李晓飞 李建文
【摘要】建立高效液相色谱法,对9种氧化性染发产品染发剂含量进行检测。研究结果表明,9种氧化性染料在50~250μg/ mL范围内呈良好线性,相关系数在0.9991~0.9999,均高于0.9990,检出限:10~84μg/g,定量限:34~279μg/g,测定回收率:88.2%~ 120.0%,标准偏差:1.2%~5.7%。基于高效液相色谱法对氧化性染发产品染发剂进行检测准确、便捷,适用于氧化性染发产品中多种染料成分的定量检测。
【关键词】氧化性染发剂;高效液相色谱;限用组分
【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.03.012
Study on the Detection Effect of Hair dye Content in Oxidized Hair dye Products Based on High-performance Liquid Chromatography
LI Xiaofei1, LI Jianwen2
(1.Qingdao Hualitai Hair Products Co., Ltd., Qingdao 266109, China; 2.Shijiazhuang Institutes for Food and Drug Control, Shijiazhuang 050000, China)
Abstract: Establish a high-performance liquid chromatography method to detect the content of hair dyes in 9 types of oxidative hair dye products. The results showed that the nine oxidative dyes showed good linearity in the range of 50~250μg/mL, with correlation coefficients ranging from 0.9991 to 0.9999, all higher than 0.9990. The detection limit was 10~84μg/g, the quantification limit was 34~ 279μg / g, the recovery rate was 88.2% - 120.0%, and the standard deviation was 1.2%~5.7%. Based on high-performance liquid chromatography, the detection of hair dyes in oxidative hair dye products was accurate and convenient, suitable for quantitative detection of various dye components in oxidative hair dye products.
Keywords: oxidative hair dye; high performance liquid chromatography; restricted components
随着居民生活水平上升,我国染发类产品的市场需求不断增加.染发剂按照作用机理可分为氧化型染发剂与非氧化型染发剂,其中氧化型染发剂普及范围最广。然而,染发剂多为芳香胺或酚类化合物[1],此类有机物均具备不同程度的引发过敏、造成畸形发育或诱发癌症发生的可能性。频繁地、长时间地使用氧化型染发剂,可能会提升其触发癌症的概率。我国《化妆品安全技术规范》(2015版)[2]规定了75种允许使用染发剂成分的最大允许使用浓度以及使用要求,同时还详细描述了对苯二胺等8种物质中32种组分的液相色谱测试方法。目前报道的染发剂常见检测方法包括高效液相色谱法、高效液相色谱-质谱法、气相色谱法、气相色谱-质谱法、离子色谱法、超临界流体色谱法等。染发剂中的染料成分具有极性的显著特征,以及低挥发性与稳定性,因此利用高效液相色谱技术可以十分准确地测出其具体组成成分。
1.1仪器与试剂
仪器:戴安Ultimate U3000高效液相色谱仪,配二极管阵列检测器,美国戴安;Milli-O A10超纯水机,美国Millipore公司。染料对照品:间苯二胺基准化合物(由中国医药工业有限公司进口供应),甲苯-2,5-二胺硫酸盐基准化合物(由ACROS实验用化学品公司制造),间氨基苯酚基准化合物(由日本东京化成株式会社生产),对苯二胺基准化合物(由Sigma科技有限公司提供),对氨基苯酚基准化合物(由Fluka莉莎实验室有限责任公司生产),氢醌基准化合物(由Sigma科技有限公司提供),邻苯二胺基准化合物(由天津科密欧化学公司研发制造),间苯二酚基准化合物(由ACROS实验用化学品公司研发制造)以及邻氨基苯酚基准化合物(由日本东京化成株式会社生产)。试剂:乙醇(95%优级纯)、乙腈(色谱纯)、三乙醇胺(分析纯)、磷酸(1.83 g/mL优级纯)、抗坏血酸(分析纯)。
1.2溶液配制
