气相色谱质谱法测定化妆品中的辛基苯酚、壬基苯酚和双酚A

赵艳菊 李清清 胡守江

(上海市质量监督检验技术研究院，上海 200233)

气相色谱质谱法测定化妆品中的辛基苯酚、壬基苯酚和双酚A

赵艳菊 李清清 胡守江

(上海市质量监督检验技术研究院，上海 200233)

建立了爽肤水、乳液和啫喱类化妆品中4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、双酚A的气相色谱质谱分析方法。样品经甲醇超声提取，用UCT提取柱净化后，甲醇定容，采用DB-5ms色谱柱分离，保留时间定性，选择离子扫描，外标法定量。4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、双酚A在20～1000μg/L范围内线性关系良好，相关系数均大于0.99。方法的定量限4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚为10μg/kg，壬基苯酚为50μg/kg，双酚A为6.8 μg/kg；在爽肤水、乳液和啫喱样品中的平均加标回收率为90.1～100.5%。该方法准确、快速，适用于爽肤水、乳液和啫喱类化妆品中4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、双酚A的定量检测。

化妆品 气相色谱质谱法 4-n-辛基苯酚 4-n-壬基苯酚 壬基苯酚 双酚A

辛基酚是合成乳化剂的中间产品，壬基酚是精细化工原料和中间体，可用作表面活性剂、增塑剂；双酚A(BPA)是工业上合成聚碳酸酯和环氧树脂的材料[1]。双酚A属低毒性化学物,容易在生物体内蓄积，导致人生殖器官异常、男性不育、乳腺癌发病率上升[2]。辛基苯酚、壬基苯酚和双酚A可以通过包装材料和生产过程进入化妆品中。三者都具有酚类化学结构，与人体的雌激素类似[3]，属于环境内分泌干扰物[4]，进入人体后具有雌激素活性，可与靶器官上的雌激素受体结合，导致生殖器官及骨骼提早发育，可能成为性早熟的致病因素之一。这些物质通过积蓄在生物体内后阻碍神经系统的传输、毒害生殖腺、影响肝脏、肾脏内的酶系统和降低机体的免疫机能等多种途径造成生物体内的激素失调、生殖器官畸形甚至癌变[5]。

近年来，已有关于双酚A测定方法的报道，如气相色谱法[6]、气相质谱法[7]、高效液相色谱法[8]，辛基苯酚和壬基苯酚测定方法主要有气相色谱质谱法[9]、超高效液相色谱-串联质谱法[10]。在《化妆品安全技术规范》中，辛基苯酚、壬基苯酚和双酚A属于禁用组分。GB 29675—2013中规定了化妆品中壬基苯酚测定液相色谱-串联质谱法、GB 31604.10—2016中规定了食品接触材料及制品双酚A迁移量测定的检测方法，而用气相色谱质谱法测定化妆品中的辛基苯酚、壬基苯酚和双酚A类物质未见报道。本实验采用用气相色谱质谱法测定化妆品中的辛基苯酚、壬基苯酚和双酚A，方法简便易行，定性、定量准确，可为我国化妆品的市场监管与企业管理提供技术保障。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试剂

甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、甲苯、石油醚，分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

4-n-辛基苯酚标准品(纯度99.5%)、4-n-壬基苯酚标准品(纯度99.0%)、壬基酚标准品(technical，纯度100.0%)、双酚A标准品(纯度99.5%)，德国Dr.Ehrenstorfer GmbH。

辛基苯酚、壬基苯酚、双酚A标准储备液(200mg/L)：各称取0.0200g于100mL容量瓶中，用甲醇溶解并定容至刻度，存放于4℃冰箱中备用。

辛基苯酚、壬基苯酚、双酚A标准工作液：取1.0mL标准储备液用甲醇稀释至1.0mg/L备用。

辛基苯酚、壬基苯酚、双酚A标准校正溶液：取标准工作液分别用甲醇稀释成系列浓度为20μg/L、50 μg/L、100 μg/L、200μg/L、300μg/L、500 μg/L、1000 μg/L的标准溶液。

1.1.2 仪器

Agilent 7890 GC-MS(美国安捷伦科技公司生产)；离心机(美国sigma公司)；涡旋混合器(德国IKA公司)；SK8210LHC超声仪(上海科导超声仪器有限公司)；DENVER INSTRMENT 分析天平(美国丹佛仪器公司)。

