CN101738446A

CN101738446A - 化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法以及分析系统

Info

Publication number: CN101738446A
Application number: CN200910238448A
Authority: CN
Inventors: 王兵; 周提军; 胡鸣; 王莎; 雷宇
Original assignee: BEIJING TAIKEMEI TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Meitian Nanjing Commodity Technology Co ltd
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2029-11-20
Also published as: CN101738446B

Abstract

本发明提供一种化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法以及分析系统。通过预先对化妆品样品进行预处理后再经电化学检测器上进行检测，从而在化妆品的复杂背景下能够准确检测其中抗氧化剂成分。

Description

化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法以及分析系统

技术领域

本方法涉及化妆品中抗氧化剂的分析方法，尤其涉及化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法及分析系统。

背景技术

化妆品中所使用的配料，不仅要具有良好的所需有用性(功能)和使用性(使用感)之外，还要求对人体无害且能够长期保存即稳定性高。化妆品的原料大致可分为：构成化妆品所必须的基底原料；为增加生理活性、效果和功能而添加的药剂原料；为保持产品质量而添加的原料；以及赋予色、香等感官特征的原料。

其中，为了保证化妆品的质量，需要添加抗氧化剂，但抗氧化剂过量会损害人体健康。因此，需要建立一种对化妆品中的抗氧化剂选择性高且准确的分析方法及分析系统，以此分析化妆品中的抗氧化剂的种类以及分量是否符合要求。化妆品配料中常见的抗氧化剂有，维生素C的衍生物(维生素C乙基醚、维生素C葡萄糖苷、维生素C磷酸酯镁、维生素C棕榈酸酯)、对氨基酚、邻苯二胺、间苯二胺、BHA、BHT、BHQ。

维生素C又称抗坏血酸，是水溶性维生素。化学名：2，3，5，6-四羟基-2-己烯酸-γ-内酯，是一种具有连烯二醇结构的五元环内酯，分子中2，3-位的连烯二醇结构中的羟基易游离释放出H+，故具有有机酸的性质。这种特殊的连烯二醇结构也使它容易释放氢原子，在体系内起还原作用，因此维生素C具有还原剂的性质。体系中有氧化剂存在时，抗坏血酸可脱氢，生成脱氢抗坏血酸，此反应为可逆反应，脱氢抗坏血酸和抗坏血酸具有同样的生理活性。氧化更进一步时，生成的2，3-二酮古洛糖，失去其生理活性。维生素C受到受光、热、氧、湿气、pH和金属离子特别是(Fe3⁺、Cu2⁺)或荧光物质(如核黄素)等影响时，易发生氧化反应。维生素C在体内的生物合成由D-葡萄糖开始，经过D-葡萄糖→D-葡萄糖醛酸→L-古洛糖酸→L-古洛糖酸内酯→2-酮-L-古洛糖酸内酯→L-抗坏血酸。灵长类、豚鼠、鱼类、蝙蝠、某些昆虫、一些鸟类体内缺乏L-古洛糖酸内酯氧化酶，不能将古洛糖酸内酯转化成L-抗坏血酸，因而不能生物合成维生素C，必须由食物供给。维生素C的吸收方式与单糖相似，在自身不能合成维生素C的动物体内，维生素C在肠道的吸收是依赖Na+的主动转运工程。维生素C及其衍生物是常见的皮肤增白剂。维生素C具有还原性，对黑色素中间体起还原作用，可阻碍从酪氨酸/多巴色素互变酶至黑色素中各点上的氧化链反应，减少已形成的色素沉积成黑斑、雀斑等，活化胶原合成过程，干扰过氧化脂质的形成，从而起到美白皮肤的作用。高活性是维生素C的优点，同时也是其不足之处。其不稳定性主要表现为以下两个方面：(1)维生素C易受光、热等作用氧化而丧失还原能力；(2)在酸性介质中容易脱水而失去活性。在溶解状态下维生素C的稳定性很低，因此，在化妆品配方中使用十分困难，在配方中很容易发生氧化，影响化妆品外观及功效。

与此相对，维生素C衍生物可解决许多维生素C应用中存在的问题，扩大了其应用领域，前景十分可观。目前世界各国的许多学者和原料制造商都致力于维生素C产品的开发。目前大致有7种主要的维生素C保护品，即乙基纤维素包膜维生素C脂肪酸包埋维生素C、硫酸化维生素C、硬酯酰-L-抗坏血酸酯、维生素C葡萄糖化合物、磷酸化维生素C和抗坏血酸棕榈酸酯等。其中较有价值、研究较多的为后三种。

