張志富
(佛山市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測中心,廣東佛山 528000)
化妝品內(nèi)容物受到的塑料容器影響主要體現(xiàn)在兩個方面,包括改變外觀形態(tài)、有害成分析出與遷移。前者會導致內(nèi)容物產(chǎn)生失穩(wěn)、變色、沉淀等問題,后者則會使內(nèi)容物組成出現(xiàn)變化。PE、PP、PET、PVC 均屬于常見的化妝品塑料容器材質(zhì),本文研究主要圍繞四種常見塑料材質(zhì)展開。
近年來我國化妝品行業(yè)的競爭日趨激烈,這種競爭不僅體現(xiàn)在化妝品本身的質(zhì)量層面,在包裝層面的競爭也開始興起?;瘖y品主要采用塑料材質(zhì)包裝,如塑料容器,不同材質(zhì)的塑料容器存在不同特點。如PVC 存在較差的可塑性,PET 易帶靜電,為改善塑料材質(zhì)的使用和加工性能,穩(wěn)定劑、增塑劑、阻燃劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑等添加劑在化妝品塑料容器生產(chǎn)中的應用較為普遍。各類添加劑的應用使得化妝品塑料容器物理化學性能得到有效改善,但同時也帶來一系列的安全隱患。如氯乙烯、乙醛等反應不完全的低分子物質(zhì)在材料中殘留,在高溫或光照等條件下,材料中的這類低分子物質(zhì)會析出并向化妝品內(nèi)容物遷移,因此出現(xiàn)的健康安全問題必須得到重視[1]。
大多數(shù)化妝品屬于液體或膏體,成分中油脂類物質(zhì)的占比往往較大,且一般存在至少一年的保質(zhì)期。塑料包裝材料在長期接觸油脂的過程中可能存在有害物質(zhì)遷移。結合現(xiàn)有的研究發(fā)現(xiàn),隨著接觸時間的增加,增塑劑等塑料添加劑會從塑料容器中溶出到化妝品,這類有害物質(zhì)可能存在于化妝品內(nèi)容物中,也可能改變其組成?;瘖y品塑料容器的有害物質(zhì)析出與遷移,與濃度梯度和擴散行為存在直接關聯(lián),這就使得長期存儲化妝品的塑料容器很容易引發(fā)安全問題。結合國內(nèi)外相關研究進行分析可以發(fā)現(xiàn),有害物質(zhì)遷移情況客觀存在,行業(yè)必須加強對有害物質(zhì)遷移量的重視,并關注溫度等外部環(huán)境變化對遷移量造成的影響,以此設法將化妝品塑料容器帶來的安全問題降到最低[2]。
為研究化妝品塑料容器有害物質(zhì)檢測,本文選用的實驗儀器包括數(shù)顯恒溫水浴鍋、精密烘箱、紫外分光光度計、電子天平、高速冷凍離心機、超聲清洗器、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀;選用的試劑包括標準品DEHP、乙醇、乙酸、正己烷、塑料包裝樣品,乙醇、乙酸純度規(guī)格為分析純,正己烷為色譜純,塑料包裝樣品材質(zhì)分別為PP、PE、PVC、PET。考慮到化妝品保質(zhì)期一般為3 年,且存在室溫的使用和存儲要求,結合已有研究和標準要求,為實現(xiàn)遷移時間縮短,采用提高溫度的方法,因此實驗條件為24 h、70℃,考慮到pH 值會影響DEHP 遷移量,因此采用不同pH 值進行實驗。
2.2.1 實驗條件
實驗采用四種材質(zhì)的化妝品塑料容器,塑料容器剪碎為小片置于燒杯,分別在不同燒杯中加入200 mL 乙醇溶液(50%)、乙醇溶液(65%)、水、環(huán)己烷,之后在烘箱中放置24 h,溫度設定為70℃。為滿足空白對照需要,分別量取同樣數(shù)量和規(guī)格的溶液置于燒杯中,采用相同處理方式。對于四種浸泡樣品的溶液,準確稱量20 mL 并在比色管中加入,以此對比濁度標準液2 號,完成澄清程度觀察。樣品處理后的四種溶液通過紫外分光光度計進行測量,具體的吸光度測量波長為220 nm~360 nm。對各50 mL 的四種溶液的浸出液和空白液進行準確稱量,并加入蒸發(fā)皿中(已知重量)進行水浴蒸干,在105℃環(huán)境下進行2 h 干燥,之后的稱量在冷卻后進行,對浸出液與空白液蒸發(fā)后殘渣的質(zhì)量差進行計算,不揮發(fā)物質(zhì)和吸光度測定可由此完成。
2.2.2 溶液配制
