CN109828061A

CN109828061A - 一种牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法

Info

Publication number: CN109828061A
Application number: CN201910271003.1A
Authority: CN
Inventors: 王伟; 汪洪涛; 余倩; 阚晓丽; 黄惠
Original assignee: Jiangsu Supervision and Inspection Institute for Product Quality
Current assignee: Jiangsu Supervision and Inspection Institute for Product Quality
Priority date: 2019-04-04
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2019-05-31

Abstract

本发明公开了一种牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法，该方法属于分析技术领域，该方法采用高效液相色谱分别对空白样品、样品溶液和标准曲线溶液进行检测，检测的顺序是空白样品、标准曲线、试样、试样、标准曲线的顺序依次进行检测(注意：两次标准曲线之间的试样进样次数不应超过15次，如果超过15次应该在中间添加质控样或者标准曲线)，该方法可快速、准确的对牙膏样品中苯甲酸和山梨酸的含量进行定量分析，可用于市场监管部门对市售牙膏产品质量的监控。具有检测结果准确和方法可靠的特点。

Description

一种牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法

技术领域

本发明涉及一种成分分析的技术领域，特别涉及一种牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法。

背景技术

山梨酸和苯甲酸是两种常见的防腐剂，被作为食品添加剂被广泛的使用。

山梨酸的化学名称为：2-丙烯基丙烯酸，分子式为C₆H₈O₂，分子量为112.13，结构式如下：

苯甲酸的别名又称为：安息香酸，分子式为C₆H₅COOH，分子量为122.12，结构式如下：

国家标准GB 22115-2008《牙膏用原料规范》中已经将防腐剂作为限量使用的物质，苯甲酸和山梨酸就是最常见的防腐剂。目前国内外的文献记载中对于牙膏这种基质中的苯甲酸和山梨酸的检测还没有相关的分析方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法，该方法准确度高、精密度好、快速高效。

本发明目的可以采用如下技术方案来实现：

一种牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法，该方法包括以下步骤：

1)标准溶液的配制：

混合标准溶液：分别移取浓度为0.5～1.5mg/mL的苯甲酸标准储备液和浓度为0.5～1.5mg/mL的山梨酸标准储备液配制成浓度为80～120mg/L苯甲酸和山梨酸混合标准溶液，经滤膜过滤；

系列标准溶液的配制：将浓度为80～120mg/L苯甲酸和山梨酸混合标准溶液用流动相液逐级稀释，配置成浓度为1～50mg/L的标准工作液，经滤膜过滤；

样品溶液的配制：牙膏样品挤弃约20mm后称取样品1.0000g于比色管中，加入10mL纯水，振荡超声20～40分钟，调节pH值至7，振荡10～20分钟后加入纯水定容至25mL，充分摇匀后静置，静置后转移上层清液至离心管，3000～5000r/min离心5～15分钟，取上清液经滤膜过滤后进样检测；

空白样：除不加试样外，均按溶液的配制的处理步骤进行；

其中，流动相为甲醇/乙酸铵水溶液；

2)采用高效液相色谱对标准品溶液和样品溶液进行检测，高效液相色谱条件如下：

色谱柱：ZORBAX XDB C18不锈钢柱(250mm×4.6mm×5μm)；

流动相组成：甲醇/乙酸铵水溶液；

流动相流速：1.0ml/min；

柱室温度：30℃；

检测波长：230nm；

进样量：10μl。

本发明技术方案中：所述的检测进样方式是按空白样、标准品、试样、试样、标准品的顺序依次进行；为保证数据准确性，两次标准品之间的试样进样次数不应超过15次，如果超过15次应该在中间添加质控样或者标准曲线。

本发明技术方案中：所述的乙酸铵水溶液的浓度为0.02mol/L。

本发明技术方案中：甲醇与乙酸铵水溶液的体积比为5：95。

本发明技术方案中：所述的检测器为紫外检测器，检测波长为230nm。

本发明技术方案中：苯甲酸标准储备液制备和山梨酸标准储备液制备方法如下：

苯甲酸标准储备液制备：称取苯甲酸，加碳酸氢钠溶液5mL，加热溶解，移至100mL容量瓶中，加水定容至100mL，苯甲酸含量为0.5～1.5mg/mL，作为标准储备液备用；

山梨酸标准储备液制备：称取山梨酸，加碳酸氢钠溶液5mL，加热溶解，移至100mL容量瓶中，加水定容至100mL，山梨酸含量为0.5～1.5mg/mL，作为标准储备液备用。

