氣相色譜-質譜法同時測定化妝品中6種苯酚類物質

王冠英

（山西省產品質量監督檢驗研究院，山西太原，030012）

氣相色譜-質譜法同時測定化妝品中6種苯酚類物質

王冠英

（山西省產品質量監督檢驗研究院，山西太原，030012）

建立了氣相色譜-質譜法同時測定化妝品中6種苯酚類物質（苯酚、4-叔丁基苯酚、氫醌、對氨基苯酚、間氨基苯酚、4-叔丁基鄰苯二酚）的分析方法。樣品經超聲提取，微孔濾膜過濾，采用氣相色譜-質譜儀分離檢測。在優化的提取條件和儀器方法下，6種物質在各自的線性范圍內相關系數r均高于0.999，檢出限（LOD）在2.03～117mg/L之間；在低、高（0.2和0.8mg/mL）2個濃度水平下，平均回收率為90.4%～110%，相對標準偏差（RSD）為1.98%～4.34%。采用本法檢測10例市場樣品，均未檢出此6種物質。該方法前處理簡單、快速、準確，可用于各類化妝品中以上6種苯酚類物質含量的檢測。

苯酚類；氣相色譜-質譜法；化妝品；檢出限

苯酚類物質因具有美白、防腐、染色等諸多作用，被化妝品生產企業廣泛使用。但這類物質對人體有一定的毒性，易引起皮膚過敏等不良反應，長期使用甚至可能致癌、致畸、致突變[1-2]。鑒于化妝品的安全性問題，我國《化妝品衛生規范》明確規定了這類物質的禁用名單和暫時允許使用組分的類別及限制條件，并推薦了苯酚和氫醌的測定方法[3]。

目前，國內已報道的化妝品中苯酚類物質的測定方法主要有：高效液相色譜法[4-11]、氣相色譜法[12-15]、離子對色譜法[16]、超臨界色譜法[17]和毛細管電泳法[18]等。其中，氣相色譜法（GC）的分離效率高、分析速度快，質譜（MS）則提供準確的結構信息，氣相色譜-質譜法（GC-MS）已成為多種苯酚類物質分析最為有效的方法之一。金紅利等[12]應用GC-MS法對化妝品中2-氯-4-甲氧基苯酚、4-溴-2-甲氧基苯酚和三氯生等3種防腐劑同時進行了檢測。而對苯酚、4-叔丁基苯酚、氫醌、對氨基苯酚、間氨基苯酚、4-叔丁基鄰苯二酚等6種物質的同時測定方法未見文獻報道。本文建立了同時測定以上6種苯酚類物質的氣相色譜-質譜法，方法快速、簡便、靈敏度高，能滿足進出口化妝品的檢測要求，在保護人們身體健康方面具有十分重要的意義。

1　實驗

1.1試劑

苯酚（w=99.9%），天津市光復精細化工研究所；4-叔丁基苯酚（w=99.5%），氫醌（w=99.0%），對氨基苯酚（w=99.5%），間氨基苯酚（w=99.0%），上海晶純生化科技股份有限公司；4-叔丁基鄰苯二酚（w=98.0%），美國Sigma-Aldrich公司；鄰苯甲酚（w=99.0%），日本TCI公司；乙醇（w=99.7%），天津市科歐密化學試劑有限公司。

1.2儀器

島津GC-MS-QP 2010 Ultra氣相質譜儀，配AOC-5000 plus自動進樣器，色譜工作站；KQ2200E型超聲波清洗儀，昆山市超聲儀器有限公司。

1.3色譜-質譜條件

色譜柱：RESTEK Rxi-17 ms毛細管柱（30m×0.25mm×0.25mm）；柱溫70℃，保持3min，以2℃/min速率升至150℃，保持3min，以40℃/min速率升至250℃，保持3min；進樣量1mL；進樣口溫度300℃；接口溫度280℃；載氣氦氣，流速1.0mL/min，分流比100∶1；EI電離方式，電離能量70 eV，選擇離子監測方式（SIM）。

1.4標準溶液配制

準確稱取以上6種物質各0.2000g于燒杯中，用少量乙醇溶解后移至100mL容量瓶中，用乙醇定容至刻度，即制成了標準儲備液。

標準曲線的制備：分別準確移取上述標準儲備液0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00和5.00mL于10mL容量瓶中，并分別準確移取內標鄰苯甲酚溶液（濃度2.0mg/mL）1.00mL于各容量瓶中，用乙醇定容至刻度，配制成濃度分別為0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8和1.00mg/mL的系列標準溶液。

1.5樣品預處理

稱取樣品1.0000g于10mL比色管中，用乙醇溶解，超聲振蕩10min，用乙醇定容至刻度并混勻，0.22mm膜過濾，濾液供氣相-質譜儀測定。

2　結果與討論

2.1實驗條件優化

2.1.1色譜柱的選擇

分別采用DM-WAX和RESTEK Rxi-17 ms兩根毛細管色譜柱對樣品進行分析，氨基苯酚等在極性色譜柱DM-WAX保留較強，出峰時間較晚，相比而言，Rxi-17 ms能有效地分離被測6種物質，分離度良好，色譜柱流失低，能更好的滿足質譜分析的特殊要求。

