CN103063763A - 一种化妆品中多种紫外吸收剂残留量的高效液相色谱检测方法 - Google Patents

一种化妆品中多种紫外吸收剂残留量的高效液相色谱检测方法 Download PDF

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林维宣
孙兴权
马杰
谢琰
于灵
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林维宣
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Abstract

本发明涉及分析化学、食品安全领域。一种化妆品中多种紫外吸收剂残留量的高效液相色谱检测方法,称取0.4g化妆品样品于50mL塑料离心管中,加入20mL样品提取液,涡旋混合2min后,超声振荡提取20min,8000r/min离心10min,上清液待净化;试液依次过0.45μm、0.20μm微孔滤膜后,采用高效液相色谱仪进行定性和定量测定。本发明具有简单、快速、准确、高效等优点,可同时检测12种紫外吸收剂,检测底限、回收率、精密度等技术指标满足国内外对防晒化妆品中紫外吸收剂检测的有关要求,适合于防晒化妆品中紫外吸收剂的检测和监测。对促进我国化妆品的进出口贸易,确保化妆品安全,保障人类身体健康都具有十分重要的意义。

Description

一种化妆品中多种紫外吸收剂残留量的高效液相色谱检测方法
技术领域
本发明涉及分析化学、食品安全领域,具体地说,是一种化妆品中紫外吸收剂残留量的检测方法。
背景技术
近年来,紫外线辐射量随着臭氧层的破坏不断增加,给人类带来的影响已被世界范围所认识。目前具有安全、高效吸收紫外线辐射的紫外线吸收剂为保护人体免受过量的紫外线辐射已广泛应用于化妆品、护发品、织物处理及洗涤剂中。
紫外吸收剂(UV Absorbent)的作用机理是基于其分子内氢键,由苯环上的羟基氢和相邻的羰基氧之间,形成的分子内氢键构成了一个螯合环。当吸收紫外光后,分子发生热振动,氢键破裂螯合环打开,形成离子型化合物,这个化合物处于不稳定的高能状态,要恢复到原来的低能稳定状态,把多余的能量以其他能量释放出来,螯合环又闭环,这样周而复始的吸收紫外光起保护作用。其次,因羰基会被激发,发生互变异构现象生成烯醇式结构也可消耗一部分能量。从而有效地防止紫外线对皮肤的晒黑和晒伤作用[7-13]
紫外吸收剂虽能有效阻止紫外线对人皮肤的伤害,但是作为一种直接涂抹于人体皮肤的化学产品,为皮肤组织所吸收后,由人体代谢,过量的添加使用,势必增加人体代谢负担,影响人体健康。紫外吸收剂要想达到理想的防晒效果,防晒品中的化学成份就必须进入皮肤角质,经皮肤吸收后,跟紫外线产生交互作用,使其转变为无害的能量。因为是在皮肤上发生化学反应,所以对皮肤有一定的刺激。尤其容易产生使肌肤粗糙、刺激眼部、引起炎症等问题。而且紫外线吸收剂本身就是一种光敏物质,使用不当还会对皮肤产生刺激,引起光敏性反应等。
紫外吸收剂因其可以有效保护人体免受过量的紫外线辐射而广泛应用于化妆品中。但是化妆品中防晒剂添加过量会对人体产生一定的危害,如易使肌肤粗糙、刺激眼部和皮肤,引起光敏性反应等,目前世界各国对防晒剂的添加量做出了不同的限制,我国2007版《化妆品卫生规范》对防晒剂种类和用量作了详细限制。
目前,防晒化妆品中紫外吸收剂的常用检测方法有薄层色谱法、高效液相色谱法、气相色谱-质谱法和液相色谱-质谱法。高效液相色谱法因具有前处理比较简便,灵敏度也比较高等特点,应用较多,但大多数仅能检测几种紫外吸收剂,缺少同时检测多种紫外吸收剂的方法。而使用液相色谱-质谱法检测防晒化妆品中紫外吸收剂却少有报道。
