溫少楷,梁文耀,王繼才,夏澤敏,譚焯針,席紹峰,郭長虹,譚建華
[廣州質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院,國家化妝品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(廣州),廣州 511447]
聚硅氧烷-15是一種化學(xué)防曬劑,是將發(fā)色基團(tuán)連接在硅鏈骨架上所構(gòu)成的聚合物戶外紫外光濾光劑,同時(shí)也是有效的光穩(wěn)定劑[1]。聚硅氧烷-15為《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》(2015年版)[2]收載的準(zhǔn)用防曬劑,限量為10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))?!痘瘖y品安全技術(shù)規(guī)范》 (2015年版)涉及的防曬劑檢測方法未包含聚硅氧烷-15。過量使用化學(xué)防曬劑對皮膚有一定的刺激性,因此國內(nèi)外對防曬劑的使用種類和使用量均有嚴(yán)格的管理和限制[3–6]。隨著我國消費(fèi)升級(jí),防曬化妝品日漸受到消費(fèi)者的重視,使用量不斷增大,建立化妝品中聚硅氧烷-15的檢測方法對防曬化妝品的安全監(jiān)控具有重要意義。
目前,文獻(xiàn)報(bào)道化妝品中防曬劑的測定方法主 要 有 液 相 色 譜法[5,7–12]、液 相 色 譜–質(zhì)譜聯(lián)用法[6,13–15]和氣相色譜–質(zhì)譜聯(lián)用法[16–17]等。聚硅氧烷-15為聚合物防曬劑,其測定方法報(bào)道較少,主要為凝膠滲透色譜法[18],該方法采用凝膠滲透色譜儀和凝膠滲透色譜柱,流動(dòng)相為四氫呋喃,通用性不佳,且溶劑毒性和揮發(fā)性較大,方法不便推廣。
筆者建立了測定化妝品中聚硅氧烷-15含量的高效液相色譜方法,采用異丙醇–乙腈–水為流動(dòng)相,C18色譜柱為分析柱,通過優(yōu)化提取溶劑、色譜條件等因素,建立快速、高效、準(zhǔn)確、易于推廣應(yīng)用的測定方法,可為化妝品中聚硅氧烷-15含量的測定提供有效的技術(shù)手段,滿足化妝品質(zhì)量安全監(jiān)測需要。
高效液相色譜儀:Agilent 1260型,配二極管陣列檢測器(DAD),美國安捷倫科技有限公司。
電子天平:CPA225D型,感量為0.01 mg,德國賽多利斯集團(tuán)。
渦旋振蕩器:MS3 basic型,德國IKA公司。
超聲波清洗儀:KQ–250DV型,昆山市超聲儀器有限公司。
尼龍濾膜:孔徑為0.45 μm,天津市津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。
純水系統(tǒng):Milli-Q型,美國Millipore公司。
聚硅氧烷-15標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為99%,德國Dr. Ehrenstorfer公司。
甲醇、乙腈、異丙醇、四氫呋喃:均為色譜純,德國默克公司。
實(shí)驗(yàn)用水為高純水,由Milli-Q純水系統(tǒng)(美國密理博公司)制備。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
稱取聚硅氧烷-15標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)0.01 g(精確至0.1 mg),用異丙醇配制成1 000 mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液用異丙醇稀釋成質(zhì)量濃度分別為3、5、10、50、100、500、1 000 mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.2.2 樣品處理
稱取樣品約0.25 g(精確至0.001 g)于25 mL比色管中,加入約2 mL異丙醇,渦旋分散均勻后,加入異丙醇至近標(biāo)線,超聲提取30 min,靜置冷卻至室溫,用異丙醇定容至標(biāo)線,渦旋30 s,經(jīng)濾膜過濾,濾液作為樣品溶液。
色 譜 柱:Agilent Poroshell 120 EC–C18柱(100 mm×4.6 mm,4 μm,美國安捷倫科技有限公司);柱溫:35 ℃;進(jìn)樣體積:10 μL;檢測波長:312 nm;流動(dòng)相:A為水,B為異丙醇–乙腈(體積比為95∶5),梯度洗脫程序?yàn)?~5 min 85%~95% B,5~6 min 95%~100% B,6~10 min 100% B,10~10.5 min 100%~85% B,10.5~15 min 85% B;流動(dòng)相流量:1.0 mL/min。
采用二極管陣列檢測器對聚硅氧烷-15進(jìn)行紫外吸收掃描光譜分析,發(fā)現(xiàn)其在312 nm附近有最大吸收(見圖1),故選擇檢測波長為312 nm。