本发明技术方案中：苯甲酸和山梨酸混合标准溶液浓度为100mg/L。

本发明技术方案中：标准工作液的浓度分别为50mg/L、20mg/L、10mg/L和5mg/L。

本发明技术方案中：样品溶液的配制中称取样品1.000g。

为了达到好的检测效果和准确度，绘制的校准曲线线性相关系数R≥0.9990，在添加浓度5.0～100.0mg/kg浓度范围内，回收率应在85.0％～110.0％之间，相对标准偏差(RSD)应小于5％。这样可以有效的降低由于仪器开机后的不稳定而造成的误差，提高最终检测结果的准确度。

有益效果：

本发明方法采用紫外检测器为高效液相色谱的检测器，对牙膏中的苯甲酸和山梨酸同时进行检测。本发明经实践认证，可快速、准确的对牙膏样品中的苯甲酸和山梨酸含量进行定量分析，可用于市场监管部门对市售牙膏产品质量的监控。具有检测结果准确和方法可靠的特点。

附图说明：

图1苯甲酸的标准曲线；

图2山梨酸的标准曲线；

具体实施方式

以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：

1、仪器与试剂

仪器

高效液相色谱仪(HPLC)：Thermo Fisher U3000配有二极管阵列检测器。

pH计：瑞士万通的827型。

分析天平：赛多利斯的BS224S型，感量为0.0001g。

超声波清洗器：宁波新芝生物科技股份有限公司的SB-800DT型。

高速离心机：SIGMA公司的3-30KS型。

比色管：25mL。

试剂

纯水为GB/T 6682规定的一级水。

甲醇：色谱纯。

氨水溶液(1+1)：氨水加水等体积混合。

乙酸铵溶液(0.02mol/L)：称取1.54g乙酸铵，加水至1000mL，溶解，经0.45μm滤膜过滤。

碳酸氢钠溶液(20g/L)：称取2.0g碳酸氢钠(优级纯)，加水至100mL，摇动溶解。

苯甲酸标准储备液：称取0.1g(精确至0.0002g)苯甲酸，加碳酸氢钠溶液5mL，加热溶解，移至100mL容量瓶中，加水定容至100mL，苯甲酸含量为1mg/mL，作为标准储备液备用。

山梨酸标准储备液：称取0.1g(精确至0.0002g)山梨酸，加碳酸氢钠溶液5mL，加热溶解，移至100mL容量瓶中，加水定容至100mL，山梨酸含量为1mg/mL，作为标准储备液备用。

混合标准溶液：分别移取苯甲酸和山梨酸标准储备液各10mL至100mL容量瓶中，定容至刻度线。配制成100mg/L苯甲酸、山梨酸混合标准溶液。经0.45μm滤膜过滤。

2、色谱条件

a)色谱柱：ZORBAX XDB C18不锈钢柱(250mm×4.6mm×5μm)；

b)紫外检测器波长：230nm；

c)流动相：甲醇/乙酸铵水溶液(0.02mol/L)(5:95，V/V)；

d)流速：1.0mL/min。

e)柱温：30℃。

f)进样量：10μL。

实施例1

标准工作液制备：

将上述100mg/L的混合标准储备溶液逐级稀释，配置成50、20、10、5mg/L的标准工作液。经0.45μm滤膜过滤备用。

试样制备：

牙膏样品挤弃约20mm后准确称取均匀的样品1.0000g(精确到0.0002g)于比色管中(25mL)，加入10mL纯水，振荡超声30分钟，用氨水调节pH值至7，振荡15分钟后加入纯水定容至25mL，充分摇匀后静置，静置后转移上层清液至离心管，4000r/min离心10分钟，取上清液过0.45um微孔滤膜后进样检测。

空白样制备：

除不加试样外，均按溶液的配制的处理步骤进行处理。

按空白样、标准曲线、试样、试样、标准曲线的顺序依次进样。

标准曲线绘制：

在设定色谱条件下，分别取10μL进行分析。根据标准系列质量浓度和峰面积绘制校准曲线。以标样溶液的浓度为横坐标(X，mg/L)和对照品峰面积为纵坐标(Y)进行线性回归,得到回归方程和相关系数，见表1，图1和图2。在测定范围内，苯甲酸和山梨酸有良好的线性关系，线性相关系数R²均为1。

表1苯甲酸和山梨酸的线性相关性

浓度(mg/L)	苯甲酸峰面积(mAU*min)	山梨酸峰面积(mAU*min)
			100	55.376	74.245
50	27.72	37.161
			20	11.128	14.889
10	5.603	7.483
			5	2.803	3.754

