婴幼儿爽身粉中硼酸及硼酸盐的测定

李莹 袁月 汪晴 庞燕军

【摘要】 本文建立了电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法测定婴幼儿爽身粉中硼酸及硼酸盐的方法。样品采用HNO3-H2O2消解液，微波消解，超纯水定容，应用电感耦合等离子体质谱测定硼元素的含量。采用45Sc作为内标元素，有效消除基质效应和干扰。该方法中硼元素与内标元素的响应数值（cps）比值在一定浓度范围内线性关系良好，相关系数（r）大于0.999，方法检出限为0.50 mg/kg，加标回收率为87.1%～107.3%之间，相对标准偏差（RSD）1.1～2.4%。该方法快速、准确、灵敏度高，适用于婴幼儿爽身粉中硼元素的测定。

【关键词】 婴幼儿爽身粉;电感耦合等离子体质谱;微波消解;元素

【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.02.041

Determination of Boric Acid and Borate in Infant Talcum Powder

LI Ying1，YUAN Yue1，WANG Qing2，PANG Yan-jun1

（1.Liaoning Inspection，Examination and Certification Centre，Shenyang 110036，China;

2.Dalian University of Technology，Dalian 116024，China）

Abstract： A method for the determination of boric acid and borate in infant talcum powder by inductively coupled plasma mass spectrometry（ICP-MS）was established HNO3-H2O2 as digestion solution，microwave digestion，ultra-pure water constant volume，inductively coupled plasma mass spectrometry was used to determine the content of boron element. Using 45Sc as internal standard element，effectively eliminates matrix effect and interference. In this method，the response value（CPS）ratio of boron element to internal standard element has a good linear relationship within a certain concentration range，the correlation coefficient（R）is greater than 0.999，the detection limit of the method is 0.50 mg/kg，the standard recovery is 87.1%～107.3%，and the relative standard deviation（RSD）is 1.1～2.4%. The method is fast， accurate，sensitive and suitable for the determination of boron in baby talc powder.

Key words： baby powder;ICP-MS;microwave digestion;elements

爽身粉是嬰幼儿的夏季常用护肤品，其主要成分为滑石粉、碳酸镁、硼酸以及一些香料。婴幼儿夏季出汗过多，使用爽身粉可以令皮肤保持干爽舒适，有效的减少痱子的产生。

硼在化妆品中多以硼酸和硼酸盐的形式存在，是化妆品中限用成分[1-2]。《化妆品卫生规范》（2015版）中规定爽身粉中以硼酸计最大用量≤5%，其他产品（沐浴和烫发产品除外）≤3%，不得用于三岁以下儿童使用的产品[3-5]。硼常被用作收敛剂加入口腔用品及爽身粉等化妆品中。市售爽身粉常见有爽身液和爽身粉两种类型，使用时因其产品特性容易吸入。婴幼儿身体尚未发育成熟，长期使用将影响其身心健康[6]。

现行方法甲亚胺-H分光光度法，检出限高，且受基质颜色影响严重。本文采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定样品中硼元素含量，用硼和硼酸的质量分数进行换算，即得到样品中的硼酸含量。实现对硼的快速、准确、高灵敏度的检测[7]。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

1）METTLETOLEDO XS105型电子天平;CEM MARS 5微波消解仪;Agilent 7700x电感耦合等离子体质谱仪;Milli-QAvantage A10型纯水机。

2）B单元素标准溶液（100 μg/mL）。

3）Sc单元素标准溶液（1000 μg/mL）。

4）Li、Co、Y、Ce、Tl调谐液。

5）硝酸（优级纯）。

6）30%过氧化氢（优级纯）。

7）超纯水。

8）市售婴幼儿爽身粉（16批）。

1.2 方法

1）ICP-MS仪器参数

采用He碰撞模式;四级杆真空度：10-5 Pa;射频功率：1550 W;RF匹配电压：1.5 V;采样深度：8 mm;等离子体氩气流量：15 L/min;雾化器氩气流量：1.0 L/min;蠕动泵转速：0.1 r/s;雾化室温度：2 ℃;扫描方式：跳峰扫描;扫描次数：100次;积分时间：0.25 s;重复次数：3次。

2）标准曲线溶液的配制

精密量取适量硼元素标准溶液于100 mL容量瓶中，用2%硝酸溶液配制成浓度为1～100 μg·L-1的标准曲线溶液。

3）内标使用液的配制

精密量取适量Sc单元素标准溶液于100 mL容量瓶中，用2%硝酸稀释成浓度为20 μg·L-1的内标使用液。

4）样品处理

准确称取混均试样0.5 g置于聚四氟乙烯溶样罐内，加8 mL硝酸，混匀，置100 ℃电加热器中30分钟预消解，放冷。再加2 mL30%过氧化氢，混匀，使样品充分浸没。盖上内盖旋紧外盖，微波消解。

