CN103091413A

CN103091413A - 一种化妆品中多种增塑剂残留量的检测方法

Info

Publication number: CN103091413A
Application number: CN2012105610014A
Authority: CN
Inventors: 林维宣; 于杰; 李献刚; 马慧蕊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: CN103091413B

Abstract

本发明涉及分析化学、食品安全领域。一种化妆品中多种增塑剂残留量的检测方法，按化妆品性状进行样品的提取，再进行GPC净化，第三再进行固相萃取柱净化，最后采用气相色谱-质谱仪进行定量和定性测定。具有简便、快速、灵敏等特点，方法的检测低限、回收率、精密度等技术指标满足国内外对妆品中增塑剂检测的有关要求，适合于化妆品中增塑剂的检测、监测和确证。

Description

一种化妆品中多种增塑剂残留量的检测方法

技术领域

本发明涉及分析化学、食品安全领域，具体地说，是一种化妆品中增塑剂残留量的检测方法。

背景技术

增塑剂指邻苯二甲酸酯类化合物，又称酞酸酯，缩写PAE，是邻苯二甲酸形成的酯的统称，当被用作塑料增塑剂时，一般指的是邻苯二甲酸与4～15个碳的醇形成的酯。邻苯二甲酸酯类化合物是一类能增加塑料制品可塑性的化学品，它被普遍应用于玩具、食品包装、乙烯地板、壁纸、清洁剂、指甲油、喷雾剂、洗发水和沐浴液等数百种产品中。

邻苯二甲酸酯类化合物是一类内分泌干扰物质, 具有雌激素活性 ,我国将这类物质归为“环境激素类污染物”。邻苯二甲酸酯类化合物有生殖毒性、胚胎毒性和遗传毒性,同时具有“三致”作用,高剂量的邻苯二甲酸二(2-乙基己基) 酯(DEHP) 已被确认可引起肝癌^[2]。研究表明，邻苯二甲酸酯类化合物可干扰内分泌，使男性精子数量减少、运动能力低下、形态异常，严重的还会导致死精症和睾丸癌，是造成男性生殖问题的“罪魁祸首”，过多使用富含邻苯二甲酸酯的化妆品，会增加女性患乳腺癌的概率、而且容易引起孕妇流产和胎儿畸形。

美国国家环保署(EPA) 已将6 种邻苯二甲酸酯类化合物:包括邻苯二甲酸丁苄酯(BBP) 、邻苯二甲酸二丁酯(DBP) 、邻苯二甲酸双（2-乙基己基）酯（DEHP）、邻苯二甲酸二甲酯(DMP) 、邻苯二甲酸二乙酯(DEP) 和邻苯二甲酸二辛酯(DOP) 列为优先控制污染物。在我国，DMP、DBP 和DOP 也已被列入“中国环境优先污染物黑名单”。

我国颁布的《化妆品卫生规范》2007版中，将正戊基异戊基邻苯二甲酸酯、双正戊基邻苯二甲酸酯、双异戊基邻苯二甲酸酯、苯基丁基邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸双（2-乙基己基）酯、邻苯二甲酸双（2-甲氧乙基）酯、邻苯二甲酸二丁酯七种邻苯二甲酸酯类化合物归为化妆品中禁用物质。

目前，化妆品中增塑剂的检测，主要有催化动力学荧光法、气相色谱法、气质联用法、高效液相色谱法、液质联用法等,目前化妆品中增塑剂的测定方法还远不能满足国家卫生监督的要求。

本课题拟利用气相色谱-质谱检测技术，建立化妆品中多种增塑剂残留量检测和确证方法，在确保化妆品的使用安全，保障我国消费者身体健康方面具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有不足问题，提供一种同时检测化妆品中多种增塑剂残留量的气相色谱-质谱法检测方法，可同时检测化妆品中邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸（2-甲氧乙基）酯、双异戊基邻苯二甲酸酯、正戊基异戊基邻苯二甲酸酯、双正戊基邻苯二甲酸酯、苯基丁基邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸（2-乙基己基）酯等7种增塑剂残留量。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种化妆品中多种增塑剂残留量的检测方法，包括以下步骤：

