气相色谱法测定化妆品中戊二醛的含量

【摘要】本文建立气相色谱分析法检测化妆品中戊二醛的含量，采用HP-FFAP色谱柱，样品经甲醇-三氯乙酸混合液（v/v=4∶1）超声提取，外标法进行定量。结果表明，戊二醛在15～500μg/mL浓度范围内线性关系良好（r2=0.999917），方法的检出限为50μg/g，定量限为150μg/g，回收率为90.5%～99.3%，相对标准偏差（RSD）为0.4%～1.1%。该方法准确、可靠，适用于化妆品中戊二醛含量的检测。

【关键词】化妆品；戊二醛；气相色谱法

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.06.023

Determination of Glutaraldehyde in Cosmetics by Gas Chromatography

YUAN Yue

（Shenyang Institute for Food and Drug Control， Shenyang 110122， China）

Abstract： To establish a gas chromatographic method for the determination of glutaraldehyde in cosmetics， the samples were extracted by methanol-trichloroacetic acid （v/v=4∶1） ultrasonic and quantified by external standard method.The results showed that a good linearity at the concentration range of 15 to 500μg / mL （r2=0.999917）. The detection limit of glutaraldehyde was 50μg / g， the quantitation limit of glutaraldehyde was 150μg/g， the recoveries were 90.5%～99.3%， and the relative standard deviations （RSD） were 0.4%～1.1%. The method is accurate and reliable for the determination of glutaraldehyde in cosmetics.

Key words： cosmetics； glutaraldehyde； gas chromatography

戊二醛又名五碳雙缩醛，分子式为C5H8O2，分子量为100.116，是一种重要的饱和直链脂肪族二元醛，其纯品为无色且有刺激性气味的油状液体[1]。戊二醛不仅是重要的有机化合物合成原料，还可以作为杀菌剂使用。在化妆品领域，由于戊二醛有两个活泼的醛基，其化学性质活泼，可直接或间接与菌体蛋白的巯基、羧基、羟基和氨基作用使之烷基化，从而失去活性达到杀菌的作用[2]。但戊二醛是一种挥发性物质，对皮肤具有明显的刺激性以及对黏膜具有明显的毒性，现已被严格限制使用[3-5]。我国现行的《化妆品安全技术规范》（2015年版）中虽然将戊二醛列为准用组分，但是也规定了在化妆品使用中其最大允许浓度为0.1%，并且标签上必须注明添加[6]。

目前，对于戊二醛的检测方法主要有：盐酸羟胺滴定法[7]、直接或间接紫外分光光度法[8-9]、化学发光法[10]、气相色谱法[11]以及液相色谱法[12]等，主要是用于浓度含量较高的消毒剂产品。对化妆品中戊二醛含量检测方法的分析研究较少，主要是因为化妆品中基质种类较多、基质成分复杂以及特异性相差大，如乳液类、膏霜类以及油剂类等化妆品中基质含有较多的油脂类、醇类、色素、抗氧化剂和防腐剂等。这些物质的存在对戊二醛检测干扰很大[13]。因此，本文以戊二醛作为研究对象，通过条件优化，参考国内相关研究工作和实验的探索，建立了气相色谱法测定化妆品中戊二醛含量。本方法前处理简单、适应性较好、操作性较强。本方法的建立，对于化妆品中限用物质监管作用提供有效技术支持。

1.1仪器与设备

Agilent 7890A气相色谱仪；XSE205DU十万分之一天平（Mettler Toledo公司，瑞士）；Speader ZH-2涡旋混合器（天津药典标准仪器厂）；AS10200BT超声波振荡器；Avanti J-E台式冷冻离心机（贝克曼库尔特股份有限公司，美国）。

1.2试剂

戊二醛标准物质（glutaraldehyde，纯度68.4%，BePure）；甲醇（HPLC级）购自国药集团化学试剂有限公司；三氯乙酸混合液：准确称取三氯乙酸（分析纯）7.5 g及0.1 g乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na，色谱级，Aladdin），用水溶解，稀释至100 mL。

1.3检测方法

1.3.1标准溶液的配制

准确称取戊二醛标准物质，置于10 mL容量瓶中，用甲醇溶解后定容至刻度，配制成戊二醛浓度为5.0 g/L标准储备液，于4℃冷藏保存，再分别移取30、50、250、500、1000μL于10 mL容量瓶中，用甲醇-三氯乙酸混合液（v/v=4∶1）定容，配置成戊二醛浓度分别为15、25、125、250、500μg/mL的标准系列浓度，标准系列溶液临用现配。

1.3.2样品溶液的制备

称取供试品样品1.0 g于10 mL具塞比色管中，加甲醇-三氯乙酸混合液（v/v=4∶1）8 mL，涡旋振荡30 s，使试样与提取溶剂充分混匀，超声波提取15 min后，用甲醇-三氯乙酸混合液（v/v=4∶1）定容至10 mL，摇匀，以5 000 r/min离心10 min，取上清液，经0.22μm滤膜过滤，滤液作为待测样液。

1.3.3分析条件

色谱柱：HP-FFAP气相色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）；进样口温度：220℃。

检测器温度：250℃。程序升温：初始温度40℃，保持1 min，以50℃/min的速度程序升温至100℃，保持1 min，再以10℃/min的速度程序升温至200℃，保持5 min，以50℃/min的速度程序升温至240℃，保持8 min。载气：N2；流速：1.0 mL/min；空气流速：300 mL/min；H2流速：30 mL/min；进样方式：分流进样，进样量：1μL分流比为5∶1。

