羊潔芳,樓美娟,盧 力,姜士磊
(義烏市檢驗(yàn)檢疫科學(xué)技術(shù)研究院,浙江 義烏 322000)
隨著年齡的增長,人的皮膚會(huì)長出歲月的溝壑,最直接的原因是皮膚組織結(jié)構(gòu)中角質(zhì)層細(xì)胞的減少.類視黃醇物質(zhì)可有效改善這一趨勢(shì).視黃醇被人體表皮細(xì)胞吸收后由視黃醇脫氫酶催化轉(zhuǎn)變?yōu)橐朁S醛,視黃醛進(jìn)一步被快速氧化成視黃酸,最終視黃酸與相關(guān)受體結(jié)合,促進(jìn)角質(zhì)層細(xì)胞形成和代謝[1-2].雖然視黃酸可直接發(fā)揮作用,但其作為藥用成分不得添加于化妝品中[3],故類視黃醇成為化妝品公司追捧的對(duì)象[4-5].大量研究表明,類視黃醇在淡化細(xì)紋、細(xì)致毛孔方面作用顯著,更有早晨涂抹維生素C,晚上涂抹維生素A(即視黃醇),可以科學(xué)抗老的說法,深受年輕人喜愛[6].類視黃醇是多烯烴類物質(zhì),易受日光、溫度、酸堿、重金屬等影響,分解生成副產(chǎn)物,過量添加、保存不當(dāng)?shù)葧?huì)造成皮膚干燥脫皮、紅腫過敏、發(fā)炎等不良反應(yīng)[7-8].通過Carlotti 等[7]的研究,發(fā)現(xiàn)在類視黃醇中加入少量抗氧化劑二丁基羥基甲苯,可起到穩(wěn)定作用.因此,建立科學(xué)的測(cè)定方法檢測(cè)化妝品中類視黃醇的含量尤為重要.
目前《已使用化妝品原料目錄》2021 版中已包含視黃醇、視黃醛、視黃醇乙酸酯、視黃醇丙酸酯、視黃醇視黃酸酯、視黃醇棕櫚酸酯6 種類視黃醇物質(zhì),但《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》2015 版中并無這6 種物質(zhì)的檢測(cè)方法和限量要求.當(dāng)下對(duì)類視黃醇的分析主要采用液相色譜分析法[9-13].劉玉玲等[9]對(duì)化妝品中阿達(dá)帕林、維甲酸、異維甲酸、維胺酯、他扎羅汀、視黃醇、視黃醇醋酸酯、視黃醇丙酸酯、視黃醇棕櫚酸酯9 種成分進(jìn)行液相色譜分析,該試驗(yàn)以甲醇∶異丙醇(體積比55∶45)為溶劑對(duì)視黃醇丙酸酯、視黃醇棕櫚酸酯、他扎羅汀、維胺酯等的提取能力較低,檢出能力較差,且未對(duì)可能含有這9 種成分的化妝品樣品進(jìn)行測(cè)定,方法的可靠性有待考證.與之相比,本文對(duì)化妝品中6 種類視黃醇測(cè)定的不同與創(chuàng)新之處在于,比較了6 種類視黃醇在不同有機(jī)溶劑中的溶解性,研究了不同提取溶劑對(duì)6種類視黃醇的提取能力,對(duì)類視黃醇的檢測(cè)具有更低的檢出限和更高的提取效果.閆秀芳等[10]對(duì)化妝品中視黃醇、視黃醛、視黃醇乙酸酯、視黃醇丙酸酯、視黃醇棕櫚酸酯、羥基頻吶酮視黃酸酯、視黃醇視黃酸酯7 種視黃醇衍生物進(jìn)行液相色譜法研究,其中視黃醇與視黃醛、視黃醇乙酸酯與羥基頻吶酮磺酸酯的分離度略差,試驗(yàn)難以重現(xiàn),且出峰時(shí)間較晚,檢出能力較差.液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法集中于對(duì)視黃醇及其衍生物的順反異構(gòu)體分析研究[14],以及視黃醇和其他維生素在生物細(xì)胞中的代謝研究[15].可知液相色譜儀已能滿足檢測(cè)要求.本研究擬通過優(yōu)化前處理?xiàng)l件,建立高效、準(zhǔn)確、靈敏的液相色譜法測(cè)定化妝品中類視黃醇的含量.