本发明旨在利用高效液相色谱检测技术,建立一种可同时检测2-苯基苯并咪唑-5-磺酸、对氨基苯甲酸、二苯酮-3、4-甲氧基肉桂酸异戊酯、4-甲基苄亚基樟脑、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯、奥克立林、4-二甲氨基苯甲酸-2-乙基己酯、4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯、胡莫柳酯(混合异构体)、水杨酸-2-乙基己酯、丁基甲氧基二苯酸甲烷等12种紫外吸收剂残留量的检测方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有不足问题,提供一种高效液相色谱法检测化妆品中多种紫外吸收剂残留量的方法,可方便、准确、高效地同时检测化妆品中2-苯基苯并咪唑-5-磺酸、对氨基苯甲酸、二苯酮-3、4-甲氧基肉桂酸异戊酯、4-甲基苄亚基樟脑、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯、奥克立林、4-二甲氨基苯甲酸-2-乙基己酯、4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯、胡莫柳酯(混合异构体)、水杨酸-2-乙基己酯、丁基甲氧基二苯酸甲烷等12种紫外吸收剂残留量。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种化妆品中多种紫外吸收剂残留量的检测方法,包括以下步骤:
(1)样品的提取
称取0.4 g(精确至0.01g)化妆品样品于50 mL塑料离心管中,加入20 mL样品提取液,涡旋混合2 min后,超声振荡提取20 min,8000r/min离心10 min,上清液待净化。
(2)净化
试液依次过0.45μm、0.20 μm微孔滤膜后,待上机测定。
(3)高效液相色谱仪测定
根据试样中紫外吸收剂的含量情况,选取响应值相近的标准工作溶液一起进行效液相色谱测定,对标准工作溶液和样液等体积参差进样,测定标准工作溶液和样液中紫外吸收剂的响应值均应在仪器检测的线性范围内。根据峰保留时间定性,根据峰面积外标法定量。
作为优选,在步骤(1)中所述样品提取液为:分别量取800 mL甲醇、100mL高纯水和100 mL乙醇,混合均匀。
作为优选,在步骤3中所述液相色谱分析条件为:
a)             色谱柱:C18色谱柱;
b)             流动相:V(甲醇):V(水)=85:15,等度洗脱;
c)             流速:1.0 mL/min;
d)             进样量:5 μL;
e)             紫外检测波长:310 nm;
f)             柱温:35℃
作为优选,所述反相C18柱为Symmetry shield C18色谱柱(250 mm×4.6 mm i.d.,5 μm)。
作为优选,在步骤(3)中所述标准工作溶液的配置方法为:配置单个标准储备液及混合标准储备液时,用样品溶解液溶解。样品溶解液配置方法为分别量取850 mL甲醇和150 mL高纯水,混合均匀。
进一步地,所述化妆品选自防晒霜、防晒乳液。
进一步地,所述所述紫外吸收剂包括下述紫外吸收剂中至少一种:2-苯基苯并咪唑-5-磺酸、对氨基苯甲酸、二苯酮-3、4-甲氧基肉桂酸异戊酯、4-甲基苄亚基樟脑、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯、奥克立林、4-二甲氨基苯甲酸-2-乙基己酯、4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯、胡莫柳酯(混合异构体)、水杨酸-2-乙基己酯、丁基甲氧基二苯酸甲烷。
由于采用上述技术方案,本发明的有益效果在于:
1、建立了化妆品(防晒霜、防晒乳液)中2-苯基苯并咪唑-5-磺酸、对氨基苯甲酸、二苯酮-3、4-甲氧基肉桂酸异戊酯、4-甲基苄亚基樟脑、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯、奥克立林、4-二甲氨基苯甲酸-2-乙基己酯、4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯、胡莫柳酯(混合异构体)、水杨酸-2-乙基己酯、丁基甲氧基二苯酸甲烷等紫外吸收剂残留量的高效液相色谱检测方法。实现了对12种紫外吸收剂的同时检测。