（1）样品的提取

①含水量较高的化妆品（如香水、爽肤水、护手霜等）

称取2 g均匀试样(精确到0.01 g)置于50 mL具塞离心管中，加入15mL超纯水，超声提取10min，加入20mL正己烷，涡旋混匀5min，于10000 r/min离心10 min，将上层正己烷提取液转移至凝胶净化色谱仪（GPC）样品瓶中，重复一次提取过程，合并上清液待净化。

②含水量较低的化妆品（如粉饼、爽身粉、指甲油等）

称取2 g均匀试样(精确到0.01 g)置于50 mL具塞离心管中，加入15mL甲醇，超声提取10min，加入10g无水硫酸钠，涡旋混匀5min，于10000 r/min离心10 min，将上层清液提取液转移至GPC样品瓶中，重复一次提取过程，合并上清液待净化。

（2）GPC净化

提取液转移至GPC样品瓶中，仪器自动完成提取液预浓缩过程，再用乙酸乙酯-环己烷溶液(体积比1:1)定容至5mL后进样，开始净化过程，GPC净化条件如下：

凝胶色谱柱：填料高度240mm，柱直径25mm；

流动相：乙酸乙酯：环己烷（体积比1：1）的混合溶液；

流速：5mL/min；

进样量：5mL。

收集10～20min时间段内的全部流出液，流出液自动收集至仪器浓缩腔内，40℃下减压浓缩并使用流动相定容至5mL，净化液转移至收集瓶中，40℃下氮气流吹干，残渣用5 mL甲醇定容，待固相萃取净化。

（3）固相萃取柱净化

将经GPC净化的提取液过固相萃取柱，收集流出液，用15mL甲醇继续洗脱，整个固相萃取过程流速不超过1mL/min，收集洗脱液，将全部收集液在40℃以下水浴减压浓缩至近干，加2 mL正己烷溶解残渣并混匀，过0.22 μm 针筒滤膜，上机待测定。

（4）气相色谱-质谱仪测定

①定性测定：按照气相色谱/质谱条件分别测定样品溶液和标准溶液，如果样品的GC-MS数据符合下列限定，则可定性判定为某种激素残留：

A、样品中待测物质与标准品具有相同的保留时间，偏差在±2.5%以内；

B、监测离子的信噪比应≥3；

C、扣除本底后该峰的质谱图存在所有选定的监测离子；

D、样品中待测物的全部监测离子的相对强度应与标准溶液中相应化合物的的离子相对强度比值一致，偏差在±20%以内。

②定量测定：以各激素的监测离子中信号响应最高且无干扰的单离子对为定量离子，进行外标法定量分析。以峰面积和工作标准溶液浓度绘制标准工作曲线。为减少基质对定量测定的影响，需用空白样提取液来配制标准工作溶液,并保证所测样品中各激素类物质的响应值均在线性范围内。

作为优选，在步骤（2）中所述凝胶色谱柱为：Bio-Beads SX3 填料（200～400目）；

作为优选，在步骤（3）中所述固相萃取柱为： C18固相萃取柱，500mg/6mL,使用前用5 mL甲醇活化。

作为优选，在步骤(4)中所述气相色谱/质谱分析条件为：

a) 色谱柱: HP-5MS石英毛细管柱，30m×0.25mm×0.25μm；

b) 进样口温度：250℃；

c) 升温程序:初始柱温60℃，保持1min，以20℃/min升温至220℃，保持1min，以5℃/min升温至280℃，保持4min；

d) 载气：氦气（纯度≥99.999%），流速1mL/min；

e) 进样方式：不分流进样；

f) 进样量：1μL；

g) 离子源:电子轰击源（EI）；

h) 监测方式:选择离子扫描（SIM）；

i) 电离能量:70eV；

j) 溶剂延迟：5min；

k) 色谱与质谱接口温度：280℃.