儀器:Agilent 1260 Infinity II 高效液相色譜配二 極 管 陣 列 檢 測(cè) 器(DAD)(Agilent);色 譜 柱1(Extend-C18 柱,4.6 mm×250 mm, 5 μm,型 號(hào):990967-906,Agilent);色譜柱2(ZORBAX ODS,4.6 mm×250 mm, 5 μm,型號(hào):880952-702,Agilent);分析天平(ME204E,梅特勒-托利多儀器上海有限公司);純水儀(OQ007XXM1,ELGA);超聲波清洗器(KQ-600E,昆山市超聲儀器有限公司);臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(3-30k,Sigma).
試劑:四氫呋喃,色譜純,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司;乙酸,液相色譜專用,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司;標(biāo)準(zhǔn)品:視黃醇純度95%,視黃醇視黃酸酯純度98%,上海麥克林生化科技有限公司;視黃醛純度98%,視黃醇丙酸酯純度98%,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;視黃醇乙酸酯純度95.23%,德國DR EHRENSTORFER 公司;視黃醇棕櫚酸酯純度96%,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司;二丁基羥基甲苯純度98.8%,德國DR EHRENSTORFER 公司.化妝品樣品購自淘寶.
色譜柱:Agilent Extend-C18(4.6 mm×250 mm,5 μm),柱溫:30 ℃,流動(dòng)相A:0.5%乙酸水溶液,流動(dòng)相B:四氫呋喃,采用梯度洗脫程序,具體條件如表1 所列.流速:1.0 mL/min,DAD 檢測(cè)波長:328、350、382 nm,進(jìn)樣量:10 μL.
表1 流動(dòng)相梯度洗脫程序Table 1 Gradient elution program of mobile phase
1.3.1 配制標(biāo)準(zhǔn)工作溶液
分別稱取視黃醇、視黃醛、視黃醇乙酸酯、視黃醇丙酸酯、視黃醇視黃酸酯、視黃醇棕櫚酸酯6種標(biāo)準(zhǔn)品各25 mg 于25 mL 棕色容量瓶中,用四氫呋喃溶解并定容至刻度,搖勻后,得到標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,于?18 ℃冰箱錫紙包裹避光保存.
混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:準(zhǔn)確移取適量標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液于25 mL 棕色容量瓶中,加入0.05 mL 二丁基羥基甲苯[7](簡(jiǎn)稱BHT,200 mg/L),用四氫呋喃定容至刻度,搖勻,得到質(zhì)量濃度為100 mg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,于0 ℃冰箱錫紙包裹避光保存.
混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制:分別移取混合標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,用水∶四氫呋喃(體積比2∶8)稀釋,配制成質(zhì)量濃度分別為0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,現(xiàn)配現(xiàn)用.
1.3.2 樣品預(yù)處理
稱取1.0 g(精確至0.001 g)樣品,置于10 mL棕色具塞比色管中,加入8 mL 水∶四氫呋喃(體積比2∶8)溶液,渦旋震蕩1 min,超聲提取20 min,冷卻至室溫并定容.轉(zhuǎn)移至15 mL 棕色離心管中,以6 000 r/min 離心5 min,經(jīng)0.22 μm 有機(jī)系濾膜過濾,濾液為待測(cè)液.
對(duì)視黃醇、視黃醛、視黃醇乙酸酯、視黃醇丙酸酯、視黃醇視黃酸酯、視黃醇棕櫚酸酯6 種類視黃醇進(jìn)行DAD 檢測(cè)分析.掃描發(fā)現(xiàn)視黃醇、視黃醇乙酸酯、視黃醇丙酸酯、視黃醇棕櫚酸酯的最大吸收波長為328 nm,視黃醛的最大吸收波長為382 nm,視黃醇視黃酸酯的最大吸收波長為350 nm.故確定以328、382、350 nm 為檢測(cè)波長,按1.2 項(xiàng)儀器工作條件對(duì)質(zhì)量濃度為5 mg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行檢測(cè),其色譜圖如圖1 所示.
通過查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),維A 酸及其衍生物的痕量分析多采用C18 柱進(jìn)行分離[3,9,10,12,16].因此本試驗(yàn)對(duì)比了Agilent Extend-C18(4.6 mm×250 mm, 5 μm)和Agilent ZORBAX ODS(4.6 mm×250 mm, 5 μm)兩種C18 柱的分離效果.對(duì)比發(fā)現(xiàn)兩種色譜柱出峰時(shí)間一致,但在Agilent Extend-C18 色譜柱上6 種物質(zhì)分離情況更理想,峰形更好,響應(yīng)更高,故選擇該色譜柱進(jìn)行分析.
