热解吸-电喷雾-原位质谱仪快速筛查化妆品中非法添加抗生素类药物

王月玲 续艳丽 张金莲 冯蕙 周灿灿 赵新玉

目的：采用热解吸一电喷雾一原位质谱仪，对29种抗生素类药物建立数据库，通过金属探针直接接触化妆品或通过简单前处理后接触，经热解吸一电喷雾离子化，进入三重四极杆质谱检测器进行定性分析，实现美白祛斑类和祛痘类化妆品中29种抗生素类药物的快速检测。方法：设置温控仪温度为280℃，干燥气温度为300℃，干燥气流速为3L/min，电喷雾溶剂为0.1%甲酸水溶液一甲醇（1：L V/V），流速为150UL/h时，MRM模式为ESl+，仪器响应值最优，灵敏度最高。结果：应用该法对市售17批次祛痘类护肤品、30批次美白祛斑类护肤品进行检测，均未检出含抗生素类药物。结论：该方法可用于美白祛斑类和祛痘类化妆品中29种抗生素类药物的快速筛查。

近年来，随着人民生活水平的提高，化妆品市场迅速繁荣壮大，各类产品花样繁多，为吸引消费者，“透亮嫩白”“无痕祛痘”等功能产品层出不穷，而这些“神奇”功效的背后，很可能隐藏着化妆品中非法添加的药物被人体长期摄入的巨大危害。我国《化妆品安全技术规范》（2015年版）禁用组分表30l项明确将抗生素列为禁用物质，不得在化妆品中添加使用，但由于其具有杀菌、抑菌的功效，一些不法企业在经济利益的驱使下，在化妆品配方中非法添加抗生素类物质，长期使用这些化妆品易引起接触性皮炎、过敏等症状，易产生耐药性，造成健康隐患。近几年，针对化妆品中已知风险的靶向分析，我国已建立了可靠的检测方法和体系，而针对复杂多变的未知风险物质，仍需研究筛查分析技术。因此，建立涵盖更广范围的禁用组分快速筛查方法和相应的筛查数据库对化妆品行业的监管与保障消费者的使用安全具有重要的意义。

目前，有关化妆品中抗生素类物质的检测方法主要有高效、超高效液相色谱法和液相色谱一串联质谱法（LC-MS/MS）。LC-MS/MS适用于已知目标物的分析，在没有标准品和短时间内难以建立检测方法的情况下，很难快速完成检测。近年来，兼具离子阱和高分辨质谱平行检测能力的线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱检测系统（LTQ/OrbitrapMS）已在非法添加和残留分析领域得到应用。

本研究采用热解吸一离子源一原位质谱仪检测系统建立了同时快速筛查化妆品中29种抗生素类化合物的分析方法。热解吸一电喷雾离子源一三重四极杆质谱（TD-ESIMS/MS）是目前比较先进的质谱技术之一，与传统质谱方法相比，具有仪器小型化、取样方法简单化、数据信息化的特点，能实现样品无需进行复杂地提取：争化等前处理，只需金属探针接触样品或样品溶液，以高温方式完成探针表面吸附物质的解吸过程，解吸后的气相物质分子经载气流轨道收束并吹送至电喷雾区域，完成离子化过程，最终进入三重四极杆质谱检测器分析。本实验通过采集29种抗生素类化合物的一级精确质量数和二级碎片离子质谱图数据库，无需对照品即可完成29种抗生素化合物的快速筛查和确证。此研究提高了日常检验的工作效率和化妆品安全风险监控水平，对保障监管工作的顺利开展和化妆品的使用安全具有重要意义。

试验部分

Ultivo三重四極杆质谱仪（美国Anglent公司），热解吸一电喷雾离子源（山东国投鸿基检测技术股份有限公司）;金属取样探针，长4cm，直径为2.8mm;Milli-Q超纯水机（美国密理博公司）;MettlerToledo电子天平XSE205DU（瑞士梅特勒一托利多公司）;超声波清洗仪（灵芝）;移液枪（德国Eppendo rf公司）;FaVEx-NM与FaVEx-HP固相萃取小柱（山东巨研科技股份有限公司）。

样品为市场采购的市售美白祛斑与祛痘类化妆品共47批次，其中，祛痘类产品17批次，美白祛斑类产品30批次。具体样品信息见108页表1、表2，对照品信息见109页表3。

甲醇、乙腈为德国默克生产的色谱纯试剂;纯化水为超纯水机制备;其他试剂为国产优级纯试剂。

2.1对照品溶液的制备

分别精密称取以上48种抗生素类药物各适量（称样量见表3），分别置10mL量瓶中，用50%甲醇溶解并定容，得到浓度分别为1mg/mL的对照品储备液，储存于-18℃冰箱中。分别精密吸取各对照品储备液0.1mL，于10mL容量瓶中，用乙睛定容至刻度，配制成质量浓度为10pg/ml的对照品溶液。