结果计算：

结果按式(1)计算，计算结果保留两位有效数字。

式中：

X—试样中山梨酸或苯甲酸的含量，mg/kg；

C—通过标准曲线求得试样溶液中的山梨酸或苯甲酸的浓度，mg/L；

C₀—通过标准曲线求得的空白试剂中山梨酸或苯甲酸的浓度，mg/L；

V—样品的最终定容体积，mL；

ω—山梨酸或苯甲酸的纯度，％；

m—称取的样品量，g。

试验结果以平行测定结果的算数平均值为准，在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过5％。

表2某牙膏中苯甲酸和山梨酸检测结果

按式1计算可得某牙膏样品中苯甲酸的含量为128.60mg/kg，山梨酸未检出。

为验证上述发明所述方法的可行性和准确性，进行了如下验证试验：

试验例1

检出限、定量限和方法重现性试验

取标准曲线最低浓度的5.0mg/L，用上述的方法分别检测苯甲酸和山梨酸的含量，连续检测11次，以11次测得峰面积计算标准偏差，以标准偏差的3倍作为噪声带入线性方程中计算出浓度即为检测限(LOD)，以标准偏差的10倍作为噪声带入线性方程中计算出浓度即为定量限(LOQ)，计算结果见表3、表4。

表3苯甲酸检出限、定量限和方法重现性

表4山梨酸检出限、定量限和方法重现性

由表中数据可见，该方法检出限和定量限低，实验结果重现性良好。满足实际检测工作需求。

试验例2

方法添加回收率及精密度试验

选择5个市场上购买的实际样品进行添加回收率和精密度试验。首先采用本方法对牙膏样品进行测定，得到该牙膏产品中已含有的苯甲酸和山梨酸的定量结果。然后在样品中添加不同浓度的标准溶液，用稀释剂充分混合，按本方法进行测定。测定结果扣除样品空白值，计算加标后的含量，并同时同一个加标样品进样5次，计算它们的相对标准偏差RSD来讨论方法的精密度。方法的回收率和精密度见表5和表6。从表5和表6中数据可以看出，苯甲酸的平均回收率在94.95％～102.03％之间，相对标准偏差在0.88％～2.47％之间，山梨酸的平均回收率在97.40％～101.93％之间，相对标准偏差在0.94％～2.31％之间，均符合方法学要求。

表5苯甲酸加标回收率和精密度(N＝5)

表6山梨酸加标回收率和精密度(N＝5)

由表中数据可见，该方法添加回收实验结果和精密度都非常好。

Claims

1.一种牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)标准溶液的配制：

样品溶液的配制：称取样品1.0g于比色管中，加入10mL纯水，振荡超声20～40分钟，调节pH值至7，振荡10～20分钟后加入纯水定容至25mL，充分摇匀后静置，静置后转移上层清液至离心管，3000～5000r/min离心5～15分钟，取上清液经滤膜过滤后进样检测；

空白样：除不加试样外，均按样品溶液的配制的处理步骤进行；

其中，流动相为甲醇/乙酸铵水溶液；

色谱柱：ZORBAX XDB C18不锈钢柱(250mm×4.6mm×5μm)；

流动相组成：甲醇/乙酸铵水溶液；

流动相流速：1.0ml/min；

柱室温度：30℃；

检测波长：230nm；

进样量：10μl。

2.根据权利要求1所述的牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法，其特征在于：所述的检测进样方式是按空白样、标准品、试样、试样、标准品的顺序依次进行；为保证数据准确性，两次标准品之间的试样进样次数不应超过15次，如果超过15次应该在中间添加质控样或者标准曲线。

3.根据权利要求1所述的牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法，其特征在于：所述的乙酸铵水溶液的浓度为0.02mol/L。

4.根据权利要求3所述的牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法，其特征在于：甲醇与乙酸铵水溶液的体积比为5：95。

5.根据权利要求1所述的牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法，其特征在于：所述的检测器为紫外检测器，检测波长为230nm。

6.根据权利要求1所述的牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法，其特征在于：苯甲酸和山梨酸混合标准溶液浓度为100mg/L。

8.根据权利要求1所述的牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法，其特征在于：标准工作液的浓度分别为50mg/L、20mg/L、10mg/L和5mg/L。

9.根据权利要求1所述的牙膏中苯甲酸和山梨酸的高效液相色谱分析方法，其特征在于：样品溶液的配制中称取样品1.000g。