2.1.2柱溫的選擇

由于氫醌、對氨基苯酚、間氨基苯酚三者保留時間接近，較難分離，因此開始我們選擇較低初始溫度及較慢升溫速度（2℃/min），使各物質完全分離后再采用較快升溫速度（40℃/min），這樣既可以兼顧分離度，同時又可以避免樣品中高沸點干擾物的殘留。

2.1.3內標的選擇

比較了兩種內標物質鄰苯甲酚和水楊醛，二者在上述色譜條件下，保留時間接近。但是將水楊醛加入混合標準溶液后，其在原保留時間處未出峰，而在50.0min、50.7min處分別出現兩個新的色譜峰，且峰面積隨混合標準溶液濃度的變化而規律變化，根據質譜數據庫匹配結果顯示兩個新的物質為水楊醛與被測物質反應產物。相比而言，鄰苯甲酚沒有此現象且各方面均滿足實驗要求，因此，最終選擇鄰苯甲酚為內標物質。

2.1.4提取液的選擇

照“1.5樣品預處理”方法，以回收率為指標，分別考察甲醇和乙醇對提取效果的影響（見圖1）。結果表明，以甲醇為溶劑的6種物質的回收率在82.0%～116%，而以乙醇為溶劑的6種物質的回收率在92.5%～103%。實驗分別以甲醇和乙醇為提取劑，均具有較好的回收率，但是乙醇表現出更好的提取效果。故選擇乙醇為提取劑。

圖1　不同溶劑對6種物質的提取效果的影響

2.1.5提取時間的影響

照“1.5樣品預處理”方法，以回收率為指標，分別考察提取時間1、10和25min對提取效果的影響（見圖2）。結果表明，超聲1min，6種物質的回收率在72.9%～89.1%；超聲10min，其回收率提高到99.8%～108%，而超聲25min，回收率并沒有顯著提高。故超聲時間選擇10min。

圖2　提取時間對6種物質回收率的影響

圖3　提取次數對6種物質回收率的影響

2.1.6提取次數的影響

照“1.5樣品預處理”方法，以回收率為指標，分別考察提取次數（1～3次）對提取效果的影響（見圖3）。結果表明，提取1次，6種物質的回收率在76.2%～94.8%；提取2次，6種物質的回收率提高到96.3%～115%，提取3次時，回收率未見進一步提高。故提取次數選擇2次。

2.2定性結果

按上述分析條件對6種濃度均約為0.6mg/mL的混合標準溶液進行分析，所得選擇離子流色譜圖如圖4所示。由圖4可知，在1.3條件下，6種物質均能有效分離，且峰形對稱，具有良好的分離度和靈敏度。

圖4　各物質混合標準溶液的選擇離子流色譜圖

2.3定量結果

2.3.1線性關系與檢出限

取1.4中6種物質的系列標準溶液按1.3中色譜-質譜條件檢測，繪制標準曲線，作線性回歸分析，各物質均在0.1～1.0mg/mL進樣范圍內與其對應峰面積呈線性關系，相關系數大于0.999，得到的各物質的相關系數和最低檢出限（以S/N=3計）見表1。

表1　各物質相關系數和檢出限

2.3.2精密度與回收率

準確稱取不同類型樣品基質各2份，分別添加1.4中0.2和0.8mg/mL的混合標準溶液，按1.5方法進行樣品處理后，以1.3中色譜-質譜條件進行測定。2種樣品在每個添加濃度下各做3次平行實驗，結果見表2。另取0.2和0.8mg/L的混合標準溶液分別進行6次重復進樣，精密度結果見表2。結果表明：6種物質的平均回收率為90.4%～110%，相對標準偏差（RSD）均在5%以下，方法的精密度和準確度均能滿足實驗室要求[19]。

表2　各物質平均回收率和精密度

2.3.3實樣測定

應用本方法對市售不同品牌的洗面奶、沐浴露、精華液、精華素及洗發水共10件進行了分析測定。結果表明，所檢樣品中均未測出以上6種物質。

綜上所述，我們建立了采用氣相色譜-質譜法同時測定化妝品中苯酚、4-叔丁基苯酚、氫醌、對氨基苯酚、間氨基苯酚、4-叔丁基鄰苯二酚6種物質的分析方法。該方法技術先進，操作簡便，分離效果好，準確度和精密度較高，可廣泛應用于化妝品的檢驗和科研領域。

[1] 楊麗, 徐鏡波, 劉征濤. 苯酚類化合物致突變Ames試驗研究[J]. 東北師大學報，2003, 35(1): 82-85.

[2] 楊鳳, 周建華. 1,4-苯醌對V79細胞毒性及DNA損傷效應研究[J]. 工業衛生與職業病，2009, 35(6): 336-340.