作为优选，在步骤（4）中所述标准溶液的配置方法为：

标准储备液：分别称取适量标准品，分别用正己烷溶解并定容至一定体积，1～4℃冰箱保存。

混合标准储备液：各取适量标准储备溶液，用正己烷稀释到一定体积，1～4℃冰箱保存。

混合标准工作液：取适量混合标准储备溶液，根据需要用空白样品溶液稀释成适当浓度。

进一步地，所述化妆品为面霜、护手霜、爽肤水。

进一步地，所述增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸（2-甲氧乙基）酯、双异戊基邻苯二甲酸酯、正戊基异戊基邻苯二甲酸酯、双正戊基邻苯二甲酸酯、苯基丁基邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸（2-乙基己基）酯等7种中的至少一种。

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（膏状、乳状、水状）中邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸（2-甲氧乙基）酯、双异戊基邻苯二甲酸酯、正戊基异戊基邻苯二甲酸酯、双正戊基邻苯二甲酸酯、苯基丁基邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸（2-乙基己基）酯等7种等增塑剂残留量的气相色谱/质谱检测方法，实现了对7种增塑剂的同时检测。

2、建立了同时测定等7种邻苯二甲酸酯类化合物的气相色谱-质谱分析条件。选用HP-5MS石英毛细管柱，程序升温，在20 min内完成7种邻苯二甲酸酯类化合物的分离和检测。

3、建立了凝胶色谱—固相萃取（GPC—SPE）组合净化方法，比较了不同SPE净化柱的净化效果，研究了GPC和C18小柱（6 mL，500mg）净化条件，净化效果好。

4、所建立的气相色谱/质谱检测方法的检测低限为：双异戊基邻苯二甲酸酯、正戊基异戊基邻苯二甲酸酯、双正戊基邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸双（2-乙基己基）酯、邻苯二甲酸二丁酯均为50μg/kg，邻苯二甲酸双（2-甲氧乙基）酯、苯基丁基邻苯二甲酸酯均为100μg/kg。对爽肤水样品平均回收率73.0 %～95.5%，相对标准偏差为4.8% ～16.0%；对粉饼样品平均回收率70.6% ～92.4%，相对标准偏差为2.7%～17.4%。

5、所建立的化妆品中增塑剂的测定方法，具有简便、快速、灵敏等特点，方法的检测低限、回收率、精密度等技术指标满足国内外对妆品中增塑剂检测的有关要求，适合于化妆品中增塑剂的检测、监测和确证。

附图说明：

图1 7种增塑剂混合标准溶液的选择离子流图

图2 空白爽肤水样品添加7种PAEs混合标准溶液（500μg/kg）选择离子谱图

图3 空白粉饼样品添加7种PAEs混合标准溶液（500μg/kg）选择离子谱图

图中：按保留时间依次为：1. 邻苯二甲酸二丁酯；2. 邻苯二甲酸双（2-甲氧乙基）酯；3. 双异戊基邻苯二甲酸酯；4. 正戊基异戊基邻苯二甲酸酯；5. 双正戊基邻苯二甲酸酯；6. 苯基丁基邻苯二甲酸酯；7. 邻苯二甲酸双（2-乙基己基）酯。

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 爽肤水化妆品中多种增塑剂残留量的检测方法

1、样品提取和净化：

称取0.2 g样品（精确到0.001 g）于50 mL锥形瓶中，加入10 mL 四氢呋喃，超声10 min，经0.45 μm膜过滤后，进样。

、气相色谱-质谱仪测定

①定性测定：按照气相色谱/质谱条件分别测定样品溶液和标准溶液，如果样品的GC-MS数据符合下列限定，则可定性判定为某种增塑剂残留：

B、监测离子的信噪比应≥3；

C、扣除本底后该峰的质谱图存在所有选定的监测离子；

②定量测定：以各增塑剂的监测离子中信号响应最高且无干扰的单离子对为定量离子，进行外标法定量分析。以峰面积和工作标准溶液浓度绘制标准工作曲线。为减少基质对定量测定的影响，需用空白样提取液来配制标准工作溶液,并保证所测样品中各增塑剂的响应值均在线性范围内。

气相色谱/质谱分析条件为：

a) 色谱柱: HP-5MS石英毛细管柱，30m×0.25mm×0.25μm；

b) 进样口温度：250℃；

d) 载气：氦气（纯度≥99.999%），流速1mL/min；

e) 进样方式：不分流进样；

f) 进样量：1μL；

质谱参数:

g) 离子源:电子轰击源（EI）；

h) 监测方式:选择离子扫描（SIM）；

i) 电离能量:70eV；

j) 溶剂延迟：5min；

k) 色谱与质谱接口温度：280℃

各种增塑剂的选择离子见表1.