2.2灵敏度溶液的制备

将原位质谱仪上有响应的29种抗生素对照品溶液分别稀释，直至仪器信噪比显示为3：1，此溶液为灵敏度溶液，溶液浓度为仪器检出限。

2.3质控溶液的配制

精密吸取原位质谱仪上有响应的29种抗生素对照品储备液适量，用乙睛稀释成质量浓度为100ng/mL的混合对照品溶液，作为质控溶液。

2.4供试品溶液的配制

水剂化妆品：原液直接测试;

乳剂和霜剂化妆品：称取样品0.2g，置于具塞比色管中，加入甲醇10mL，手动振荡30s，使试样与提取溶剂充分混匀，超声提取3分钟，摇匀，过0.22um的滤膜，即得。

3.1热解吸电喷雾检测参数条件

温控仪温度280。C，注射泵溶剂为0.1%（v/v）甲酸溶液一甲醇（l：1），流速为150pL/h，雾化气流速为5psi，雾化器压力为34.5kPa（5psi）;进样量为3uL。

3.2质谱条件

MRM模式为ESI+;干燥气流速为3L/min;干燥气温度为280℃;毛细管电压为4000V。

3.3抗生素类药物蒺谱数据库建立

在优化的质谱条件下，精密移取48种抗生素对照品溶液各3pL至探针表面取样环，然后将探针插入加热管，进行检测分析，运用FS检测确定母离子、SIM确定Fragmentor、PIS确定子离子及碰撞能范围、MRM选择合适的子离子和碰撞能，最终形成一级精确质量数和二级碎片离子质谱图数据库。有19种对照品溶液在原位质谱仪上无响应，得到29种抗生素物质质谱数据库信息（见110页表4）。

结果与讨论

实验选取水剂、乳剂和霜剂各一批样品，分别考察了三种提取方法。第一种方法无需前处理，直接通过金属探针直接接触进样;第二种参考文献《超高效液相色谱一线性离子阱/静电场轨道阱质谱法快速检测化妆品中66种抗生素》中前处理方法，称样0.2g，加乙腈10mL，涡旋震荡30s，超声20min，定容至25mL，过滤，取续滤液测试;第三种方法为山东巨研科技股份有限公司提供的方法，称样0.2g，加入10m10.5%甲酸乙腈振摇、离心后，过FaVEx-HP固相萃取小柱净化，流出液上机分析。结果显示：第一种方法简便易行，可作为水剂化妆品筛查前处理方法;乳剂和霜剂应基质复杂，基质效应较大，干扰分析。第三种方法中过FaVEx-HP固相萃取小柱，基质效应明显减小，但比较费时费力，成本也比较高，不适合快速筛查。第二种方法前处理相对简单省事。综合分析比较，第二种提取方法可作为乳剂和霜剂化妆品筛查的前处理方法。

取化妆品空白基质（水、乳、霜各一批），按1.4.1项下方法制备，然后按1.3项下儀器条件上机测试，考察空白基质的干扰。结果显示：空白基质均未检出该29种抗生素类药物，表明空白基质对检测无干扰，本方法专属性好。

根据《化妆品安全技术规范》（2015年版）卫生化学检测方法总则要求，检出限（LOD）以3倍空白噪声对应的质量或浓度表示，本研究采用对照品的灵敏度溶液采集了一个仪器检出限，数据见110页表4。

精密吸取混合对照品溶液1mL，加入0.2g化妆品基质中（水、乳、霜各一批），配制成29种抗生素类药物含量均为100ng/g的加标样品，分别按1.2.4项下的方法操作，重复进样6次。结果表明：各化合物均有检出，响应值RSD值为8.1～13.7，说明方法重复性良好。

分别将重复性实验的加标样品溶液在lh、2h、4h、12h进样测定，每个取样点进样3次，结果表明29种抗生素类药物在1～12h内均可检出，说明方法稳定性良好，能够满足实验要求。

样品为市场采购的17批次祛痘类化妆品和30批次美白祛斑类化妆品，按1.2.4项下的方法处理，量取各供试品溶液3HL，至探针表面取样环上，按照1.3项下的仪器方法，测试17批次祛痘类护肤品、30批次美白祛斑类护肤品，每个样品平行测定3次，若样品与对照品溶液具有相同的分子离子峰和碎片离子峰，而且所选择的碎片离子丰度比与对照品溶液的离子丰度比相一致，则可判断样品中存在这种化合物。结果显示：样品均未检出抗生素类药物。

结论

建立了热解吸一离子源一原位质谱仪同时筛查化妆品中29种抗生素类药物的检测方法与数据库，实现不需要对照品，只需要匹配质谱数据库，就可以进行美白祛斑类和祛痘类化妆品中非法添加抗生素类物质的非靶向快速筛查，大大提高了工作效率;

考察比较了美白祛斑类和祛痘类化妆品水剂、乳剂、霜剂三种基质的样品前处理方法，筛选出适合于本仪器进样的简便、快速的提取方法;

本研究扩大了热解吸一电喷雾质谱快检平台在化妆品非法添加邻域的应用。