陳 偉 周麗麗 李 洋 陳會(huì)明 王 琤 李 蕾 于文蓮
(中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院 北京 100123)
多數(shù)人認(rèn)為曬太陽對(duì)健康有利,但過去50年的皮膚光生物學(xué)和光皮膚病學(xué)研究表明,太陽輻射,尤其是中長波紫外線(290nm-400nm)對(duì)人類健康有較大程度的危害,它可導(dǎo)致皮膚曬紅、曬黑、色素沉著、角質(zhì)增長、光老化,甚至引起皮膚癌及機(jī)體的免疫抑制,防曬已成為防止太陽輻射對(duì)人體健康影響最有效的措施之一。
具有防曬功能的紫外線吸收劑在化妝品中的使用已有70余年的歷史,尤其是近年來,隨著防曬化妝品需求的逐年增加,具有高效、高安全性、廣譜防曬功能的新紫外線吸收劑被不斷開發(fā)出來,目前報(bào)道可以用作紫外線吸收劑的化合物已達(dá)上百種。我國[1]、歐盟[2]和日本[3]等世界大部分國家和地區(qū)都已發(fā)布相關(guān)法律法規(guī)對(duì)化妝品中限用防曬劑的使用種類和使用量進(jìn)行規(guī)定,各國列入表中的物質(zhì)相差不大,其中大部分為化學(xué)合成的紫外線吸收劑。國內(nèi)外已有很多對(duì)化妝品中紫外線吸收劑含量測定的相關(guān)報(bào)道,夏平等[4-7]利用薄層色譜法測定了化妝品中紫外線吸收劑;李英等[8,9]采用氣相色譜-質(zhì)譜法測定化妝品中4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯等11種紫外線吸收劑。與薄層色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜法相比,紫外線吸收劑更容易用不同的固定相,結(jié)合不同流動(dòng)相梯度洗脫的高效液相色譜法測定,這是近年來報(bào)道較多的定量測定方法[10-18]。如何喬桑等[10]采用甲醇與甲酸水溶液梯度洗脫,建立了用C8色譜柱測定12種紫外吸收劑的分析方法;D J Schakel等[18]使用C18色譜柱分離,甲醇-含有0.2mM EDTA醋酸梯度洗脫,在32min內(nèi)測定16種紫外吸收劑。近年還有作者應(yīng)用微乳液電動(dòng)色譜和實(shí)時(shí)直接分析質(zhì)譜(DART-MS)分離測定紫外吸收劑[19-21]。因此文獻(xiàn)顯示,應(yīng)用高效液相色譜法測定紫外線吸收劑是國際上主流的測定方法。本研究建立了通用的高效液相色譜法,用C18色譜柱,梯度洗脫分離,二極管陣列檢測器(DAD)測定16種常用紫外吸收劑,與文獻(xiàn)18中的13種測定物質(zhì)重合,基本覆蓋了常用紫外吸收劑[22,23]。該方法已經(jīng)用于進(jìn)出口化妝品的檢測,對(duì)于保障消費(fèi)者安全有著積極的意義。
2.1.1 試驗(yàn)樣品
市售防曬霜。
2.1.2 儀器
Agilent 1100液相色譜儀:美國Agilent公司,配二極管陣列檢測器、自動(dòng)進(jìn)樣器;渦旋振蕩器:德國Wiggens公司;離心機(jī):日本日立公司;KQ-600超聲波清洗器:昆山超聲儀器有限公司。
2.1.3 試劑
胡莫柳酯、二苯酮-3、4-二甲氨基苯甲酸-2-乙基己酯:美國Accustandard公司,純度分別為98.3%、96.0%、97.5%;水楊酸乙基己酯、二乙氨基羥苯甲?;郊姿峒乎?、苯基苯并咪唑磺酸、甲氧基肉桂酸乙基己酯、奧克立林、4-甲基芐亞基樟腦、丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷、4-對(duì)氨基苯甲酸、二苯酮-4:德國Dr.Ehrenstorfer公司,純度分別為99.0%、99.0%、99.0%、98.5%、99.0%、99.5%、99.0%、99.5%、99.0%;雙-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪:美國USP,純度為99.9%;亞甲基雙-苯并三唑基四甲基丁基酚:日本TCI公司,純度為98.0%;4-甲氧基肉桂酸異戊酯、乙基己基三嗪酮:瑞士阿達(dá)瑪斯公司,純度均為98%;甲醇、四氫呋喃:色譜純;高氯酸:優(yōu)級(jí)純;氫氧化鈉:分析純。
2.2.1 色譜條件
色譜柱:Agilent ZORBAX SB C18(5 μm,250 mm×4.6 mm i.d.);檢測波長:311 nm;流速:1.0 mL/min;柱溫:室溫;進(jìn)樣量:10 μL;流動(dòng)相:A為甲醇,B為四氫呋喃,C為高氯酸水溶液(水+高氯酸=300 mL+0.2 mL)(pH 2.6);梯度條件:0-13 min為20%A、45%B、35%C,13-14 min為45%A、50%B、5%C,保持6 min;20-22 min,25%A、45%B、30%C。
2.2.2 混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的配制
稱取適量各標(biāo)準(zhǔn)品(精確至0.1 mg),用四氫呋喃溶解,如有渾濁現(xiàn)象,用滴管滴加1到2滴4mol/L氫氧化鈉溶液?;旌蠘?biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液濃度:二乙氨基羥苯甲酰基苯甲酸己酯、水楊酸乙基己酯、胡莫柳酯為4000 mg/L;二苯酮-4、丁基甲氧基二苯甲?;淄椤W克立林為1000 mg/L;對(duì)氨基苯甲酸、二苯酮-3、P-甲氧基肉桂酸異戊酯、4-甲基芐亞基樟腦、PABA乙基己酯、甲氧基肉桂酸乙基己酯、亞甲基雙-苯并三唑基四甲基丁基酚、雙-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪為400mg/L;苯基苯并咪唑磺酸、乙基己基三嗪酮為200mg/L。4℃以下避光保存,使用時(shí)再逐步稀釋至所需濃度。
