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分析方法

梯度洗脱-高效液相色谱法测定化妆品中的6种防腐剂

时间:2021-02-03 13:01:23 作者:admin 点击:

 
 
        季铵盐作为一种阳离子表面活性剂,广泛用作化妆品防腐剂[1,2]。三氯生为广谱抗菌剂,也可作为防腐剂使用[3]。考虑到三氯生、苄索氯铵及苯扎氯铵同系物存在轻微刺激性以及潜在风险[4],《化妆品安全技术规范(2015版)》规定三氯生限用于洗手皂、浴皂、沐浴液、除臭剂(非喷雾)、化妆粉及遮瑕剂、指甲清洁剂中,最大允许浓度0.3%;苄索氯铵最大允许浓度0.1%;苯扎氯铵同系物以苯扎氯铵计的总量最大允许浓度为0.1%。本方法采用梯度洗脱-高效液相色谱法,可同时测定不同基质化妆品中的三氯生、苄索氯铵及4种苯扎氯铵同系物。
1 材料与方法
1.1 主要仪器与试剂
 
Waters ACQUITY ARC高效液相色谱仪配PDA检测器,色谱柱:Agilent ZORBAX Eclipse XDB-CN(4.6mm×250mm,5.0μm),Elma D-78224型超声波清洗仪。乙酸铵(ACS公司)、乙腈(Merck公司)、甲醇(Merck公司)为色谱纯,冰醋酸(南京化学试剂有限公司)为分析纯,实验用水为超纯水。
1.2标准品
 
(1)三氯生,购自DR.Ehrenstorfer GmbH;(2)苄索氯铵及苯扎氯铵同系物:十二烷基二甲基苄基氯化铵(表面活性剂1227,简称1227)、十四烷基二甲基苄基氯化铵(表面活性剂1427,简称1427)、十六烷基二甲基苄基氯化铵(表面活性剂1627,简称1627)、十八烷基二甲基苄基氯化铵(表面活性剂1827,简称1827),购自SIGMA公司。
1.3 方法
1.3.1 色谱条件
 
流动相:A相为甲醇,B相为0.05mol/L乙酸铵(冰醋酸调节pH至5.0),梯度洗脱,流速为0.8ml/min具体比例见下表1,柱温30℃,检测波长260nm,进样体积10μl。
 
表1 梯度洗脱比例(%)
1.3.2 标准曲线的配制分别称取30 mg三氯生,甲醇溶解定容至25ml;100mg
 
1227、160mg苄索氯铵、100mg 1427、100mg 1627、80mg 1827标准品,置于25 ml容量瓶中,用乙腈0.05 mol/L乙酸铵溶液(pH=5.0)=6040(VV)溶解,定容至刻度。分别取0.5ml三氯生、1.0 ml 1 227、0.3ml苄索氯铵、1.0ml 1427、1.0ml 1627、2.0ml 1827,定容至10.0ml,得混合标准应用液溶液,浓度分别为60、400、200、400、400、600mg/L。
 
混合标准系列的配制:精密量取上述混合标准应用液,用乙腈0.05mol/L乙酸铵溶液逐级稀释得到标准系列:三氯生浓度为3、6、12、24、30、60 mg/L,1 227、1 427及1 627浓度为20、40、80、160、200、400mg/L,苄索氯铵浓度为10、20、40、80、100、200 mg/L,1 827浓度为30、60、120、240、300、600 mg/L系列混合标准浓度。分别取10μl进样,以浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,进行线性回归分析。
1.4 线性范围、检出限和定量限
 
根据标准曲线,确定线性范围。以信噪比(S/N)=3计算检出限,(S/N)=10计算定量限。
1.5 回收率和精密度
 
在4种不同剂型的样品中分别加入低、中、高3个浓度的混合标准溶液,按样品的处理方法提取进样,做加标回收实验,并分别重复测定6次做精密度实验,计算各剂型各浓度加标回收率及精密度。1.6样品测定称取适量化妆品样品,加入1.0 ml乙腈混匀,再用乙腈:0.05mol/L乙酸铵溶液(6040)稀释,超声提取20min,定容至刻度,离心取上清液过0.22μm滤膜,10.0μl进样,以保留时间和光谱图定性,根据标准曲线定量。
2 结果
2.1 色谱条件的优化
2.1.1 波长
 
6种物质在220nm附近存在末端吸收,苄索氯铵及苯扎氯铵同系物在260nm也有吸收,三氯生在260nm处吸收也可满足检测要求,为保证基线平稳,选用260nm作为检测波长。
2.1.2 梯度洗脱程序选择
 
参考《化妆品安全技术规范(2015版)》,选用甲醇与乙酸铵缓冲溶液作为流动相,乙酸铵浓度0.1 mol/L与0.05 mol/L无明显区别[5],考虑到仪器保护等方面,选择浓度较低的0.05mol/L缓冲盐。选用较低流速0.8 ml/min,梯度洗脱保证各组分能基线分离,具体图谱如图1。
图1 6种混合样品标准图谱
 
 
注:1:三氯生;2:1227;3:苄索氯铵;4:1427;5:1627;6:1827
2.1.3 色谱柱与柱温选择
 
本实验选用氰基柱。柱温在25℃、30℃、40℃无明显区别,为了保证实验的重复性,选用30℃测定。
2.2 提取溶剂的选择
 
三氯生易溶于有机溶剂[6],季铵盐大多易溶于水和乙醇[7]。化妆品剂型较多成分复杂,为满足绝大多数样品的测定,先加入1 ml乙腈混匀,再以乙腈∶0.05mol/L乙酸铵溶液(60∶40)提取定容[8]。样品图谱见图2。
图2 样品图谱
 
 
注:1:苄索氯铵;2:1227;3:三氯生
2.3 方法的线性范围、检出限、定量限
 
测定6个不同浓度的混合标准系列,以信噪比等于3作检出限,信噪比等于10作定量限,结果见表2。
2.4 方法的回收率和精密度
 
在4种不同剂型的样品中分别加入低、中、高3个浓度的混合标准溶液,不同剂型同浓度加标添加量一致,详见表3。按样品的处理方法提取进样,进行加标回收实验,并分别重复测定6次做精密度实验。6种成分各剂型、浓度加标回收率及精密度结果见表4。
2.5 样品测定
 
按照本方法过程测定10种市售化妆品,其中4种有检出。2种产品检出表面活性剂1227,含量均为0.03%;1种产品检出苄索氯铵,含量为0.07%;1种产品检出三氯生,含量为0.009%。
 
表2 6种物质标准方程、相关系数、线性范围、检出限和定量限
 
表3 6种物质低、中、高浓度加标浓度(mg/L)
 
表4 不同剂型样品的加标回收率和精密度(n=6)
3 讨论
 
《化妆品安全技术规范(2015版)》中没有检测三氯生的标准方法,本研究建立的方法可同时测定5种季铵盐类防腐剂和三氯生含量,方法操作简单,可满足日常检测工作的要求。为实现6种化合物的同时测定,本方法测定波长根据季铵盐的最大吸收波长选用260nm,但三氯生最大吸收为280nm波长,在260nm检测会提高检出限,降低检测灵敏度[9],未来应进一步优化参数以降低三氯生的检出限,提高检测灵敏度。现阶段研究显示化妆品中三氯生的使用存在一定安全隐患[10,11,12],季铵盐的过度使用大大提高了生物抗药性,其导致的环境污染问题引起普遍重视,应加强监测,减少化妆品中三氯生和季铵盐的使用,努力寻求安全环保的替代材料。
 
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