2、选择甲醇-乙醇-水作为提取剂(80:10:10),超声波振荡提取,高速离心,悬蒸浓缩方式进行提取和分离,提取效率高,提取液中杂质溶出少。
3、建立的对防晒化妆品中12种紫外吸收剂同时检测的高效液相色谱分离条件。选用Symmetry shield C18(250 mm×4.6 mm i.d.,5 μm)色谱柱,以甲醇-水溶液(体积比为85:15)为流动相,紫外检测波长为310 nm,在18分钟内,成功地将12种紫外吸收剂进行分离。
4、建立的高效液相色谱方法,12种紫外吸收剂在4~2000μg/ml浓度范围内含量(X)与峰面积(Y)有良好的线性关系。方法的检测低限分别为:2-苯基苯并咪唑-5-磺酸400mg/kg,丁基甲氧基二苯酸甲烷250 mg/kg,4-甲基苄亚基樟脑 200 mg/kg,二苯酮-3 、4-甲氧基肉桂酸异戊酯、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯、奥克立林、PABA乙基己酯、甲氧基肉桂酸乙基己酯、水杨酸乙基己酯和胡莫柳酯均为500 mg/kg。对膏状基质,平均回收率(%)为87.36~97.44,变异系数(%)为3.30~7.86;对乳状基质,平均回收率(%)为87.68~97.29,变异系数(%)3.98~7. 68。
5、本发明可应用于化妆品中多种紫外吸收剂残留量的检测中,具有简单、快速、准确、高效等优点,可同时检测12种紫外吸收剂,检测底限、回收率、精密度等技术指标满足国内外对防晒化妆品中紫外吸收剂检测的有关要求,适合于防晒化妆品中紫外吸收剂的检测和监测。对促进我国化妆品的进出口贸易,确保化妆品安全,保障人类身体健康都具有十分重要的意义。
附图说明:
图1为12种紫外吸收剂标准溶液的高效液相色谱图;
图2是防晒霜空白样品高效液相色谱图;
图3是防晒霜空白样品添加紫外吸收剂标准溶液(检测低限水平)的高效液相色谱图;
图4是防晒乳液空白样品高效液相色谱图;
图5是防晒乳液空白样品添加紫外吸收剂标准溶液(检测低限水平)的高效液相色谱图。
图中: 1、2-苯基苯并咪唑-5-磺酸;2、对氨基苯甲酸;3、二苯酮-3;4、4-甲氧基肉桂酸异戊酯;5、4-甲基苄亚基樟脑;6、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯;7、奥克立林;8、4-二甲氨基苯甲酸-2-乙基己酯;9、4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯;10、胡莫柳酯(混合异构体);11、水杨酸-2-乙基己酯;12、丁基甲氧基二苯酸甲烷。
具体实施方式:
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明并不局限于具体实施例。
实施例1  膏状样品(面霜)中多种紫外吸收剂残留量的检测方法
1、样品的提取
称取0.4 g(精确至0.01g)化妆品样品于50 mL塑料离心管中,加入20 mL样品提取液,涡旋混合2 min后,超声振荡提取20 min,8000r/min离心10 min,上清液待净化。
2、净化
试液依次过0.45μm、0.20 μm微孔滤膜后,待上机测定。
3、高效液相色谱仪测定
根据试样中紫外吸收剂的含量情况,选取响应值相近的标准工作溶液一起进行效液相色谱测定,对标准工作溶液和样液等体积参差进样,测定标准工作溶液和样液中紫外吸收剂的响应值均应在仪器检测的线性范围内。根据峰保留时间定性,根据峰面积外标法定量。
液相色谱分析条件:
g)      色谱柱:Symmetry shield C18色谱柱(250 mm×4.6 mm i.d.,5 μm);
h)      流动相:V(甲醇):V(水)=85:15,等度洗脱;
i)      流速:1.0 mL/min;
j)      进样量:5 μL;
k)      紫外检测波长:310 nm;
l)      柱温:35℃。
4、线性关系:
将标准储备液逐级稀释,制备六个不同浓度的系列混合标准工作液,见表1。
表1  系列标准工作液
防晒剂 系列标准工作液,μg/mL
