热感剂的质量检测及肤感效果评价

陈少格 张振霞 陈桂歆 张佳冬 黄旭藩 陈诗婷 梁惠芬 蔡延荣 周 霖 郑玉忠＊

（1. 韩山师范学院，广东潮州，521041；2. 广东强基药业有限公司，广东潮州，521000;3. 潮州市沉香协会，广东潮州，521000；4. 广州比邻生物科技有限公司，广东广州，510080）

热感剂又称发热剂，所含成分主要有辣椒、合成辣椒素、姜酮、香兰基丁醚等[1-2]，其中以香兰基丁醚使用较广（见图1）。可添加在化妆品中，使其对皮肤上产生强烈热感作用，促进血液循环、刺激皮下脂肪代谢、使得皮肤能快速产生温和持久的热感和舒适感，市场上销售的部分减肥瘦身类产品、发热面膜、发热护手霜、脚霜、乳液均含有不同种类的热感剂作为其有效成分，甚至还可以用在保健品和医疗上。

化妆品的感官评价，就是指针对某个指定的化妆品，在某个评价项目上，通过自身的感觉来评价其有何种程度、水平的方法。目前，感官评价已经成为食品、化妆品、香精香料等众多行业进行新产品研发、原料替换、产品改善、质量控制、消费者调研等方面的重要手段之一[3-5]。国内外学者在化妆品感官评价和各个品牌的化妆品的质量评价领域已进行了大量研究，但是对化妆品热感剂的质量检测和效果评价方面报道很少[5]。因此，本文针对市售的热感剂采用气相色谱-质谱法检测并进行感官评价，为热感剂的质量评价及规范使用提供科学依据。

图1 香兰基丁醚结构式

1 材料与方法

1.1 实验材料

从广州市收集了7种热感剂产品；从江西正通化工有限公司购买了香兰基丁醚（纯度＞99%）。

1.2 实验方法

1.2.1 GC-MS分析

采用Agilent 5977B MSD气相色谱-质谱联用仪检测。

样品前处理：取热感剂样品各 2 μL于离心管中，甲醇稀释到1000倍，取1 mL稀释液，经0.45 μm微孔滤膜过滤到1.5 mL进样瓶中，过滤液为待测样品，进行GC-MS分析。

GC-MS条件：色谱柱为Agilent HP-5MS毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；柱流速：1.0 mL/min；色谱柱恒流模式，流量：1.1 mL/min；载气：N2（纯度≥99.999%）；进样量：1 μL；进样方式：分流进样，分流比为50:1；进样口温度250℃；MSD传输线温度：280℃；程序升温：60℃（保持3 min），10℃/min 升到 280℃，（持续5 min）；全扫描模式scan：40-550；电子轰击离子源（EI），电子电压为70 eV；离子源温度230℃，四级杆温度150℃，传输线温度280℃；溶剂延迟：2.5 min。采用计算机检索与质谱检索库NIST14.L进行初步定性分析，结合人工谱图分析确定化合物。

1.2.2 感官评价[6-8]

（1）样品前处理：取热感剂样品各5 μL，加1 mL丙二醇稀释500倍。

（2）评价环境

按照国际GB/T 13868－2009《感官分析-建立感官分析实验室的一般导则》[6]，感官评价实验室光线充足，室内无噪音，清洁无异味，评价过程保持室内温度(22±1)℃，平均相对湿度(55±5)%[6-7]。

（3）评价员的招募与培训：随机招募本校20名学生作为评价员，进行培训。

（4）评测前，评价员手臂不得使用任何护肤品，用洗手液彻底清洗，进入评价室10 min后方可进行评价。

（5）感官评价步骤

① 在评价员手臂上做好圆圈标记（直径50 mm）做为评价区域，取20 μL稀释样品在评价区域内按照顺时针方向涂抹20圈，使其完全吸收。

② 评价员根据各个感官特性（指标）的强弱将样品排序，数字1为最弱，8为最强，记录在评价表上。如果两个样品之间的差别微小，无法准确判定次序，则做出次序相等的判决。同时记录热感剂开始发热时间以及发热持续时间。

（6）热感剂样品的最低发热浓度：用丙二醇稀释热感剂样品，浓度梯度为0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%。按照如上方法进行测试，记录最小发热浓度。