表1 7种增塑剂定性定量离子表

序号	中文名称	保留时间（min）	定性离子	定量离子
					1.	邻苯二甲酸二丁酯	10.81	104、149、150、221	149
2.	邻苯二甲酸（2-甲氧乙基）酯	11.13	59、104、149、207	59
					3.	双异戊基邻苯二甲酸酯	11.73	71、149、150、237	149
4.	正戊基异戊基邻苯二甲酸酯	12.11	71、104、149、150	149
					5.	双正戊基邻苯二甲酸酯	12.51	104、149、150、237	149
6.	苯基丁基邻苯二甲酸酯	14.74	91、149、150、206	149
					7.	邻苯二甲酸（2-乙基己基）酯	17.04	149、150、167、207	149

3、线性关系

将混合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，按照上述色谱条件进行分析,得出各种增塑剂不同浓度所对应的定量离子丰度, 以标准溶液浓度（X，ng/mL）对定量离子丰度平均值（Y）进行线性回归，得出回归方程及相关系数，见表2。

表2 回归方程及相关系数

激素标准物质	线性方程	R²	线性范围（ng/mL）
				邻苯二甲酸二丁酯	y=106.3x-221.1	0.9940	50～1000
邻苯二甲酸双（2-甲氧乙基）酯	y=25.17x-529	0.9942	100～2000
				双异戊基邻苯二甲酸酯	y=113.1x-2171	0.9941	50～1000
正戊基异戊基邻苯二甲酸酯	y=64.11x-1123	0.9952	50～1000
				双正戊基邻苯二甲酸酯	y=125.7x-2503	0.9944	50～1000
苯基丁基邻苯二甲酸酯	y=3.853x-111.5	0.9906	100～2000
				邻苯二甲酸双（2-乙基己基）酯	y=50.86x+1362	0.9959	50～1000

4、检测低限

以不同基质（膏状、乳状、水状）的空白样品进行添加试验，准确称取膏状、乳状、水状化妆品各0.2 g（精确到0.01 g），添加适量的标准溶液，使样品中含不同浓度的化妆品增塑剂，每个浓度3个平行样，按前述前处理方法进行分析操作。以3倍信噪比求得最低检测限。测得各种增塑剂在膏状、乳状、水状化妆品样品中的最低检测限。见表 3。

表3 化妆品中7种增塑剂检测低限

序号	化合物名称	检测低限（μg/kg）
			1.	邻苯二甲酸二丁酯	50
2.	邻苯二甲酸(2-甲氧乙基)酯	100
			3.	双异戊基邻苯二甲酸酯	50
4.	正戊基异戊基邻苯二甲酸酯	50
			5.	双正戊基邻苯二甲酸酯	50
6.	苯基丁基邻苯二甲酸酯	100
			7.	邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯	50

5、回收率和精密度

在爽肤水空白样品中，添加三个不同浓度水平的7种增塑剂混合标准溶液，添加水平见表4。每个添加浓度各做6次平行实验。依照上述色谱条件进行分析，回收率和变异系数计算结果见表5。

表4 回收率和精密度实验添加水平（μg/kg）

序号	标准物质	水平1	水平2	水平3
					1.	邻苯二甲酸二丁酯	50	100	200
2.	邻苯二甲酸(2-甲氧乙基)酯	100	200	400
					3.	双异戊基邻苯二甲酸酯	50	100	200
4.	正戊基异戊基邻苯二甲酸酯	50	100	200
					5.	双正戊基邻苯二甲酸酯	50	100	200
6.	苯基丁基邻苯二甲酸酯	100	200	400
					7.	邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯	50	100	200