2.1色谱条件的优化

经过对三根毛细管色谱柱进行优化表明：DB-5毛细管色谱柱是弱极性柱，戊二醛色谱峰拖尾比较严重，峰形不对称。DB-WAX毛细管柱和HP-FFAP毛细管柱都是极性色谱柱，在色谱分离上，戊二醛色谱峰峰形较好，但是实验中所选用的溶剂是甲醇-三氯乙酸混合溶液。三氯乙酸是强酸，考虑到色谱柱的使用寿命，最终选取了HP-FFAP（键合和改性的交联聚乙二醇）色谱柱。经过色谱柱分离得到戊二醛标准物质的出峰时间为9.176 min（如图1）。

流速的选择：同一瓶戊二醛标准溶液，在0.5、1.0、2.0 mL/ min不同的流速下，用气相色谱仪进行测定。结果表明：随着流速的增加，戊二醛的保留时间提前，峰形变得更加对称，灵敏度提高。当流速为2.0 mL/min，峰形变化不大，但是柱压却是增高较大，考虑到柱压高容易造成漏气和重现性差，因此选择流速为1.0 mL/min。

2.2样品前处理条件的优化

溶剂的选择：称取样品1.0 g置于10 mL具塞比色管中，分别加8 mL甲醇-三氯乙酸混合液（v/v=4∶1），8 mL甲醇-三氯乙酸混合液（v/v=1∶1），8 mL甲醇-三氯乙酸混合液（v/v=1∶4），按1.3.2的实验方法对样品进行前处理，按1.3.3的色谱条件进行测定，结果显示，甲醇-三氯乙酸混合液（v/v=1∶1）和甲醇-三氯乙酸（v/v=1∶4）混合溶液的基线噪音较大会对戊二醛的出峰造成影响，并且重复性较差，不利于戊二醛的检测，所以选择甲醇-三氯乙酸混合液（v/v=4∶1）作为溶出化妆品中戊二醛的溶剂。

提取方式的选择：选取超声提取方法和振荡提取方法，分别选择用10、15、20、30 min作为提取时间，按照1.3.2的实验方法进行样品的前处理。结果显示，超声提取时间对于检测结果影响不大，但是考虑到化妆品中不同基质的性质以及特异性，为了避免因为提取时间短而造成回收率低的情况发生，超声时间选择15 min。

2.3线性回归方程线性范围

取戊二醛储备液，配置成戊二醛浓度分别为15、25、125、250、500μg/mL的标准系列浓度，以1.3.3中确定的色谱条件进行气相色谱法分析，以峰面积y作为纵坐标，浓度x（μg/mL）作为横坐标进行线性回归。在15～500μg/mL范围内戊二醛的峰面积与浓度呈良好的线性关系（图2）。

2.4檢出限与定量下限

取1.0 g基质空白样品，加入不同浓度的戊二醛标准溶液，按1.3.1方法制备待测溶液，通过对标准溶液进行逐级稀释，得到戊二醛的检出限（S/N=3）和定量下限（S/N=10）分别为50μg/g、150μg/g，方法显示了较高灵敏度，适合于化妆品中戊二醛含量的检测。

2.5回收率与精密度

在化妆品基质空白中添加不同浓度的戊二醛标准溶液进行回收率实验，每个质量浓度重复6份，记录峰面积，按标准曲线计算实测浓度，以所得实测浓度与理论浓度的比值计算方法的回收率结果见表1，结果显示：戊二醛加标回收率在90.5%～99.3%，RSD在0.4%～1.1%，表明方法准确度良好。

2.6实际样品测定

对2021年化妆品20份样品，按照上述前处理方法和分析条件测定样品中戊二醛的含量均在限量范围内，符合我国《化妆品安全技术规范》（2015版）的要求。

本文建立了化妆品中戊二醛的检测方法，采用甲醇-三氯乙酸提取，毛细管气相色谱法，戊二醛的回收率在90.5%～ 99.3%，RSD在0.4%～1.1%；回收率较高，方法的精密度较好。适用于化妆品中的戊二醛的检测，适用性强，能满足化妆品批量检测的需求。

【参考文献】

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[2]田志环.戊二醛消毒剂及对人体安全性的研究进展[J].环境与健康杂志，2007（10）：842-844.

[3]杨创涛，练海贤，林青.顶空固相微萃取/气相色谱/质谱法检测饮用水中戊二醛[J].中国给水排水，2017，33（18）：132-134.

[4]张志虎，邵华.工作场所空气中戊二醛测定方法的研究[J].环境与职业医学，2005（6）：509-510.

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[6]国家食品药品监督管理总局.化妆品安全技术规范（2015年版）[A].2016-12-01.

[7]中华人民共和国国家卫生健康委员会.消毒技术规范[A].2003-04-01.

[8]蔡青.紫外分光光度法测定戊二醛消毒液含量[J].实用预防医学，2004（2）：371.

[9]魏礼芝，尹文光，许佼.紫外分光光度法测定戊二醛溶液中戊二醛的含量[J].安徽医药，2001（3）：231-232.

[10]方卢秋，李超英.一种化学发光法测定戊二醛含量的研究[J].中国消毒学杂志，2006（2）：175-177.

[11]余明池，方遒.气相色谱法测定消毒剂戊二醛含量的准确性观察[J].中国消毒学杂志，2010，27（6）：687-689.

[12]杨宁辉，睢超霞.消毒剂中戊二醛的高效液相色谱检测方法研究[J].中国消毒学杂志，2018，35（7）：507-509，512.

[13]林文进，寻知庆，黄金凤，等.柱前衍生-高效液相色谱法测定化妆品中氯乙醛和戊二醛[J].日用化学工业，2018，48（8）：478-482.

【作者简介】

袁月，女，1987年出生，副主任药师，硕士，研究方向为药品化妆品理化分析。

（编辑：侯睿琪）