消解结束后，取出冷却，开罐，将溶样罐放入温度140 ℃电加热器中，至剩余液体量约为2 mL。冷却至室温，将消解液移至刻度离心管中，用水洗涤溶样罐数次，定容至50 mL，以3000 r/min离心10分钟，静置，取上清液作为供试品溶液。同法制备试剂空白。

1.3 测定方法

根据质量数相近的原则，本文选择45Sc作为内标元素。

应用标准曲线法计算样品中硼元素的含量。根据硼和硼酸的质量分数进行换算，即得到样品中的硼酸含量。

2 结果

2.1 消解体系的选择

样品消解过程对测定结果有比较大的影响。本文比较了HNO3、HNO3-HF、HNO3-H2O23种消解体系。3种消解体系中，HNO3-HF消解体系溶液澄清，HNO3和HNO3-H2O2消解体系，样品溶液略有浑浊，但HNO3-HF消解的样品的回收率偏低，氢氟酸影响硼的测定。HNO3-H2O2消解体系的结果回收率、重现性要优于HNO3消解体系。故本实验采用HNO3-H2O2作为消解体系。

2.2 工作曲线及检出限

依次取0、10、20、40、60、80、100 μg·L-1浓度为横坐标，以硼与内标响应值（cps）的比值为纵坐标，绘制标准曲线。结果表明，线性关系良好，线性回归方程y=0.001x+0.0011，相关系数r=0.9996，见图1。

硼存在记忆效应，浓度高容易残留，对于高浓度样品要适当稀释。并且适当延长清洗时间，防止污染。

与样品测定相同条件下，连续11次测量空白溶液，3倍空白值的标准偏差计算方法检出限。10倍空白值的标准偏差计算方法定量下限。该方法检出限为0.50 mg/kg。

2.3 回收试验

市售爽身粉有粉状和液体两种形态，故分别考察固体基质和液体基质的加标回收试验。精密称量基质约0.5 g，置于消解罐中，精密加入三个浓度水平硼元素标准溶液，按建立的试验方法消解，分别测定6个平行样，计算平均加标回收率和相对标准偏差（RSD）结果见表2。

2.4 样品的测定

用所建立的方法对市售16批婴幼儿爽身粉进行测定。从测得的结果可以看到，硼元素虽有检出，但是符合现行标准要求。现行标准为紫外分光光度法，检出限高且受基质影响严重。婴幼儿是特殊的化妆品使用群体，身心娇嫩，对于不良环境的反应也更加敏感[8-9]。因此对于婴幼儿产品的质量要求也相应更高，对于婴幼儿产品的监管要进一步完善，以保障婴幼儿的健康成长和化妆品行业的健康发展。

3 结论

本文建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定婴幼儿爽身粉中硼元素的方法。通过质量分数换算得到硼酸及硼酸盐含量，方法可靠，定量准确，可以实现对硼的痕量分析，為婴幼儿产品监管提供有力保障。

【参考文献】

[1] 张庆生，王钢力.《化妆品安全技术规范》读本[M].2015版.北京：人民卫生出版社，2017.

[2] 张红梅，张小华.2007年儿童化妆品重金属含量检测[J].日用化学品科学，2008（8）：24-27.

[3] 李野，尹利辉，曹进，等.化妆品中重金属检测方法的现状[J].药物分析杂志，2013（10）：1816-1821.

[4] 胡晓静，庞艳华，赵景红，等.微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定滑石粉中多种痕量金属元素[J].冶金分析，2011（11）29-33.

[5] 颜崇淮，沈晓明.关注环境化学污染对儿童健康危害的研究[J].中国妇幼健康研究，2009（1）：1-3.

[6] 吴大南，刘非，赵竹，等.电感耦合等离子体质谱法测定化妆品乳液中铅、铬、镉[J].中国卫生检验杂志，2017（20）：3034-3035+3040.

[7] 刘敬松，康宏元，尹丽丽，等.电感耦合等离子体质谱法测定制药废水中22种污染元素的研究[J].食品与药品，2017（3）：174-178.

[8] 张剑，王祯旭，谢静，等.市售婴幼儿化妆品重金属污染及其健康风险评价[J].香料香精化妆品，2016（6）：40-43.

[9] 李达文，梁嘉恩，叶凌聪，等.浅谈化妆品重金属污染特征分析与健康风险[J].化工管理，2018（10）：140-141.

【作者简介】

李莹（1984-），女，主管药师，硕士，研究方向为化妆品禁限用物质检测。

袁月（1987-），女，主管药师，硕士，研究方向为药品化妆品理化分析。

汪晴（1965-），男，博士生导师，教授，研究方向为经皮给药系统研究与评价。

庞燕军（1961-），男，高级工程师，研究方向为化妆品检验、安全及功效研究。