维生素C乙基醚，是不变色的维生素C衍生物，而且不影响生物活性的作用，当其进入皮肤后，容易被分解而发挥维生素C的作用。维生素C乙基醚是油水两溶的物质，可以在化妆品配方中加入水相或油相，亦可以在高温时加入，从而方便使用，更重要的一点是：这种亲油亲水的两性维生素C衍生物，这不仅使其在配方中能够极为方便的使用，更加使其容易穿透角质层进入真皮层，进入皮肤后容易被生物酶分解而发挥维C的作用，从而提高其生物利用度，另外，而普通的维生素C则很难被皮肤吸收，生物利用度很低。另外，维生素C乙基醚相对普通的维生素C还显示出极高的稳定性。产品功效：本品通过抑制酪氨酸酶的Cu2+活性，阻断黑色素的形成；防止日光引起的皮肤炎症；改善皮肤色泽，促进胶原蛋白产生，增加皮肤弹性。

维生素C葡萄糖苷系由日本原林生物化学研究所和冈山大学药学部教授山本格共同开发的稳定型的维生素C。是卫生署公布认可的美白添加剂之一，被人们称为“稳定维生素C”的新品种，我国的王冰、邱建华等人对其进行了较为全面的研究。

维生素C的2-位磷酸酯在沸水中抗氧化能力约为维生素C的10倍。与维生素C相比，维生素C磷酸酯钠具有下列优点：化学性质稳定，不易氧化；对人稳定性高；生物利用度高，维生素C磷酸酯钠可以被人体内的磷酸酶分解，具有与维生素C相同的生物效价。

维生素C磷酸酯镁是化学性质最稳定的衍生物之一，进入人体后能迅速酶解成维生素C，与维生素C具有相同的生物效价。维生素C磷酸酯镁为白色或微黄色粉末，无臭无味，耐碱、耐高温，不易氧化，在沸水中氧化程度仅为维生素C的1/10，不受金属离子的影响。室温下，75％相对湿度储存24个月，完好率仍为95％以上，218℃烘烤25分钟不受破坏，从根本上克服了维生素C不稳定易分解的缺点，把维生素C的应用范围扩大到了食品、饲料、化妆品、洗涤剂、血浆等领域。

维生素C单磷酸酯镁盐已经得到WHO和我国政府的认可，并允许用作食品添加剂。维生素C单磷酸酯镁是个稳定性良好的衍生物，它对空气、热、水等均表现有良好的稳定性。

维生素C棕榈酸酯，分子式C12H38O7，分子量414.54，为白色或微黄色粉末，稍有柑橘气味，熔点107-117℃，难溶于水，溶于乙醇、动植物油。维生素C棕搁酸酯作为一种新型的、脂溶性的、无毒无害的多功能营养性抗氧化剂，是近年来被国际上认可的一种新型食品添加剂，也是我国唯一一种允许添加到婴儿食品中的食品抗氧化剂。它保留了L-抗坏血酸(L-Vc)的抗氧化的特性，具有很好的油溶性，易被人体消化吸收，还能与VE等抗氧化剂产生增效作用。在油脂中，L-抗坏血酸棕榈酸酯具有强抗氧效果，且有明显的耐高温性，因而广泛地用于粮油、食品、医药、保健品、化妆品等领域。它是世界卫生组织、食品药品联合委员会认可的营养型抗氧化剂，并为美国、英国药典收载。由于其抗氧化效果好，国外在维生素C棕榈酸酯的合成和应用方面研究较早，应用也比较广泛。

对氨基酚，又称对羟基苯胺，白色或浅棕色结晶。有毒。具有苯胺和苯酚双重毒性。可经皮肤吸收，属致敏物质，能引起支气管哮喘，接触过敏性皮炎。吸入过量的本品粉尘可引起高铁血红蛋白血症。

邻苯二胺(C6H8N2)是农药、染料、助剂，感光材料等的中间体，吸入、口服或经皮肤吸收对身体有害。对眼睛、粘膜、呼吸道有刺激性。(可致癌)原来是用来染黑动物皮毛的染料用于制造偶氮染料和硫化染料等，并用作毛皮染料(毛皮黑D，即乌尔丝D或毛皮元D、Ursol D或Fur Black D)和显影剂等。也用于制造偶氮染料和硫化染料等。