2-苯基苯并咪唑-5-磺酸 8,40,80,160,400,1600
对氨基苯甲酸 5,25,50,100,250,1000
二苯酮-3 10,50,100,200,500,2000
4-甲氧基肉桂酸异戊酯 10,50,100,200,500,2000
4-甲基苄亚基樟脑 4,20,40,80,200,800
二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯 10,50,100,200,500,2000
奥克立林 10,50,100,200,500,2000
PABA乙基己酯 10,50,100,200,500,2000
甲氧基肉桂酸乙基己酯 10,50,100,200,500,2000
水杨酸乙基己酯 10,50,100,200,500,2000
胡莫柳酯 10,50,100,200,500,2000
丁基甲氧基二苯酸甲烷 5,25,50,100,250,1000
按浓度从低到高顺序,依照上述色谱条件测定。每一浓度测定3次,按其标准溶液浓度 Y(μg /mL)与对应的峰面积平均值 X(cps)作标准曲线图,计算回归方程和相关系数,结果见表2。
表2标准曲线及回归方程
标准物质 线性范围 (μg/ml) 线性方程 相关系数
2-苯基苯并咪唑-5-磺酸 8~1600 y=52.3497x+0.4044 0.9996
对氨基苯甲酸 5~1000 y=23.7450x+1.1182 0.9998
二苯酮-3 10~2000 y=17.7873x+0.5305 0.9997
4-甲氧基肉桂酸异戊酯 10~2000 y=386.5966x+0.1452 0.9994
4-甲基苄亚基樟脑 4~800 y=47.9178x+3.6285 0.9996
二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯 10~2000 y=3.1729x-0.2738 0.9997
奥克立林 10~2000 y=14.1475x+2.6049 0.9998
PABA乙基己酯 10~2000 y=45.7749x-0.7818 0.9998
甲氧基肉桂酸乙基己酯 10~2000 y=52.7095x +1.8642 0.9995
水杨酸乙基己酯 10~2000 y=7.369 9x+0.0552 0.9995
胡莫柳酯 10~2000 y=4.478 0x +0.9052 0.9996
丁基甲氧基二苯酸甲烷 5~1000 y=6.5854x-1.6810 0.9997
5 检测低限
以空白面霜样品进行添加试验,以10倍信噪比求得方法对12种紫外吸收剂的在样品中地检测低限分别为:2-苯基苯并咪唑-5-磺酸400mg/kg,对氨基苯甲酸、丁基甲氧基二苯酸甲烷250 mg/kg,4-甲基苄亚基樟脑 200 mg/kg,二苯酮-3 、4-甲氧基肉桂酸异戊酯、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯、奥克立林、PABA乙基己酯、甲氧基肉桂酸乙基己酯、水杨酸乙基己酯和胡莫柳酯均为500 mg/kg。
6、回收率和精密度:在以空白面霜样品中,分别添加3个不同水平的12种紫外吸收剂,添加水平见表 3 。每个水平作6次平行试验。按上述方法进行分析。回收率和变异系数计算结果见表4。
表3  回收率和精密度实验添加水平((mg/kg)
标准物质 水平1 水平2 水平3
2-苯基苯并咪唑-5-磺酸 400 800 1200
对氨基苯甲酸 250 500 750
二苯酮-3 500 1000 1500
4-甲氧基肉桂酸异戊酯 500 1000 1500
4-甲基苄亚基樟脑 200 400 600
二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯 500 1000 1500
奥克立林 500 1000 1500
PABA乙基己酯 500 1000 1500
甲氧基肉桂酸乙基己酯 500 1000 1500
水杨酸乙基己酯 500 1000 1500
