项琳
广东省保化检测中心有限公司 广东广州 510000
乙二醇和二甘醇属于低毒性物质,如果长期摄入就会对人体健康造成极大影响。这类物质在很多发达国家都是禁止使用的,我国也于2007年也禁止二甘醇在牙膏中的使用。目前对乙二醇和二甘醇的检测范围一般为牙膏等物品上,但我国还未形成化妆品中含有二甘醇的风险评估体系,这就使得在化妆品中该物质的安全使用量也无法得到有效确定。因此为保证人们的身体健康,就要通过气相色谱法测定化妆品中的乙二醇和二甘醇,从而对化妆品的安全进行有效控制。因此对气相色谱法测定化妆品中的乙二醇和二甘醇进行分析具有重要价值。
仪器是由美国公司、江苏公司、瑞士公司提供的气相色谱仪、涡旋振荡器、超声清洗器与电子天平;试剂为美国公司、国药集团、德国公司提供的甲醇,色谱纯、二甘醇对照品,纯度为99%、无水硫酸钠,分析纯、海砂,化学纯、二甘醇对照品,纯度为 99.5%。同时还包括在市场上销售的化妆品。在合理选择仪器与试剂的基础上,对本文的分析展开实验,同时本次实验中仪器条件也要得到满足。
色谱柱是键合质量分数6%氰丙基-96%二甲基聚硅氧烷的毛细管柱DB-624;进样口温度、检测器温度、程序升温为250度、280度、140度[1]。在升温过程中先将温度升高到168度,速度为每分钟8度,并将温度保持8分钟,然后要将温度升高到230度,温度保持10分钟。对分流量要控制在1μL。选择高纯氮气为载气,将流动速度控制在每分钟1.5mL,也要对氮气、空气与尾吹气的流动速度进行控制,分别为每分钟 40 mL、400 mL、40 mL。
在取样时,要将二甘醇和乙二醇的质量控制在0.1g,将样品放置在10mL的瓶中,对样品利用甲醇进行稀释,并精确到实验需求的刻度,这时就会得到二甘醇储备液和乙二醇储备液,质量为10g/L[2]。
对两种配备液进行放置过程中,要将二者分别提取5mL放置在容量瓶中,同样利用甲醇进行稀释,这时就会得到混合标准储备液,质量分别为10g/L。这时就要利用甲醇将混合标准储备液进行稀释,得到标准工作液[3]。
1.4.1 水剂和乳液类样品
利用天平称取水乳与乳液样品,质量都为1g,并将其放置在比色管中,加入甲醇,比色管为25mL、甲醇为8mL。利用涡旋振荡混匀将其混匀,并在常温超声30分钟后将其进行冷却,冷却温度为室温。利用甲醇进行定容,容量为10 mL,在进行5分钟的离心后,将2g的无水硫酸钠加入上清液,并进行涡旋振荡[4]。
1.4.2 膏霜类样品
利用天平称取膏霜类样品,质量为1g,并将其防止在比色管中,并加入海砂与无水硫酸钠,质量都为1g,然后再加入甲醇,进行涡旋混匀,并在30分钟的常温超声后,进行5分只能够的离心,在0.45μm滤膜中对上清液进行过滤。
1.4.3 粉剂类样品
利用天平称取粉剂类样品,质量也同样为1g,将其放置在比色管中,将甲醇按照10 mL的量进行加入,利用涡旋振荡混合均匀,这时在30分钟的常温下超声,并在5分钟的离心后,在0.45μm滤膜上对上清液进行过滤。
样品测定结果的准确与否与气相色谱柱的分离效果具有十分紧密的联系,所以在实际测定过程中要对色谱柱的选择进行合理考虑。乙二醇和二甘醇具有较强的极性,当在非极性毛细管柱HP-5的使用下,出峰时间较早,与丙二醇等分离不够完全,这样就无法准确的进行定量。因此在研究过程中,极性毛细管柱的研究是较为广泛的。通过实验发现,选择DB-624色谱柱分析是较为理想的,能够对目标物质造成的干扰进行合理消除,进而得到良好的峰型和分离效果。