為測定化妝品塑料容器有害物質(zhì)遷移量,需進行標準品DEHP 的準確稱量,完成10 mg 稱量后將其在棕色容量瓶(10 mL)中加入,溶解、定容采用正己烷,以此得到標準儲備液1000 mg/L,該標準儲備液需進行低溫存儲。在容量瓶(10 mL)中稱取標準儲備液100 μL,為得到標準使用液需通過正己烷定容。在各濃度標準工作溶液中加入適量標準使用液,濃度分別為10.0 mg/L、8.0 mg/L、3.0 mg/L、1.0 mg/L、0.5 mg/L、0.3 mg/L、0.1 mg/L。
2.2.3 樣品前處理
采用上文提及的四種化妝品塑料容器樣品,分別加入四種模擬液,高度控制在最高處2 mm,密封選用鋁箔紙,以此在24 h、70℃的條件下進行遷移實驗。完成實驗后在浸泡液冷卻至室溫,在具塞比色管(10 mL)中移取模擬液5 mL,之后加入2 mL 正己烷,開展振蕩提取,具體時間控制為5 min,離心處理轉(zhuǎn)速控制為4000 r/min,時間為5 min。將正己烷層(上層)取出后再次進行提取2 次,在具塞比色管(10 mL)中與正己烷相合并,氮吹至近干后加入正己烷溶解,用量為1 mL,轉(zhuǎn)入上機小瓶并上機測定。
2.2.4 儀器條件
測量采用的毛細管柱為DB-5MS,具體規(guī)格為30 m×250 μm×0.25 μ,進樣量、進樣口溫度、進樣方式分別設定為1 μL、280℃、不分流進樣,在升溫程序設定中,初始柱溫保持時間為1 min,設定為60℃,之后提升溫度至220℃,升溫速度設置為20℃/min,達到預定溫度后保持時間為1 min,之后提升溫度至280℃,升溫速度設置為5℃/min,達到預定溫度后保持時間為3 min。選擇99.99%以上純度的氦氣作為載氣,載氣流速具體設置為1 mL/min。質(zhì)譜與色譜接口溫度、離子源溫度分別設定為280℃、230℃。在離子檢測模式的設定中,輔助定性離子設定為167、279、113,定量離子則設定為149。選擇電子轟擊電離源,電離能量、溶劑延遲分別設置為70 eV、7 min。
表3 乙醇溶液浸出液不揮發(fā)物質(zhì)測定結果
浸泡四種材質(zhì)的不同溶液外觀實驗結果均為澄清(如表1所示),這說明化妝品的外貌形態(tài)不會因四種材質(zhì)塑料容器受到影響,且四種材質(zhì)塑料容器未析出大分子物質(zhì),實驗采用的標準包括GB 30604.30-2016《食品接觸材料及制品鄰苯二甲酸酯的測定和遷移量的測定》。
表1 浸泡后外觀結果(24h、70℃)
結合不揮發(fā)物質(zhì)和吸光度測定可以確定(如表2 所示),水在溶出塑料容器中小分子方面酒精的影響可忽略不計,小分子物質(zhì)會被油相更多溶出,塑料容器受到的影響最大,PVC 和PP 兩種材質(zhì)在乙醇(50%)浸泡下分別出現(xiàn)3.9 mg 的溶出物量、4.9 mg 的溶出物量(如表3 所示),在乙醇(65%)下則分別為6.6 mg 的溶出物量、5.6 mg 的溶出物量,明顯高于PET 和PE 材質(zhì),因此可采用后兩種材質(zhì)作為含有酒精化妝品的塑料容器。
表2 水浸液不揮發(fā)物質(zhì)測定結果
屬于典型塑化劑的DEHP 存在較高毒性,結合實驗可以確定,DEHP 最容易析出的塑料容器材質(zhì)為PVC,且析出含量會隨乙醇濃度提高而提升。實驗結果能夠為化妝品塑料容器材質(zhì)選擇提供一定依據(jù),如塑料容器材質(zhì)選擇PVC,需重點關注有害物質(zhì)析出量,水乳液類化妝產(chǎn)品需額外重視。對于保質(zhì)期較長的化妝品,塑料容器材質(zhì)不應選擇PVC,化妝品如需要在高溫環(huán)境下長期暴露也不應采用PVC 材質(zhì)。此外,如化妝品中含有大量酒精類物質(zhì),應盡量避免采用PVC 材質(zhì)作為塑料容器,否則化妝品的安全性將受到一定威脅。
綜上所述,化妝品塑料容器有害物質(zhì)檢測需關注多方面因素影響。在此基礎上,本文涉及的有害物質(zhì)的析出與遷移分析、相關實驗等內(nèi)容,通過澄清度、紫外可見吸收及殘渣檢測,對DEHP 遷移量及相應影響因素開展深入研究,結果表明酒精對塑料的影響最大,PE 或PE 材料適合包裝含有酒精的化妝品。