间苯二胺是一种工业染料，主要使用于毛皮染料和水泥促凝剂，是一种国际公认的“三致”物质，可引起致突变作用、致癌作用和致畸作用，严禁用于化妆品生产。专家表示，洗头发时，热水导致头皮血管扩张，对致癌物的吸收会更多，而洗澡时甚至会导致全身性的染发剂沾染。因挥发性很小，不易吸入中毒。口服则毒作用剧烈，与苯胺同，引起高铁血红蛋白血症，使组织缺氧，出现紫绀。

因此，确立有效的化妆品中抗氧化剂的分析方法及分析系统，对于评价化妆品的安全、质量以及功效等各个方面具有重大意义。而目前的化妆品的分析方法，均采用通常的紫外检测器，由于检体中可能含有很多成分，对待检物质进行干扰，其它干扰物质会对目标物有很大的影响，难以完全分离容易造成假性结果。现有对化妆品中抗氧化剂的分析方法中均以紫外检测器为主，而且所检测样品均为成分较少样品，在样品中含有大量其它成分时，此时抗氧化剂完全被包含在其它杂质中，根本无法检出，而如果通过前处理方式来进行除杂，一是没有很好的前处理方法，二是需要花费大量的时间来对不同样品进行前处理方法的建立，将会是一个很浩大的工程。

发明内容

鉴于上述情况，本申请人进行了大量实验，结果发现，预先对样品进行预处理，检测样品尽量做到现配现用，再经电化学检测器上进行检测，从而能对化妆品中的抗氧化剂进行高选择且准确的分析。

本方法对化妆品中抗氧化剂采用电化学检测器进行分析，通过电化学检测器的单一选择性对样品进行选择，样品中其它成分不会对其造成干扰，使得本方法对各种具有复杂背景的抗氧化物质均会有较好的分析，此外本方法具有高于紫外检测器的感度，故本方法对化妆品中抗氧化剂的分析具有高感度、准确、快速、适用范围广泛的优点。本发明提供一种化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法，预先对化妆品样品进行预处理后再经电化学检测器上进行检测。

本发明的化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法中，所述预处理为：用有机溶剂溶解所述化妆品样品进行超声脱气后再用针筒式膜过滤器过滤；或者直接用针筒式膜过滤器过滤所述化妆品样品。

本发明的化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法中，所述电化学检测器为玻碳电极，全PEEK惰性基材系统。

本发明通过电化学检测器的高选择性，在化妆品的复杂背景下能够准确检测其中抗氧化剂成分。

根据本发明涉及的抗氧化剂的分析方法，检体均可在电化学检测器上进行检测，检体中可能含有很多成分的对待检物质进行干扰，采用通常的液相检测手段，其它干扰物质会对目标物有很大的影响，难以完全分离容易造成假性结果。检体通过资生堂电化学检测器(可以在高有机相下操作)的单一选择性，则可以对目标物质有很好的分离，同时可以对其含量进行很好的测定。此外，由于在萃取过程中会用到脂溶性溶剂及水溶性溶剂，其中水溶性溶剂为甲醇，但不限于此，可以使用异丙醇、乙醇等均有相同效果，脂溶性溶剂以乙酸乙酯为主，其中对样品进行前处理后，需用氮气吹干后用甲醇复溶。

本发明的化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法中，所述抗氧化剂优选为，维生素C衍生物、对氨基酚、邻苯二胺、间苯二胺、BHA、BHT、BHQ。所述维生素C衍生物优选为维生素C乙基醚、维生素C葡萄糖苷(AA2G)、维生素C磷酸酯镁、维生素C棕榈酸酯等维生素C硬脂酸酯。

另外，本发明还提供一种化妆品中抗氧化剂的电化学分析系统，是液相色谱系统，其中包括一个脱气机，两个惰性输液泵，一个柱温箱，一个自动进样器及一个电化学检测器。

其中电化学检测器优选为玻碳电极，但不局限于玻碳电极，Ag/AgCl电极亦可使用。

本发明的化妆品中抗氧化剂的电化学分析系统，优选为该系统是全PEEK惰性基材系统。因此，本发明的分析系统对该类物质的分析没有影响，而金属系统会对检品感度、峰形等有较大影响。

本发明的化妆品中抗氧化剂的电化学分析系统中，所要分析的目标抗氧化剂优选为维生素C衍生物、对氨基酚、邻苯二胺、间苯二胺、BHA、BHT、BHQ。所述维生素C衍生物优选为维生素C乙基醚、维生素C葡萄糖苷(AA2G)、维生素C磷酸酯镁、维生素C棕榈酸酯等维生素C硬脂酸酯。