乙二醇和二甘醇在实际的测定中,由于沸点不同,这就使得在程序升温中,色谱柱上的分离就能有效实现。沸点较低的先出峰,沸点较高的晚出峰,因此乙二醇要先于二甘醇出峰。所以在设置初始温度时,在乙二醇与杂质完全分离的基础上,可以将初始温度进行适当提升,这样就能将分析时间进行有效控制。然后进行温度的升高,要升高到168度,并将速度控制在每分钟8度,将温度保持8分钟,让二甘醇先流出,从而与杂质进行分离。然后再将温度进行快速升高,这时在保持一段时间后,可以将样品中的色谱柱流出,这样就能防止对色谱柱的污染。
本文对无水乙醇、丙酮等的提取效果进行研究时,是建立在乙二醇和二甘醇的极性基础上的,提取效果最好的为甲醇和无水乙醇,按照顺序接下来为氯与丙酮。同时甲醇作提取溶剂是的色谱图基线噪音较小,并且检出限也较低,所以甲醇为最终选择的提取溶剂。提取效率在提升过程中,要采用超声的方法,当超声时间超过30分钟后,提取效果最佳,并一直得以保存。所以时间的控制以30分钟为宜。由于化妆品具有十分复杂的基质,所以要对该方法进行使用过程中一定要满足本次实验。膏霜类样品性质较为粘稠,因此将海砂的适当加入,能够将粘稠的质地进行有效的分散,这样就能合理提升提取效率。乳液类样品中要加入一些无水硫酸钠除水,这样就能在提取过程中提高提取效率。
在色谱条件的基础上,利用气相色谱分析方法对标准工作液进行分析,并且价格纵坐标确定为乙二醇和二甘醇的峰面积,横坐标为与之相对应的质量。通过相关的方程与运算可得到乙二醇和二甘醇在质量浓度为10-200 mg/L,相关系数为0.9992和0.9999。下图为样品的色谱图。
样品的色谱图
对化妆品样品中未能检测出乙二醇和二甘醇的进行分类,将其作为空白基质样品,并加入不同质量浓度水平的混合标准工作液,然后进行加标回收试验。在选择质量浓度时要重复5份,对峰面积进行记录,并且对实测浓度按照标准曲线进行计算,因此就可以得到实测浓度与理论浓度的比值计算方法的回收率。样品的加标回收率和相对标准偏差(n=5)如下:
基质分别为水剂和乳液、膏霜剂、粉剂,分别计为1、2、3。在1中的组分为乙二醇、二甘醇;在2中的组分为乙二醇、二甘醇;在3中的组分为乙二醇、二甘醇。添加量在1中的乙二醇分别为 10 mg · L-1、100 mg · L-1、200 mg · L-1;测定值为9.957 mg · L-1、99.03mg · L-1、202.3mg · L-1;平均回收率为99.6%、99%、101.2%;RSD为1.74%、0.66%、2.21%。剩下两类基质也是同样的运算与记录方法,在对数据分析的基础上能够对本文的分析得出一个良好的结论,对气相色谱分析方法的应用效果有一个较为清晰的认识。在实验中发现乙二醇的平均回收率为93.0%-101.2%,RSD为0.60% ~2.32%,二甘醇的平均回收率与RSD为92.8%-101.3%、0.86% -3.27%。通过数据发现RSD都在4%以下,进而说明气相色谱分析方法能够达到良好的效果。
在信噪比为3与10的基础上对乙二醇和二甘醇的LOD与LOQ进行计算,这时就能得到二者的LOD与LOQ分别为3mg/L、10 mg/L。
利用气相色谱分析方法对化妆品中的乙二醇和二甘醇进行检定时,具有良好的效果,操作较为方便简单,并且具有良好的线性关系与准确度,能够满足人们的分析要求。气相色谱法测定化妆品中的乙二醇和二甘醇,能够有效提升化妆品的安全性与可靠性,保证消费者的合法权益,促进我国化妆品行业的健康发展。