1.2 方法

1.2.1 色谱条件

色谱柱：DB-5ms毛细管柱(30m×0.25mm×

0.25μm，Aglient J&W GC Columns)；升温程序：80℃保持1min，以10℃/min升温至200℃，25℃/min升温至280℃，保持1min；载气流速1.0mL/min，进样量1.0μL；不分流进样；进样口温度280℃。

1.2.2 质谱条件

电子轰击离子源：电子能量70eV；传输线温度280℃；离子源温度230℃；溶剂延迟5min；选择离子扫描模式(SIM)和全扫描(SCAN)模式同时进行；SCAN模式范围50～550amu；SIM模式：辛基苯酚定性离子m/z107、206，定量离子m/z206；壬基苯酚定性离子m/z107、 121、135、149、220，定量离子m/z220；双酚A定性离子m/z91、119、213、228，定量离子m/z228。

1.2.3 样品处理方法

准确称取1.0g化妆品样品于15mL玻璃试管中，加入5mL甲醇溶液，涡旋1min混匀，超声15min，以9000r/min离心3min。将超声提取液转移至固相萃取小柱，用6mL甲醇洗涤，收集洗脱液，氮吹至近干，用甲醇定容至2mL，吸取1.0mL上层清液过0.22μmPTFE滤头，待测。

2 结果与讨论

2.1 样品处理条件

2.1.1 提取溶剂选择

按照样品处理方法，在化妆品样品中均加入100μL 1.0mg/L的标准工作液，分别用5mL甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、石油醚、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、甲苯作为提取溶剂，提取加标样品中的辛基苯酚、壬基苯酚和双酚A，每种溶剂经质谱确认均不含待测物质，提取结果见表1。

表1 提取溶剂对提取效果的影响

续表1

从表1中可以看出，甲醇、乙醇均能将目标物提取出来，提取率较高；其他溶剂基本提取不出BPA，同时由于基质干扰非常严重，回收率严重失真，因此，初步选定提取溶剂为甲醇、乙醇。在样品处理过程中,观察到大部分化妆品样品中都含有水，用甲醇提取目标物时，提取液澄清，离心后，转移至固相萃取柱时洗脱容易，样品易于处理，因此，实验选定甲醇作为化妆品中辛基苯酚、壬基苯酚和双酚A的提取溶剂。

2.1.2 超声提取时间选择

取化妆品样品1.00g于15mL玻璃试管中，均加入100μL 1.0mg/L的标准工作液，涡旋混匀，加入5mL甲醇溶液，分别超声提取5min、10min、15min、20min、25min，提取液以9000r/min离心3min，吸取1.0mL上层清液过0.22μmPTFE滤头，上机分析，确定超声提取时间对提取效果的影响，结果见表2。

表2 超声提取时间对提取效果的影响

从表2数据可以看出，当超声提取时间到15min以后，样品中的目标物回收率基本不变，因此，确定超声提取时间为15min。

2.1.3 净化条件选择

考虑到化妆品基质复杂，干扰严重，实验采用超声提取过固相萃取小柱的方法，对样品进行净化。筛选的固相萃取小柱有SEPAX Generik CARBON/NAX(500mg/6mL)、SEPAX Generik FLS(1000mg/6mL)、Simon Aldrich PEP(150mL/6mL)、Varian Bond Elut SI(500mg/3CC)、UCT Clean-upRExtraction Columns CUNAX1 AMINOPROPYL(250mg/3mL)、UCT STYRE-SCREENRExtraction Columns SSDBX Benzenesulfonic Acid+C18(60mg/3mL)、Millpore EXtrelutRNT3(1～3mL sample)，待净化液转移至固相萃取小柱，用6mL甲醇洗涤，收集洗脱液，氮吹至近干，用甲醇定容至2mL，结果见表3。

表3 固相萃取小柱选择

从表3可以看出，用UCT STYRE-SCREENRExtraction Columns SSDBX Benzenesulfonic Acid+C18(60mg/3mL)，回收率较高，净化效果比较好。

2.1.4色谱柱选择

根据4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、双酚A的理化性质，实验中初步筛选DB-35ms、VF-WAXms和DB-5ms 3根色谱柱。实验中观察到在VF-WAXms色谱柱中，没有壬基苯酚色谱峰出现；在DB-35ms色谱柱中，双酚A峰形拖尾严重；而使用DB-5ms色谱柱，4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、双酚A四种物质都实现了基线分离，峰型好。色谱图如图1所示。