[3] 中華人民共和國衛生部. 化妝品衛生規范[M]. 北京: 中國衛生出版社, 2007: 215-218.

[4] 陳沛金, 肖鋒, 涂小柯，等. 高效液相色譜法同時測定化妝品中多種美白祛斑劑[J]. 分析試驗室，2013, 32(9): 96-100.

[5] 高曉譞，穆旻，董銀卯，等. 高效液相色譜法測定化妝品中間苯二酚和水楊酸[J] . 日用化學工業，2011, 41(2) : 150-153.

[6] 王堅民，李燕. 化妝品中苯二酚同分異構體的分離-高效液相色譜法[J] . 中國衛生檢疫雜志，2000, 10(5) : 561-562.

[7] 陳立堅，黃金鳳，何敏恒，等. 反相高效液相色譜法同時測定化妝品中7 種萘二酚類物質[J] . 色譜，2012, 30(6) : 630-634.

[8] 車文軍，武中平，盧劍，等. 固相萃取/高效液相色譜法同時測定化妝品中9 種鹵代酚殘留[J] . 分析測試學報，2013, 32(4) :499-503.

[9] 郭新東，冼燕萍，陳立偉，等. 液相色譜串聯質譜法測定化妝品中的雙酚A、辛基酚及壬基酚[J] . 分析測試學報，2012, 31(7) :848-852.

[10] 田富饒, 楊蘭花, 王旭強. 高效液相色譜-二級管陣列檢測器法測定美白類、祛斑類化妝品和香波中氫醌、苯酚含量[J]. 化學計量分析，2011, 20(4): 42-44.

[11] 張玉黔, 李宏志, 賈微，等. 高效液相色譜法同時測定化妝品中氫醌、苯酚、抗生素和防腐劑等11種物質[J]. 中國衛生檢驗雜志，2008, 18(8): 1548-1550.

[12] 金紅利，林維宣，郭桂媛，等. 氣相色譜-質譜法測定化妝品中3 種防腐劑[J] . 日用化學工業，2011, 41(4) : 307-309.

[13] 張衛國, 郭華, 林野. 化妝品中苯酚和氫醌的氣相色譜測定法[J] . 職業與健康，2010, 26(1) :38-39.

[14] 張偉亞, 楊左軍, 劉麗，等. 頂空進樣氣質聯用法測定涂料中12種鹵代烴和苯系物[J]. 分析科學學報，2002, 18(6): 493-495.

[15] 吉文亮, 滕小沛. 毛細管氣相色譜法測定化妝品中苯酚和氫醌[J]. 江蘇預防醫學，2004, 15(2): 69-70.

[16 張前莉, 周建科, 韓康，等. 反相離子對色譜法測定化妝品中三種酚類化合物[J] . 日用化學工業，2006, 36(2) : 128-130.

[17] 李慧勇，席紹峰，譚建華，等. 超臨界色譜法測定化妝品中生育酚及a-生育酚乙酸酯[J] . 分析測試學報，2014, 33(4) :416-421.

[18] 韓康, 翟學良. 毛細管電泳法同時測定化妝品中氫醌、苯酚和防腐劑[J]. 分析試驗室，2011, 30(11): 107-109.

[19] 鮑曉霞, 喬東, 章曉氡，等. GB/T 27404-2008 實驗室質量控制規范食品理化檢測[S]. 北京:中國標準出版社, 2008.

Simultaneous Determination of 6 Kinds of Phenols in Cosmetics by Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

Wang Guanying
(Shanxi Testing Institute of Product Quality Supervision, Taiyuan, Shanxi, 030012)

An analytical method based on gas chromatography-tandem mass spectrometry (GC-MS) has been developed for the simultaneous determination of phenol, p-tert-butylphenol, hydroquinone, p-aminophenol, m-aminophenol and p-tert-butylcatechol in cosmetics. The samples were extracted with ethyl alcohol under ultrasonication, filtered by microporous membrane, and then injected into GC-MS. Theywere detected under positive ion mode (ESI+), identified with retention time and ion ratio, and quantified by the internal standard method. The extraction procedures and chromatographic conditions were optimized. The results showed that the correlation coefficients were obtained ( r >0.999) in the concentration range of 0.1 mg/mL～1.0 mg/mL and the limit of detection in the range of 2.03～117mg/L. The mean recoveries at the two spiked levels (0.2 and 0.8 mg/mL) were 90.4%～110% with the relative standard deviations (RSD) of 1.98%～4.34%.The 6 kinds of phenols are not found in 10 samples selected from the market when adopting this method to inspect. This method is simple, rapid and accurate, and is suitable for the inspection of aforementioned 6 phenols in different types of cosmetics.

phenols；gas chromatography-tandem mass spectrometry；cosmetics；limit of detection (LOD)

TQ658

A

1672-2701（2016）08-72-06

山西省科技攻關項目（20130313026-5）。

王冠英，助理工程師，主要從事質量檢驗工作，E-mail：359475448@qq.com。