圖1 聚硅氧烷-15紫外吸收光譜圖
考察了乙腈–水、甲醇–水、異丙醇–水、異丙醇–乙腈–水、異丙醇–甲醇–水5種流動(dòng)相體系對聚硅氧烷-15色譜行為的影響。結(jié)果顯示,以乙腈–水或甲醇–水為流動(dòng)相時(shí)聚硅氧烷-15未出峰,采用其余3種流動(dòng)相體系,當(dāng)異丙醇體積分?jǐn)?shù)較大時(shí)聚硅氧烷-15可出峰。在90%~100%范圍內(nèi)考察有機(jī)相中異丙醇體積分?jǐn)?shù)對色譜性能的影響,結(jié)果表明有機(jī)相中異丙醇體積分?jǐn)?shù)需達(dá)到95%聚硅氧烷-15才能出峰,向流動(dòng)相中加入乙腈有利于降低柱壓。通過優(yōu)化,最終確定采用95%異丙醇–5%乙腈和水為流動(dòng)相梯度洗脫,此時(shí)聚硅氧烷-15可在10 min內(nèi)獲得良好的色譜峰形。
考察了3種不同的C18色譜柱:X-bridge C18柱(100 mm×4.6 mm,5 μm,美 國 沃 特 世 公 司)、Poroshell 120 EC–C18柱(100 mm×4.6 mm,4 μm,美國安捷倫科技有限公司)和Dimansil C18柱(100 mm×4.6 mm,5 μm,北京迪馬科技有限公司)的分離效果。結(jié)果顯示,在同等色譜條件下,聚硅氧烷-15在3種C18色譜柱上色譜峰形差別不明顯,Poroshell 120 EC–C18型色譜柱上的色譜峰形最優(yōu),且目標(biāo)物與樣品基質(zhì)分離良好,因此選用Poroshell 120 EC–C18型色譜柱進(jìn)行檢測。
分別選取含聚硅氧烷-15的膏霜、乳液、溶液樣品進(jìn)行提取方法考察。聚硅氧烷-15在異丙醇、四氫呋喃、乙腈、甲醇等有機(jī)溶劑中具有較高的溶解度,故分別考察并比較了以上溶劑渦旋分散后超聲30 min的提取效果,各溶劑提取效果見表1。
表1 不同溶劑提取膏霜、乳液、溶液樣品后聚硅氧烷-15的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果
由表1可知,異丙醇和四氫呋喃提取效果良好,考慮到四氫呋喃揮發(fā)性和毒性較大,最終選用異丙醇為提取溶劑。實(shí)驗(yàn)過程中,先加入少量溶劑渦旋分散均勻,再加入剩余溶劑提取可以獲得滿意的結(jié)果。
在1.3色譜條件下,對1.2.1配制的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測定,以目標(biāo)物的色譜峰面積(Y)對相應(yīng)的目標(biāo)物質(zhì)量濃度(X,mg/L)進(jìn)行線性回歸分析。以3倍信噪比計(jì)算檢出限(LOD),以10倍信噪比計(jì)算定量限(LOQ)。得線性方程為Y=11.835X+0.295,相關(guān)系數(shù)為0.999 8,檢出限為0.01%,定量限為0.03%。結(jié)果表明,聚硅氧烷-15的質(zhì)量濃度在3~1 000 mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。方法的檢出限和定量限均可滿足化妝品中聚硅氧烷-15含量的檢測需要。
選取含聚硅氧烷-15的化妝品樣品,用本法平行測定6次,樣品中聚硅氧烷-15的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié) 果 分 別 為1.52%、1.47%、1.53%、1.51%、1.45%、1.49%,平均值為1.50%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.06%,表明該方法精密度較高。
向空白樣品(膏霜、乳液、溶液)基質(zhì)中添加聚硅氧烷-15標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),分別添加3、100、1 000 mg/L 3個(gè)濃度水平,按1.2.2方法處理加標(biāo)樣品,在1.3儀器工作條件下進(jìn)行測定,記錄色譜峰面積并計(jì)算加標(biāo)回收率,結(jié)果列于表2。
表2 不同基質(zhì)化妝品聚硅氧烷-15的加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果
由表2可知,聚硅氧烷-15在不同基質(zhì)中3個(gè)加標(biāo)濃度下的回收率為96.3%~101.7%,表明該方法有較高的準(zhǔn)確度。
空白基質(zhì)、基質(zhì)加標(biāo)及實(shí)際樣品的典型高效液相色譜圖如圖2所示。
圖2 空白基質(zhì)、基質(zhì)加標(biāo)及實(shí)際樣品的典型高效液相色譜圖
建立了高效液相色譜法測定化妝品中聚硅氧烷–15的檢測方法。該方法樣品處理簡便,靈敏度高,精密度好,適用于防曬化妝品的檢測。對實(shí)際化妝品進(jìn)行了測定,方法適用性好。該方法為防曬化妝品的質(zhì)量安全監(jiān)測提供了有效的技術(shù)支持。