通過考察文獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)[16],可知視黃酸類衍生物多采用甲醇與0.5%乙酸水溶液作為流動(dòng)相.借鑒后嘗試以甲醇∶0.5%乙酸水溶液(體積比9∶1)為流動(dòng)相運(yùn)行30 min,只得到重疊的前4 種物質(zhì)(即視黃醇、視黃醛、視黃醇乙酸酯、視黃醇丙酸酯),后2 種物質(zhì)(視黃醇視黃酸酯、視黃醇棕櫚酸酯)并未檢出.當(dāng)改用四氫呋喃∶0.5%乙酸水溶液為流動(dòng)相時(shí),隨著比例的調(diào)整,6 種物質(zhì)得到有效分離.在水相中加入0.5%乙酸,可改善峰形,使得峰對(duì)稱性更好.另外0.5%乙酸濃度低,在梯度洗脫過程中并不會(huì)分解類視黃醇衍生物,在混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中添加二丁基羥基甲苯,起到維持目標(biāo)物穩(wěn)定的作用.最終確定以四氫呋喃∶0.5%乙酸水溶液為流動(dòng)相梯度洗脫.
由于視黃醇、視黃醛、視黃醇乙酸酯、視黃醇丙酸酯、視黃醇視黃酸酯、視黃醇棕櫚酸酯6 種物質(zhì)都是弱極性化合物,水∶四氫呋喃混合溶液極性偏大,為確保分離的可靠性,需驗(yàn)證這6 種物質(zhì)在混合溶液中的溶解性.設(shè)計(jì)采用不同比例的水與四氫呋喃、甲醇、乙腈、異丙醇混合溶液對(duì)同濃度下6 種類視黃醇混合溶液進(jìn)行溶解,觀察溶液是否有析出.按1.3.1 項(xiàng)制備標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的方法制備添加二丁基羥基甲苯的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液100 mg/L 進(jìn)行溶解性試驗(yàn).如表2 所列,水與四氫呋喃的混合溶液對(duì)這6 種物質(zhì)的溶解力最強(qiáng),水與異丙醇的混合溶液次之,甲醇與水、乙腈與水的混合溶液最弱.特別是當(dāng)水與四氫呋喃混合溶液比例為2∶8 和3∶7 時(shí)對(duì)這6 種物質(zhì)具有良好的溶解性.
表2 不同水-有機(jī)溶劑比例的混合溶液對(duì)同濃度下6 種類視黃醇的溶解試驗(yàn)Table 2 Dissolution experiments of 6 retinoids at same concentration by mixed solutions with different waterorganic solvents ratios
選擇空白化妝品膏霜為檢測(cè)樣品,加入相同質(zhì)量濃度為5 mg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行試驗(yàn),考察6種物質(zhì)的峰面積.分別以甲醇、乙腈、異丙醇、四氫呋喃、水∶甲醇、水∶乙腈、水∶異丙醇、水∶四氫呋喃混合溶液提取目標(biāo)物,每種溶劑平行測(cè)定兩次,取平均值,結(jié)果如表3 所列.由表3 可知,四氫呋喃作為提取溶劑效率優(yōu)于甲醇、乙腈、異丙醇,其中以水∶四氫呋喃(體積比2∶8)混合溶液作為提取溶劑對(duì)6 種目標(biāo)物的提取結(jié)果較為理想,故選擇水∶四氫呋喃(體積比2∶8)作為提取溶劑.
表3 不同提取溶劑下6 種目標(biāo)物的峰面積(n=2)Table 3 Peak areas of 6 retinoids with different extraction solvents (n=2)
混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液、空白樣品、空白樣品加6種混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的疊加色譜圖如圖2 所示,樣品為不含類視黃醇的面霜.圖中編號(hào)1、4、7,編號(hào)2、5、8,編號(hào)3、6、9 譜圖依次為質(zhì)量濃度為5 mg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,空白樣品,空白樣品加5 mg/L 6種混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖.其中,空白樣品與空白樣品加標(biāo)按1.3.2 樣品預(yù)處理、1.2 儀器工作條件進(jìn)行分析.