表5 爽肤水样品中9种化妆品中增塑剂的回收率（％）与相对标准偏差（％）

由表5结果可见：本方法检测爽肤水中9种增塑剂的平均回收率73.0 %～95.5%、粉饼70.6% ～92.4%；相对标准偏差4.8% ～16.0%。

、方法优化过程

①样品提取方法选择：邻苯二甲酸酯类化合物属于非极性化合物，根据样品基质不同，主要将样品提取方法分为液-液分配萃取法和直接提取法。液-液分配萃取法主要适用于含水量较高的化妆品如香水、爽肤水、洗面奶、护手霜等；直接提取法主要适用于含水量较低和非水溶性化妆品，如指甲油、防晒油、爽身粉等。加入少量无水硫酸钠的目的是为了去除样品中可能含有的少量水分，同时有利于样品基质的分散，提高溶剂提取效果。

②凝胶净化条件选择：化妆品具有种类繁多、样品基质复杂的特点，为了更好的达到样品净化效果，本方法采用凝胶净化和固相萃取净化技术。实验研究了GPC净化条件：凝胶色谱柱为Bio-Beads SX3 填料，流动相为乙酸乙酯：环己烷（体积比1：1）的混合溶液，流速5mL/min，进样量5mL，收集10～20min时间段内的全部流出液。

③固相萃取净化条件选择：对比研究了C18小柱和Oasis(HLB)净化柱。结果表明：用15mL甲醇洗脱时，两种小柱均能得到较高的回收率。而C18小柱比Oasis(HLB) 小柱回收率情况更理想，因此选用C18小柱作为样品净化用固相萃取柱，并确定C18柱的固相萃取条件为：5mL甲醇活化小柱，样品提取液（甲醇溶解）过柱并收集，15 mL甲醇洗脱并收集。

④邻苯二甲酸酯类化合物属于沸点较低的非极性化合物，所以选择非极性HP-5MS石英毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm）进行分离.。

⑤检测离子的选择：通过对七种邻苯二甲酸酯类化合物全扫描质谱图分析，得到各化合物在70eV能量轰击下的离子碎片信息，发现这7种邻苯二甲酸酯化合物都可以形成质荷比为149的特征碎片离子，根据不同邻苯二甲酸酯类化合物的保留时间，其分组情况如下：第一组：邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸（2-甲氧己基）酯。选择质荷比59、104、149、150、207、221作为选择离子进行SIM采集；第二组：双异戊基邻苯二甲酸酯、正戊基异戊基邻苯二甲酸酯和双正戊基邻苯二甲酸酯，这三种化合物为同分异构体，且出峰时间相近，因此，将这三种化合物作为一组进行选择离子扫描，将质荷比为57、71、104、149、150、237作为选择离子进行SIM采集；第三组：苯基丁基邻苯二甲酸酯和邻苯二甲酸（2-乙基己基）酯。将质荷比为91、149、150、167、206、207作为选择离子进行SIM采集。结果表明，选择上述监测离子进行检测得到的谱图干扰峰较少，且目标化合物的响应较高。

实施例2 粉饼化妆品中多种增塑剂残留量的检测方法

1、样品提取和净化

2、气相色谱-质谱仪测定：同实施例1。

3、线性关系：同实施例1。

4、检测低限：同实施例1。

5、回收率和精密度：准确称取不含增塑剂的粉饼样品，添加3个不同含量水平的7种增塑剂混合标准溶液,每个浓度进行6个平行样品，按上述依照上述色谱条件进行分析。回收率和变异系数计算结果见表6。

表6 粉饼样品中7种化妆品中增塑剂的回收率（％）与相对标准偏差（％）

由表6结果可见：本方法检测粉饼中7种增塑剂的平均回收率70.6% ～92.4%；相对标准偏差2.7%～17.4%。

Claims

1.一种化妆品中多种增塑剂残留量的检测方法，其特征在于：该方法包括以下的步骤：

（1）样品的提取

①含水量较高的化妆品

称取2 g均匀试样置于50 mL具塞离心管中，加入15mL超纯水，超声提取10min，加入20mL正己烷，涡旋混匀5min，于10000 r/min离心10 min，将上层正己烷提取液转移至凝胶净化色谱仪（GPC）样品瓶中，重复一次提取过程，合并上清液待净化；

