绿色环保资源综合利用的超微粉碎深加工；WDJ500涡轮式粉碎机运行稳定，日本的使用单位反馈良好，口碑甚佳；炭黑粉碎生产线在泰国的生产企业安装成功，投入使用，所产炭黑的各个指标均达到要求，泰商十分满意。

此次浙江丰利技术中心再次通过评价考核，不仅是对浙江丰利科技创新能力优势、较强的自主创新能力和较为完善的自主创新体系的认可，同时彰显了浙江丰利在科技投入上的气魄和企业技术创新方面的卓著业绩。

（吴红富）

（浙江丰利热线：0575-83105888、83100888、83185888、83183618；丰利网址：www.zjfengli.com）

Determination of Vitamin E in Cosmetics by Gas Chromatography-Mass Spectrometry

CHEN Bao-hong,LI Xiu-ying

（Guangzhou Quality Supervision and Testing Institute, Guangdong Guangzhou 511447, China）

A sensitive method was established for the determination of alpha-tocopherol and alpha-tocopheryl acetate in cosmetics using gas chromatography-mass spectrometry (GC - MS). Sample were dispersed and extracted with acetonitrile water solution - n-hexane. Then the n-hexane layer was separated by HP-5MS capillary chromatographic column and detected by selected ion monitoring (SIM) mode of GC-MS under the optimized condition. The results showed that the calibration curves of target analytes were linear in the range of 0.05～10 mg/L with correlation coefficients higher than 0.999. Detection limits (LODs, S/N = 3) of alpha-tocopherol and alpha-tocopheryl acetate were 0.6 mg/kg and 0.5 mg/kg, respectively, and quantification limits (LOQs, S/N=10) were 1.9 mg/kg and 1.8 mg/kg, respectively. Mean recoveries of 76.3%～99.7% for two concentrations spiked were achieved, the relative standard deviations (RSD, n=6) were less than 8.2%.

Cosmetics;Tocopherol;Tocopheryl; Gas chromatography - mass spectrometry

TQ 458

A

1671-0460（2017）04-0789-04

2017-03-03

陈宝虹（1984-），女，广东省佛山市人，中级工程师，硕士，2011年毕业于华南理工大学分析化学专业，研究方向：从事化工及日用化工产品检测研究工作。E-mail：joom_16@163.com。