圖2 混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液、空白樣品、空白樣品加標(biāo)色譜圖(1)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:1、4、7,(2)空白樣品:2、5、8,(3)空白樣品加標(biāo):3、6、9Fig.2 Chromatograms of mixed standard working solutions, blank samples and labeled blank samples(1) lines 1, 4, 7 of mixed standard working solutions, (2) lines 2, 5, 8 of blank samples, (3) lines 3, 6, 9 of labeled blank samples
在上述色譜條件下,對(duì)6 種類視黃醇標(biāo)準(zhǔn)品混合溶液進(jìn)行高效液相色譜分析.以峰面積(y)為縱坐標(biāo),目標(biāo)物質(zhì)量濃度(x,mg/L)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到線性回歸方程的線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)R2均不小于0.999 93.采用外標(biāo)法通過線性回歸方程對(duì)6 種類視黃醇化合物進(jìn)行定量分析.選取空白化妝品膏霜為基質(zhì)樣品,稱取約1.0 g(精確至0.001 g)樣品,通過制備加標(biāo)樣品的方式,測(cè)定0.5、0.7、1.5、2.1 mg/kg 質(zhì)量分?jǐn)?shù)下類視黃醇的信噪比(S/N),每個(gè)濃度做3 個(gè)平行加標(biāo)樣,根據(jù)所得S/N>3、S/N>10 分別檢測(cè)各物質(zhì)的檢出限和定量限,結(jié)果如表4 所列.
表4 6 種類視黃醇的線性回歸、相關(guān)系數(shù)、線性范圍及方法檢出限(n=3)Table 4 Linear regression equations, correlation coefficient, linear ranges and method detection limits of 6 retinoids (n=3)
選擇未檢出類視黃醇的3 種化妝品基質(zhì)樣品:水劑型、乳液型、膏霜型,各稱取樣品1.0 g,分別加入類視黃醇混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 mg/L)0.05、0.5、1.0 mL,使加標(biāo)質(zhì)量濃度為0.5、5.0、10.0 mg/L 3 個(gè)水平,每種水平做6 個(gè)平行樣品,按上述樣品前處理和色譜條件進(jìn)行分析,所得回收率與精密度較好,結(jié)果如表5 所列.6 種類視黃醇的回收率在91.3%~107.7%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在0.9%~4.7%之間,說明該方法具有穩(wěn)定的回收率和良好的精密度.
表5 6 種類視黃醇的加標(biāo)回收率和RSDs(n=6)Table 5 Spiked recoveries and relative standard deviations (RSDs) of 6 retinoids (n=6)
用建立的方法對(duì)市面上商家聲稱含有類視黃醇的12 種化妝品進(jìn)行檢測(cè),測(cè)定結(jié)果如表6 所列,陽性樣品精華液2 色譜圖如圖3 所示.其中,晚霜3 未檢出視黃醇和視黃醇棕櫚酸酯,精華乳2 標(biāo)簽中只標(biāo)明含有視黃醇,卻檢出少量視黃醛,精華液3 只檢出視黃醇,未檢出視黃醇棕櫚酸酯,以上3 款皆與標(biāo)簽不符.此外,精華液3 在使用時(shí)需要先按壓泵頭,使保鮮倉內(nèi)含有視黃醇及其衍生物的精華液釋放至肌底精華液中,再通過搖晃瓶身混勻,最后擠壓出混合精華液進(jìn)行涂抹.實(shí)際操作過程中,按壓泵頭的手法會(huì)影響泵出的精華液量,導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果平行性較差,影響使用效果,建議商家改進(jìn)包裝,方便精準(zhǔn)使用.精華液2 商家聲明視黃醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%(其余商家未標(biāo)注含量),本方法測(cè)定質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%,說明本方法可準(zhǔn)確測(cè)定化妝品中6種類視黃醇含量.精華液4 商家聲明采用超分子包裹技術(shù),起到緩釋視黃醇的作用,實(shí)際測(cè)定視黃醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.020%.降低視黃醇濃度、減少刺激的同時(shí),延長作用時(shí)間,可保護(hù)消費(fèi)者安全使用類視黃醇,提高該化妝品作用效果.
圖3 陽性樣品精華液2 譜圖Fig.3 Chromatograms of positive sample about essence 2
表6 化妝品中類視黃醇含量測(cè)定結(jié)果Table 6 Determination results of 6 retinoids in cosmetics/%
本研究建立了測(cè)定化妝品中視黃醇、視黃醛、視黃醇乙酸酯、視黃醇丙酸酯、視黃醇視黃酸酯、視黃醇棕櫚酸酯6 種類視黃醇的高效液相色譜分析方法.經(jīng)驗(yàn)證,該方法線性相關(guān)性良好,檢出限低,可應(yīng)用于水劑型、乳液型、膏霜型化妝品中,準(zhǔn)確分析市售化妝品中這6 種類視黃醇的含量.該方法具有前處理簡(jiǎn)單、檢出限低、回收率高、重現(xiàn)性好、準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn),為更好的研究化妝品中6 種類視黃醇含量提供技術(shù)支持.