2 结果与分析

2.1 8种热感剂样品的气质联用检测

GC-MS检测结果表明8种热感剂样品的主要成分均为香兰基丁醚（见图1～图3）。7种市售样品的香兰基丁醚平均相对含量为72.75%，变异系数为25.06%；其中4号样品含有的杂质最多，香兰基丁醚相对含量仅为47.58%；1号样品的相对含量最高，达96.08%。可见，市售热感剂产品的质量差别很大（表1）。8号样品是标准品，纯度最高，香兰基丁醚含量接近100%（见表1和图3）。

表1显示了8种热感剂GC-MS的分析结果，经NIST标准质谱图对各峰进行检索，结合相关文献确定其分子结构，确定了8种热感剂中分别有6、9、6、20、7、4、3、1种化合物（见表1）。香兰基丁醚在每一个样品中均是含量最高的成分，但每一个样品的杂质成分很不相同，表明每种热感剂中的稀释剂或添加剂均不一样，说明热感剂的质量标准有待建立和完善。

表1 8种热感剂样品的成分及其相对含量

续表1 8种热感剂样品的成分及其相对含量

图2 7号样品的色谱图

2.2 8种热感剂样品的感官评价

图3 8号样品（标准品）的色谱图

本研究随机挑选了20名评价员对8种热感剂进行感官评价。评价结果显示，其中有3名评价员对8种热感剂样品的皮肤发热都毫无感觉，另17名评价员对皮肤发热感觉基本一致，说明香兰基丁醚引起的皮肤发热存在个体差异，有少部分人感受不到热感。

17名评价员对开始发热时间和热感持续时间的评价误差在10～20 min ，具体开始发热时间和热感持续时间如表2。结果显示1号和8号样品的开始发热时间最早，为10～20 min，其热感持续时间也是最长的，为110～120 min。2～7号样品的开始发热时间均20～30 min，但其热感持续时间并不一致，2号样品的热感持续时间最短，仅为70～80 min；3号样品的热感持续时间最长，达100～110 min。可以看出，热感开始时间和热感持续时间与评价员个体或添加物有关，与香兰基丁醚含量不成正比。

8种样品的热感强度如图4所示，其中8号样品的热感强度最高。按照给出的1～8的强度顺序，设8号热感剂样品强度为8，其中1号样品热感剂样品强度约为7，4号样品的热感强度最低，仅为1，说明各个样品的热感强度存在很大的差异。7种样品的热感强度顺序为：1号＞3号＞5号＞6号=7号＞2号＞4号，与7种样品中香兰基丁醚的含量顺序相似，说明样品热感强度与香兰基丁醚存在正相关关系，已说明样品所含添加物或稀释剂对热感强度的影响非常显著。

图4 热感剂的热感强度比较

用丙二醇稀释热感剂8个样品至0.025%、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%等含量，经评价员皮肤测试后，记录最小发热浓度，结果如表3所示。其中，1号和8号样品最低发热度均为0.05%，2号和5号样品的最低发热浓度均为0.15%，3号和6号还有7号样品的最低发热浓度均为0.1%，4号样品的最低发热浓度最高，为0.2%。说明香兰基丁醚浓度是热感的决定因素。

3 讨论

（1）本文分析了7种市售热感剂样品，其作用成分是香兰基丁醚。香兰基丁醚含量是影响样品发热强度的关键因素，香兰基丁醚含量越高，热感强度越强，两者呈现正相关关系。但是，香兰基丁醚含量与热感持续时间没有正相关关系，例如7号样品的热感持续时间比4号样品的热感持续时间短，但是7号样品的香兰基丁醚的含量比4号样品的香兰基丁醚的含量多。发热剂的热感强度与纯度有关，高纯度产品应该采用百分含量进行评价；但是实际市售的热感剂是经过各种配方稀释的，应采用感官评价和成分分析进行综合评价。

表2 热感剂的开始发热时间和热感持续时间

表3 热感剂的最低发热浓度研究

（2）在GC-MS检测中，经过数据库检索，有些热感剂杂质成分相似，如4号样品和7号样品，这种结果可能是现有数据库里没有匹配的数据，或者是在检测中的成分相互影响。

（3）2号样品的一缩二丙二醇相对含量达到34.09%，4号样品的甘油三辛酸相对含量达到43.33%，说明它们是该热感剂的主要稀释剂，能使皮肤滑而不腻，具备稳定剂的效果，对化妆品的均匀细腻起到很好的作用。