胡莫柳酯 500 1000 1500
丁基甲氧基二苯酸甲烷 250 500 750
表4  膏状样品中12种紫外吸收剂的回收率与相对标准偏差(n=6)
Figure 2012105607238100002DEST_PATH_IMAGE001
从表6中可见,本方法检测膏状样品:
平均回收率分别为:2-苯基苯并咪唑-5-磺酸 94.55%~96.36%;对氨基苯甲酸 92.20%~94.24%;二苯酮-3 93.04%~94.63%;4-甲氧基肉桂酸异戊酯 2.17%~95.31%;4-甲基苄亚基樟脑 89.73%~92.15%;二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯 92.86%~94.91%;奥克立林 93.45%~94.78%;PABA乙基己酯 92.56%~94.02%;甲氧基肉桂酸乙基己酯 96.83%~97.44%;水杨酸乙基己酯 为90.29%~93.27%;胡莫柳酯 89.35%~93.27%;丁基甲氧基二苯酸甲烷添加 87.36%~92.57%。
变异系数(CV%)分别为:2-苯基苯并咪唑-5-磺酸 4.96%~6.28%;对氨基苯甲酸 4.66%~6.54%;二苯酮-3 3.30%~6.45%;4-甲氧基肉桂酸异戊酯 5.29%~7.42%;4-甲基苄亚基樟脑 5.84%~6.24%;二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯 6.19%~7.43%;奥克立林 5.98%~6.84%;PABA乙基己酯 5.65%~7.86%;甲氧基肉桂酸乙基己酯 5.88%~6.29%;水杨酸乙基己酯 5.60%~6.78%;胡莫柳酯 4.68%~5.87%;丁基甲氧基二苯酸甲烷添加 5.66%~6.49%。
7、方法优化过程:
①流动相和洗脱条件的选择:本方法选用甲醇-水体系。经过实验确定了流动相的最佳配比。当以V(甲醇):V(水)=85:15作为流动相时,不用梯度洗脱就可以得到良好的分离。
②柱温和流速的选择:不同柱温对紫外吸收剂的保留时间会用所影响,但经过实验影响不太大,因此采用室温。流动相流速影响色谱峰的保留时间和分离度。提高流速可以缩短出峰时间,但流速过快会使柱压过大,会加速仪器的损耗。本实验选择在流速为1.0 mL/min的条件下,一般采用改变来加大强极性溶剂在流动相中的比例来缩短出峰时间。通过调节流动相的配比来获得合适的保留时间和分离度。
③检测波长的选择:紫外吸收剂虽然都有荧光性,但荧光性不强,达不到检测的要求。虽然可以通过衍生使其具有荧光特性,但方法烦琐,分析时间长。因此本实验利用紫外吸收剂的特性,选用最广泛使用的紫外检测器检测。这即可以满足检测灵敏度,且能在一定程度上消除化妆品中其他成分的干扰。根据文献,本研究所涉及的12种防晒剂在310 nm处都有较好的吸收,故选择检测波长为310 nm。④样品前处理条件的选择:样品提取溶剂的选择,经过实验比较了甲醇-乙醇-水溶液和甲醇-磷酸二氢铵溶液的提取效果,结果前者提取效果较好,同时考虑到紫外吸收剂在酸性条件下稳定,而磷酸盐会对仪器产生不良影响,所以最终选择甲醇-乙醇-水溶液作为提取溶剂。同时比较了甲醇-乙醇-水溶液不同比例的提取效果,实验结果表明,当V(甲醇):V(乙醇):V(水)= 80:10:10时提取效果最佳。
实施例2  乳状中多种紫外吸收剂残留量的检测方法
1、样品提取:同实例1。
2、净化:同实例1。
3、高效液相色谱仪测定:同实例1。
4、线性关系试验:同实例1。
5、检测低限测定:同实例1。
6、回收率和精密度:在乳状空白样品中,分别添加3个不同水平的12种紫外吸收剂,添加水平见表 5 。每个水平作6次平行试验。按上述方法进行分析。回收率和变异系数计算结果见表5。
表5乳状样品中12种紫外吸收剂的回收率与相对标准偏差(n=6)
Figure 26968DEST_PATH_IMAGE002
由表5结果可见:本方法检测乳状化妆品:
平均回收率分别为:2 -苯基苯并咪唑-5-磺酸92.23%~96.05%;二苯酮-3 90.48%~95.46%;4-甲氧基肉桂酸异戊酯91.58%~94.10%;4-甲基苄亚基樟脑90.20%~93.25%;二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯92.28%~95.57%;奥克立林91.48%~95.25%;PABA乙基己酯92.56%~94.03%;甲氧基肉桂酸乙基己酯95.44%~97.29%;水杨酸乙基己酯91.00%~93..32%;胡莫柳酯87.68%~93.02%;丁基甲氧基二苯酸甲烷添加90.36%~93.12%;
变异系数(CV%)分别为:2-苯基苯并咪唑-5-磺酸 5.81%~7.68%;对氨基苯甲酸 4.66%~6.54%;二苯酮-3 4.60%~6.24%;4-甲氧基肉桂酸异戊酯 6.19%~7.43%;4-甲基苄亚基樟脑 5.65%~7.23%;二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯 4.47%~7.55%;奥克立林 4.89%~5.46%;PABA乙基己酯 5.97%~6.49%;甲氧基肉桂酸乙基己酯 3.98%~4.34%;水杨酸乙基己酯 5.48%~6.58%;胡莫柳酯 5.12%~6.84%;丁基甲氧基二苯酸甲烷添加 4.68%~7.14%。

Claims (7)

1.一种化妆品中多种紫外吸收剂残留量的高效液相色谱检测方法,其特征在于该方法包括以下的步骤:
(1)样品的提取
称取0.4 g化妆品样品于50 mL塑料离心管中,加入20 mL样品提取液,涡旋混合2 min后,超声振荡提取20 min,8000r/min离心10 min,上清液待净化;
(2)净化
试液依次过0.45μm、0.20 μm微孔滤膜后,待上机测定;
(3)高效液相色谱仪测定
根据试样中紫外吸收剂的含量情况,选取响应值相近的标准工作溶液一起进行效液相色谱测定,对标准工作溶液和样液等体积参差进样,测定标准工作溶液和样液中紫外吸收剂的响应值均应在仪器检测的线性范围内,根据峰保留时间定性,根据峰面积外标法定量。
2.根据权利要求1所述的化妆品中多种紫外吸收剂残留量的检测方法,其特征在于:步骤(1)中所述样品提取液为:分别量取800 mL甲醇、100mL高纯水和100 mL乙醇,混合均匀。
3.根据权利要求1所述的化妆品中多种紫外吸收剂残留量的检测方法,其特征在于:步骤(3)中所述液相色谱分析条件为:
色谱柱:C18色谱柱;
流动相:V(甲醇):V(水)=85:15,等度洗脱;
流速:1.0 mL/min;
进样量:5 μL;
紫外检测波长:310 nm;
柱温:35℃。
4.根据权利要求3所述的化妆品中多种紫外吸收剂残留量的检测方法,其特征在于:所述C18柱为Symmetry shield C18色谱柱(250 mm×4.6 mm i.d.,5 μm)。
5.根据权利要求1所述的化妆品中多种紫外吸收剂残留量的检测方法,其特征在于:步骤(3)中标准工作溶液的配置方法为:配置单个标准储备液及混合标准储备液时,用样品溶解液溶解,样品溶解液配置方法为分别量取850 mL甲醇和150 mL高纯水,混合均匀。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的化妆品中多种紫外吸收剂残留量的检测方法,其特征在于:所述化妆品选自防晒霜、防晒乳液至少一种。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的化妆品中多种紫外吸收剂残留量的检测方法,其特征在于所述紫外吸收剂包括中的至少一种:2-苯基苯并咪唑-5-磺酸、对氨基苯甲酸、二苯酮-3、4-甲氧基肉桂酸异戊酯、4-甲基苄亚基樟脑、二乙氨基羟苯甲酰基苯甲酸己酯、奥克立林、4-二甲氨基苯甲酸-2-乙基己酯、4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯、胡莫柳酯(混合异构体)、水杨酸-2-乙基己酯、丁基甲氧基二苯酸甲烷。
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