1)三乙醇胺水溶液:980 mL水+10 mL三乙醇胺,加入磷酸调pH值为7.5,加水至1 L。2)乙醇水溶液(1+1),95%乙醇+等量水。3)标准储备液的准确配置:首先,称量出9种染色剂成分各500.0 mg,加入提前准备好的0.1 g抗坏血酸内(或者等同于0.1 g抗坏血酸的抗坏血酸溶液),通过添加95%的乙醇溶液将这些粉末进行充分溶解。以甲苯2,5-二胺硫酸盐及邻氨基苯酚作为基准标样,选择水作为溶剂来溶解这两种物质,然后置于100 mL容量瓶并定容至刻度线,各组分终浓度均为5 mg/mL。4)混合标准溶液:分别选用1.0、2.5、5.0 mL的各组分于上个步骤配置好的标准溶液,转移到装有95%乙醇的3个100 mL容量瓶内,然后继续以95%乙醇作为稀释液将各组分的浓度调整至浓度为50μg/mL、125μg/mL、250μg/ mL。值得注意的是,标准工作溶液的制备必须在实际使用之前完成。
1.3样品前处理
精准地称量0.5 g(准确度达到0.001 g)的样品放入已加入1.0 mL 1%抗坏血酸溶液的25 mL具塞试管中,随后加入由无水乙醇与纯水按比例1∶1配制而成的混合溶液至总容量25 mL,剧烈振荡使其充分均匀后,置于冰水中进行超声波处理,提取时间15~30 min,然后将该混合物以10000 r/min高速离心(离心半径93 mm)5 min。上述步骤完成之后,将上层清液通过尺寸为0.45μm的滤膜进行精密过滤,由此制备出标准的测定用液体。
1.4色谱条件
色谱柱为Supelco C18(250 mm×4.6 mm,5 um)检测波长为280 nm,柱温为25℃,进样体积为5μL,流动相由乙腈和三乙醇胺水溶液组成,流量为1.0 mL/min。
1.5标准曲线及检出限
选取间苯二胺基准化合物、甲苯-2,5-二胺硫酸盐基准化合物、间氨基苯酚基准化合物、对苯二胺基准化合物、对氨基苯酚基准化合物、氢醌基准化合物、邻苯二胺基准化合物、间苯二酚基准化合物以及邻氨基苯酚基准化合物3个梯度(50、125、250μg/mL)混合标准溶液各5μL,供HPLC分析,以峰面积为纵坐标,标准物质为横坐标,绘制标准曲线。
1.6回收率及精密度检验
利用某含有已知染色剂含量的染发剂作为基础样本,进行多次加标回收实验。在测定过程中,分别取50、125、250μg/ mL混合标准溶液至空白染发剂溶液中,平行测量6次。经反复测试得到精确度及回收率数据。
2.1标准色谱结果
经高效液相色谱测定,得到9种染发剂的标准色谱图(见图1)。由图1可知,本次高效液相色谱测定对试样中的9种染发剂分离效果理想。
2.2检出限与线性范围
通过测定分析可知,本次研究中的9种染发剂在线性范围内具有良好的线性关系,检出限:10~84μg/g,相关系数:0.9991~0.9999,定量限:34~279μg/g。线性回归方程、相关系数、检出限及最低定量浓度数据见表1。
2.3精密度及回收率
在本次测定中,9种染发剂在50、125、250 mg/L条件下标准偏差:1.2%~5.7%,回收率:88.2%~120.0%。测定结果表明,在本次研究条件下,所选取样本实验重现性良好,回收率良好,方法准确,数据见表2。
通过建立高效液相色谱法测定9种类别的染料类化合物,对《化妆品安全技术规范》中氧化型染发剂中的染料测定方法进行深度优化与改良。结果发现,9种氧化性染料在50~ 250μg/mL范围内呈良好线性,相关系数在0.9991~0.9999,均高于0.9990,检出限:10~84μg/g,定量限:34~279μg/g,测定回收率:88.2%~120.0%,标准偏差:1.2%~5.7%。在本次测定中,样品前处理操作便捷,且精密度和回收率也表现出色,实际测定结果与高瑞芳等人的研究结果接近[3]。实验结果表明,本高效液相色谱法非常适用于各类染发剂样品的定性与定量分析。第一,流动相一般选用甲醇或者乙腈,但考虑甲醇可能对液相系统造成额外损伤,于是水相选择了三乙醇胺作为缓冲盐,有机相选择了乙腈,最终9种染料在25 min内全部出峰,具有较好的分离效果,同时,还调整了流动相的比例配置、pH值以及流速等关键参数,以确保分析工作得以顺利完成;第二,在样品前处理过程中,选用抗氧化效果更佳的抗坏血酸作为抗氧化剂,以便进一步提升检测结果的准确性;第三,针对难以溶解的样品类型,增设了利用圆玻璃棒进行挑散或压碎的精细步骤;第四,色谱柱选择方面,根据染料的结构性质,在C16与C18中选取了C18柱,因为本次9种染料的检测分离对C18色谱柱并无特定要求,可避免特异性结果的出现,具有普遍适用性,可有效获取色谱分离度,得到形态佳的峰形[4];第五,在提取溶液时,对比了乙醇、甲醇、乙腈作为提取溶液的情况,我们对空白基质进行加标,对比了不同比例下的回收率情况,最终选择乙醇水溶液,并且选取1+1比例,在此比例下,9种染发剂均呈现了良好的回收率;第六,为了使染料满足化妆品市场监督抽检工作的实际需求,增加了检测项目m-苯二胺的数据采集。
综上所述,高效液相色谱法检测氧化型染发产品染发剂含量的效果较好、结果准确、回收率高,具有推广应用价值。
【参考文献】
[1]刘芸,刘杰,黄伟,等.高效液相色谱法测定染发产品中15种染料成分[J].日用化学工业(中英文),2022,52(12):1333-1341.
[2]国家食品药品监督管理总局.化妆品安全技术规范[EB/ OL].(2015-12-23)[2023-10-9].https://www.nmpa.gov.cn/ directory/web/nmpa/images/MjAxNcTqtdoyNji6xbmruOa4 vbz+LnBkZg==.pdf.
[3]高瑞芳,柴格,李祥胜.高效液相色谱法测定氧化型染发产品中47种染发剂[J].日用化学工业(中英文),2023,53(6):725-732.
[4]王继双,李莉,王海燕,等.高效液相色谱法测定化妆品中对羟基苯乙酮、对茴香酸和辛酰羟肟酸[J].化学分析计量,2023,32(6):65-69.
【作者简介】
李晓飞,女,1987年出生,工程师,硕士,研究方向为化工。
(编辑:侯睿琪)