2.2.3 樣品處理
稱取樣品0.5 g (精確至0.001g)于50 mL具塞試管中,加人25 mL混合溶液(甲醇+四氫呋喃+水+高氯酸=250+450+300+0.2,V/V/V/V),在超聲波清洗器中超聲振蕩20min;樣品完全分散后將溶液轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中,用混合溶液清洗試管,洗液并入容量瓶中,用混合溶液定容,搖勻待用;樣品溶液為乳濁液時(shí),可用離心機(jī)分離,并用0.5μm的濾膜過濾,濾液供上機(jī)測定用。
紫外線吸收劑在紫外檢測波長下有較強(qiáng)吸收,其他成分一般不干擾測定。對(duì)一定濃度的各紫外吸收劑進(jìn)行全波長掃描,綜合各物質(zhì)最大紫外吸收波長,選定波長311nm為定量波長,可以獲得較高靈敏度和較少干擾。
分別考察了K r o m a s i l C18(5 m,2 5 0 mm×4.6mm i.d.)、Kromasil C8(5m,250 mm×4.6mm i.d.)、ZORBAX SB Phenyl(5m,250 mm×4.6mm i.d.)、ZORBAX Extend C18(5m,250 mm×4.6 mm i.d.)、ZORBAX XDB C18(5m,250 mm×4.6 mm i.d.)等不同固定相色譜柱對(duì)于16種紫外線吸收劑的分離效果。結(jié)果表明,ZORBAX SB C18色譜柱的色譜分離效果最為理想,它擁有專利、獨(dú)特的單官能團(tuán)硅烷,具有較大的二異丁基(SB-C18)或二異丙基(SB-C8、SB-C3、SB-Phenyl、SB-CN和SB-Aq)側(cè)鏈基團(tuán),空間位阻關(guān)鍵的硅氧烷鍵合到硅膠表面,以避免在低pH條件下水解破壞;為了在酸性流動(dòng)相條件下提供良好的穩(wěn)定性并使壽命最長、重現(xiàn)性最佳,StableBond填料不封端;其高純度、低酸度的硅膠使16種紫外線吸收劑得到了基線分離,并提供了出色的峰形。
使用甲醇、四氫呋喃等流動(dòng)相體系時(shí),色譜峰分離度較差,個(gè)別紫外線吸收劑極性相似,分離非常困難??疾炝瞬煌w積分?jǐn)?shù)的四氫呋喃、甲醇、高氯酸溶液流動(dòng)相對(duì)各組分的分離、峰拖尾以及保留時(shí)間的情況,結(jié)果表明,采用“2.2.1”所示的梯度洗脫條件進(jìn)行分離較為合適,16種紫外線吸收劑得到基線分離。圖1為標(biāo)準(zhǔn)樣品的色譜圖。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)樣品色譜圖
準(zhǔn)確吸取一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,用混合溶液(同2.2.3)配成混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按色譜條件進(jìn)樣獲得峰面積。采用外標(biāo)法定量,以質(zhì)量濃度和峰面積繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線;以各組分在儀器響應(yīng)的信噪比大于10確定LOQ。結(jié)果見表1。
表1 線性方程、線性范圍、相關(guān)系數(shù)及LOQ
結(jié)果顯示,1 6種紫外吸收劑線性關(guān)系為10-2000μg/mL,相關(guān)系數(shù)≥0.9990,LOQ為0.02%-0.4%
準(zhǔn)確稱取10份不含被測組分的某種市售防曬霜樣品0.500 g,分別加入一定量的16種標(biāo)準(zhǔn)品,按照選定條件進(jìn)行分析,考察方法的回收率和精密度,結(jié)果見表2。
表2 回收率與精密度 (n=10)
結(jié)果顯示,各組分的回收率為84.0%-113.9%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.8%-6.2%。
為配合對(duì)進(jìn)出口化妝品進(jìn)行檢驗(yàn)監(jiān)控,利用本方法測定了多種進(jìn)口和市售的防曬霜,測定結(jié)果顯示大部分防曬霜中均添加2-3種限用紫外線吸收劑,但是均未超過規(guī)定要求。檢出種類為:丁基甲氧基二苯甲?;淄椤⑺畻钏嵋一氧?、奧克立林、苯基苯并咪唑磺酸等物質(zhì)。某種市售防曬霜樣品的譜圖見圖2。
圖2 實(shí)際樣品色譜圖
本研究所建立的高效液相色譜法可以同時(shí)分離檢測16種常見的紫外線吸收劑,方法簡便快捷,線性相關(guān)性好,準(zhǔn)確度高,具有較高的實(shí)用價(jià)值,適用于防曬霜中紫外線吸收劑的監(jiān)管和產(chǎn)品質(zhì)量控制,已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際工作并申報(bào)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
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