②含水量较低的化妆品

称取2 g均匀试样置于50 mL具塞离心管中，加入15mL甲醇，超声提取10min，加入10g无水硫酸钠，涡旋混匀5min，于10000 r/min离心10 min，将上层清液提取液转移至GPC样品瓶中，重复一次提取过程，合并上清液待净化；

（2）GPC净化

凝胶色谱柱：Bio-Beads SX3 填料（200～400目），填料高度240mm，柱直径25mm；

流动相：乙酸乙酯：环己烷（体积比1：1）的混合溶液；

流速：5mL/min；

进样量：5mL；

收集10～20min时间段内的全部流出液，流出液自动收集至仪器浓缩腔内，40℃下减压浓缩并使用流动相定容至5mL，净化液转移至收集瓶中，40℃下氮气流吹干，残渣用5 mL甲醇定容，待固相萃取净化；

（3）固相萃取柱净化

将经GPC净化的提取液过固相萃取柱，收集流出液，用15mL甲醇继续洗脱，整个固相萃取过程流速不超过1mL/min，收集洗脱液，将全部收集液在40℃以下水浴减压浓缩至近干，加2 mL正己烷溶解残渣并混匀，过0.22 μm 针筒滤膜，上机待测定；

（4）气相色谱-质谱仪测定

B、监测离子的信噪比应≥3；

C、扣除本底后该峰的质谱图存在所有选定的监测离子；

D、样品中待测物的全部监测离子的相对强度应与标准溶液中相应化合物的的离子相对强度比值一致，偏差在±20%以内；

②定量测定：以各激素的监测离子中信号响应最高且无干扰的单离子对为定量离子，进行外标法定量分析，以峰面积和工作标准溶液浓度绘制标准工作曲线，为减少基质对定量测定的影响，需用空白样提取液来配制标准工作溶液,并保证所测样品中各激素类物质的响应值均在线性范围内。

2.根据权利要求1所述的化妆品中多种增塑剂残留量的检测方法，其特征在于：步骤（3）中所述固相萃取柱为： C18固相萃取柱，500mg/6mL,使用前用5 mL甲醇活化。

3.根据权利要求1所述的化妆品中多种增塑剂残留量的检测方法，其特征在于：步骤（4）中所述气相色谱/质谱分析条件为：

a) 色谱柱: HP-5MS石英毛细管柱，30m×0.25mm×0.25μm；

b) 进样口温度：250℃；

d) 载气：氦气（纯度≥99.999%），流速1mL/min；

e) 进样方式：不分流进样；

f) 进样量：1μL；

g) 离子源:电子轰击源（EI）；

h) 监测方式:选择离子扫描（SIM）；

i) 电离能量:70eV；

j) 溶剂延迟：5min；

k) 色谱与质谱接口温度：280℃。

4.根据权利要求1所述的化妆品中多种增塑剂残留量的检测方法，其特征在于：步骤（4）中所述标准溶液的配置方法为：

标准储备液：分别称取适量标准品，分别用正己烷溶解并定容至一定体积，1～4℃冰箱保存；

混合标准储备液：各取适量标准储备溶液，用正己烷稀释到一定体积，1～4℃冰箱保存；

5.根据权利要求1至4中任一项所述的化妆品中多种增塑剂残留量的检测方法，其特征在于：所述化妆品选自面霜、护手霜或爽肤水。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的化妆品中多种增塑剂残留量的检测方法，其特征在于：所述增塑剂包括下述7种中的至少一种：邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸（2-甲氧乙基）酯、双异戊基邻苯二甲酸酯、正戊基异戊基邻苯二甲酸酯、双正戊基邻苯二甲酸酯、苯基丁基邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸（2-乙基己基）酯。