附图说明

图1为使用本发明方法对抗氧化剂AA2G进行检测的色谱图。

图2为使用本发明方法对抗氧化剂VC乙基醚进行检测的色谱图。

图3为使用本发明方法对抗氧化剂VC硬脂酸酯进行检测的色谱图。

图4为使用本发明方法对染发剂中的对氨基酚、邻苯二胺、间苯二酚进行检测的色谱图。

图5为使用本发明方法对香水中的BHA、BHT、BHQ进行检测的色谱图。

图6为比较例1的使用紫外检测器直接分析香水中的BHA、BHT、BHQ的色谱图。

图7为比较例2的未进行脱气处理的分析色谱图。

图8为比较例2的进行脱气处理的分析色谱图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

使用本发明的化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法，对几类化妆品进行了分析。

实验步骤：

取自配美白、抗衰老化妆品若干，香水若干，染发剂若干。

分别以上述化妆品为检品，检测其中是否含有预检测物质。

首先对样品进行前处理，对需要使用溶剂的样品进行超声脱气。

量取含AA2G样品5g，用甲醇溶解于50ml容量瓶中，超声萃取15min，15min后，用针筒式膜过滤器(0.45μm)过滤后试液为待测溶液，取200μL装入样品瓶中待测。

量取含VC乙基醚样品5g，用甲醇溶解于50ml容量瓶中，超声萃取15min，15min后，用针筒式膜过滤器(0.45μm)过滤后试液为待测溶液，取200μL装入样品瓶中待测。

量取含VC磷酸酯镁样品5g，用甲醇溶解于50ml容量瓶中，超声萃取15min，15min后，用针筒式膜过滤器(0.45μm)过滤后试液为待测溶液，取200μL装入样品瓶中待测。

量取含VC硬脂酸酯样品5g，用甲醇溶解于50ml容量瓶中，超声萃取15min，15min后，用针筒式膜过滤器(0.45μm)过滤后试液为待测溶液，取200μL装入样品瓶中待测。

量取含VC二棕榈酸酯样品5g，用甲醇溶解于50ml容量瓶中，超声萃取15min，15min后，用针筒式膜过滤器(0.45μm)过滤后试液为待测溶液，取200μL装入样品瓶中待测。

香水样品直接用针筒式膜过滤器(0.45μm)过滤，所得续滤液为待测溶液。

染发剂样品直接用针筒式膜过滤器(0.45μm)过滤，所得续滤液为待测溶液。

分析系统：

SHISEDO S12(商品名)液相系统进行分析，其中包括：

四流路脱气机，工作原理为负压，最大脱气体积3ml；全PEEK基材泵3001(商品名)2台，均可实现10μL下稳流状态，最大流速3000μL；泵后混合，梯度混合充分；柱温箱3014(商品名)，15℃-80℃；自动进样器3023(商品名)，100孔位，带4℃冷却功能；电化学检测器3005(商品名)，玻璃碳电极，可设置0-1000mv加电压，其最大特点为可在高有机相下使用，加之稳定及快速的平衡时间为本实验提供了很大帮助。

分析方法：

样品AA2G；色谱柱：CAPCELL PAK NH₂2.0*150mm S-5μm；流动相：A：20mM磷酸二氢钾，0.5mM EDTA-2Na，磷酸调pH至2.0；B：乙腈，A∶B＝30∶70；流速200μl/min，温度：25℃，ECD电压700mv，进样量10μL。

样品VC乙基醚；色谱柱：CAPCELL PAK NH₂2.0*150mm S-5μm；流动相：A：20mM磷酸二氢钾，0.5mM EDTA-2Na，磷酸调pH至2.0；B：乙腈，A∶B＝30∶70；流速200μl/min，温度：25℃，ECD电压700mv，进样量10μL。

样品VC磷酸酯镁；色谱柱：CAPCELL PAK NH₂2.0*150mm S-5μm；流动相：A：20mM磷酸二氢钾，0.5mM EDTA-2Na，磷酸调pH至2.0；B：乙腈，A∶B＝30∶70；流速200μl/min，温度：25℃，ECD电压700mv，进样量10μL。

样品VC硬脂酸酯；色谱柱：CAPCELL PAK C18MGII 2.0*150mmS-5μm；流动相：A：20mM磷酸二氢钾，0.5mM EDTA-2Na，磷酸调pH至2.0；B：乙腈，梯度条件：B％20(0min)-85(15min)-85(25min)-20(25.1min)-20(30min)；流速200μl/min，温度：25℃，ECD电压700mv，进样量10μL。