图1 4种物质色谱图

3 分析性能

3.1 线性响应范围

在选定的实验条件下，使用DB-5ms色谱柱，线性范围为：20～1000μg/L，线性方程如下：4-n-辛基苯酚为Y=55.509X+2.0639，R2=0.9991；4-n-壬基苯酚为Y=55.624X+4.7418，R2=0.9996；壬基苯酚为Y=10.858X+1.0680，R2=0.999；双酚A为Y=10.13X+2.9083，R2=0.9993。

3.2 仪器检出限和方法定量限

根据检出限定义，单位时间内进入检测器的组分所产生的信号等于3倍基线噪声时的量。

(1)

式中：D为检出限，μg/L；N为基线噪声；S为检测组分所产生的信号。

取1.0g化妆品，加入已知浓度的标准工作液，按照1.2.3样品处理方法后，上机分析，重复进样6次，计算检出限，数据结果见表4。

表4 信噪比和仪器检出限

从表4中可以看出4-n-辛基苯酚的定性检出限为1.5μg/L，4-n-壬基苯酚的定性检出限为1.5μg/L，壬基苯酚的定性检出限为7.5μg/L，双酚A的定性检出限为1.0μg/L。4-n-辛基苯酚的定量检出限为5.0μg/L，4-n-壬基苯酚的定量检出限为5.0μg/L，壬基苯酚的定量检出限为25.0μg/L，双酚A的定量检出限为3.4μg/L。按照取样量为1.0g，样品定容体积为2.0mL，则4-n-辛基苯酚的定量限为10μg/kg，4-n-壬基苯酚的定量限为10μg/kg，壬基酚的定量限为50μg/kg，双酚A的定量限为6.8μg/kg。

3.3 方法的回收率

取乳液、爽肤水、啫喱类化妆品样品各1.0000g，加标量100μg/kg，按照1.2.3样品处理方法处理好样品，上机分析，得到3种样品的加标回收率数见表5。

表5 样品加标回收率

从表5 可以看出乳液、爽肤水和啫喱类化妆品中4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、双酚A的加标回收率在80～120之间，符合GB/T 27404-2008实验室质量控制规范中对加标回收率的要求。

3.4 市售样品测定

取市售乳液、爽肤水和啫喱类化妆品样品共50个样品，按照1.2.3样品处理方法对样品进行预处理，上机分析，得到化妆品样品中4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚、双酚A的的含量数据，其中有一个化妆品样品中检出双酚A，含量为500μg/kg，4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚均未检出。

4 结论

本方法开发了化妆品中4-n-辛基苯酚、4-n-壬基苯酚、壬基苯酚和双酚A的气相色谱质谱检测方法，方法简便易行，定性定量准确，为我国化妆品的市场监管与企业产品质量管理提供技术保障。

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Determination of 4-n-octyl phenol, 4-n-nonyl phenol, nonyl phenol and bisphenol A in cosmetics by gas chromatography with mass spectrometry.

Zhao Yanju,Li Qingqing,Hu Shoujiang

(Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research, Shanghai 200233,China)

The samples were extracted by methanol. Sample purification was performed on an UCT extraction column. The separation of four compounds was carried out on a DB-5ms column. The analytes were indentified with retention time and quantified by the external standard method. The calibration curves for the four compounds were linear in the range of 0-1000μg/L with the correlation coefficients more than 0.99. The quantification limits of 4-n-octyl phenol and 4-n-nonyl phenol were 10μg/kg, nonylphenol was 50 μg/kg, and bisphenol A was 6.8 μg/kg. The recoveries in emulsion and gel samples were in the range of 89.1%-102.7%. The method is accurate, fast and suitable for quantitative inspection of 4-n-octyl phenol, 4-n-nonyl phenol, nonyl phenol and bisphenol A in emulsion and gel cosmetics.

cosmetics; GC-MS; 4-n-octyl phenol; 4-n-nonyl phenol; nonyl phenol ; bisphenol A

10.3969/j.issn.1001-232x.2017.04.006

2017-04-05

赵艳菊,女,1977年出生,上海市质量监督检验技术研究院工程师,研究生,食品、化妆品中有毒有害物质检测,E-mail:zhaoyj@sqi.org.cn。