样品VC二棕榈酸酯；色谱柱：CAPCELL PAK C18MGII2.0*150mm S-5μm；流动相：A：20mM磷酸二氢钾，0.5mMEDTA-2Na，磷酸调pH至2.0；B：乙腈，梯度条件：B％5(0min)-30(30min)-85(60min)-85(70min)-20(70.1min)-20(80min)；流速200μl/min，温度：25℃，ECD电压700mv，进样量10μL。

样品香水中抗氧化剂检测(BHA、BHT、BHQ)：

色谱柱：CAPCELL PAK C18MG 1.5*150mm S-5μm；流动相：A：20mM磷酸二氢钾，0.1mM EDTA-2Na，磷酸调pH至2.0；B：乙腈，A∶B＝40∶60；流速100μl/min，温度：25℃，ECD电压650mv，进样量5μL。

样品染发剂样品中的对氨基酚、邻苯二胺、间苯二酚的检测：

色谱柱：CAPCELL PAK C18MG 2.0*150mm S-5μm；流动相：A：20mM磷酸二氢钾，0.1mM EDTA-2Na，磷酸调pH至2.0；B：乙腈，A∶B＝90∶10；流速100μl/min，温度：25℃，ECD电压700mv，进样量5μL。

实验结果如图1～5所示，准确地检测出了各种化妆品中的抗氧化剂。

比较例1

使用现有对化妆品中抗氧化剂的分析方法中常用的紫外检测器直接分析了香水中的BHA、BHT、BHQ，结果如图6所示。

比较例2

溶剂脱气前及脱气后抗氧化剂标准品的检测(BHA、BHT、BHQ)：

色谱柱：CAPCELL PAK NH₂2.0*150mm S-5μm；流动相：A：20mM磷酸二氢钾；B：乙腈，A∶B＝25∶75；流速1000μl/min，温度：25℃，UV：254nm，进样量5μL。

抗氧化剂标准品配置：分别称取BHA、BHQ、BHT1.0mg溶解于1ml甲醇中，等体积混合后用针筒式膜过滤器(0.45μm)过滤，所得续滤液为待测溶液。

该方法是初期样品分析摸索时所用方法，并非最后采用方法，但可以说明溶剂未超声其中氧气对抗氧化剂的影响。图7和图8分别为对溶剂脱气和没有对溶剂脱气进行分析的色谱图的比较，可以看出溶剂脱气后样品被氧化量降低，色谱峰变高。

Claims

1.一种化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法，其特征在于，预先对化妆品样品进行预处理后再经电化学检测器上进行检测。

2.如权利要求1所述的化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法，其特征在于，所述预处理为：用有机溶剂溶解所述化妆品样品并进行超声脱气后再用针筒式膜过滤器过滤；或者直接用针筒式膜过滤器过滤所述化妆品样品。

3.如权利要求1或2中所述的化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法，其特征在于，所述电化学检测器为玻碳电极，全PEEK惰性基材系统。

4.如权利要求1或2中所述的化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法，其特征在于，抗氧化剂为，维生素C衍生物、对氨基酚、邻苯二胺、间苯二胺、BHA、BHT、BHQ。

5.如权利要求4所述的化妆品中抗氧化剂的电化学分析方法，其特征在于，所述维生素C衍生物为维生素C乙基醚、维生素C葡萄糖苷、维生素C磷酸酯镁、维生素C硬脂酸酯。

6.一种化妆品中抗氧化剂的电化学分析系统，是液相色谱系统，包括，一个脱气机，两个惰性输液泵，一个柱温箱，一个自动进样器及一个电化学检测器。

7.如权利要求6所述的化妆品中抗氧化剂的电化学分析系统，其特征在于，电化学检测器为玻碳电极，全PEEK惰性基材系统。

8.如权利要求6或7中所述的化妆品中抗氧化剂的电化学分析系统，其特征在于，所要分析的目标抗氧化剂为维生素C衍生物、对氨基酚、邻苯二胺、间苯二胺、BHA、BHT、BHQ。

9.如权利要求8所述的化妆品中抗氧化剂的电化学分析系统，其特征在于，所述维生素C衍生物为维生素C乙基醚、维生素C葡萄糖苷(AA2G)、维生素C磷酸酯镁、维生素C硬脂酸酯。