水基膠中甲基異噻唑啉酮及其氯代物的測定

葉仲力++劉澤春++吳清輝++許寒春++鄧其馨++黃華發++黃朝章

摘要：建立了檢測水基膠中甲基異噻唑啉酮及其氯代物的液相色譜法。樣品采用甲醇渦旋振蕩5 min，采用Agilent C18色譜柱分離，用甲醇-水（體積比25∶75，流速1 mL/min）混合液洗脫，二極管陣列檢測器在276 nm波長處檢測。結果顯示，方法R2為0.999 9，甲基異噻唑啉酮及其氯代物平均加標回收率分別為93.1%和92.1%，日間相對標準偏差（RSD）都為0.5%。該法前處理簡單，回收率高，精密度好，適用于水基膠中甲基異噻唑啉酮及其氯代物的測定。

關鍵詞：水基膠；甲基異噻唑啉酮；液相色譜法

中圖分類號：TS41+1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）01-0128-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.01.033

Determination of Methylisothiazolinone and Chloro-methylisothiazolinone

in Water-based Adhesives

YE Zhong-li，LIU Ze-chun，WU Qing-hui，XU Han-chun，DENG Qi-xin，HUANG Hua-fa，

HUANG Chao-zhang，XIE Wei，ZHANG Jian-ping

（Technical Center of China Tobacco Fujian Industrial Limited Corporation， Xiamen 361021，Fujian，China）

Abstract： A LC method was established for the determination of methylisothiazolinone and chloro-methylisothiazolinone in water-based adhesives. The sample was extracted by methanol， with vortex oscillations for 5 min， then was separated on Agilent C18 column and eluted by methanol-water solution（25∶75，V/V） at a flow rate of 1 mL/min， and then analyzed by LC-DAD in 276 nm. Results showed that R2 was 0.999 9. The average recoveries were 93.1% for MI and 92.1% for CMI， and the inter-day RSD were both 0.5%. The method is simple， precise and has high recoveries， which could be available for the detection of methylisothiazolinone and chloro-methylisothiazolinone in water-based adhesives.

Key words： water-based adhesives； methylisothiazolinone； liquid chromatography

甲基異噻唑啉酮及其氯代物，俗稱卡松，活性成分為2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮（甲基異噻唑啉酮，2-methyl-4-isothiazolin-3-one，MI）、5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮（甲基氯異噻唑啉酮[1]，5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one，CMI），廣泛用于化妝品、個人護理品、涂料等行業，作為防腐殺菌劑[2，3]，保護產品免受微生物污染，延長產品壽命。為了防止煙支霉變，煙用包裝材料中經常添加防腐劑來控制微生物的生長繁殖或殺死細菌，減緩或防止有機質的腐敗。卡松就常被應用于水基膠中作為防腐劑使用。

但是，暴露在甲基異噻唑啉酮類的環境中會存在健康隱患[4]。研究發現甲基異噻唑啉酮類具有一定的細胞毒性和神經毒性，與皮膚接觸會產生過敏反應，吸入、不慎吞咽對人體有害[5，6]。在卷煙抽吸過程中，卷煙接裝紙、濾棒成型紙與口腔直接接觸，水基膠中的甲基異噻唑啉酮類有可能隨著唾液遷移到人體中；同時在卷煙紙燃燒過程中，水基膠中的甲基異噻唑啉酮類也有可能產生有害的煙氣成分，對消費者的健康存在一定的潛在危害。因此有必要對水基膠中甲基異噻唑啉酮及其氯代物的濃度進行嚴格控制。

目前中國《化妝品衛生規范》（2007年版）中規定甲基異噻唑啉酮在化妝品中最大允許使用濃度為0.01%[7]，而煙草行業尚無相關限量規定。國內外檢測MI和CMI的方法主要有紫外分光光度法[8]、氣相色譜法[9，10]、氣相色譜質譜聯用法[11，12]、高效液相色譜法[13，14]和液相色譜質譜聯用法[15]等。目前煙草行業內還沒有一套完整系統的水基膠中卡松的測定方法，本試驗建立用液相色譜檢測水基膠中甲基異噻唑啉酮及其氯代物的方法，為卷煙安全性評價提供科學依據，且操作簡單、效率高、適合推廣運用。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

儀器：Agilent1260高效液相色譜儀（美國Agilent公司，配有二極管陣列檢測器）；VX-200漩渦混合振蕩儀（美國Labnet公司）；Sigma1-14高速離心機（德國Sartorius公司）；Milli-Q超純水儀（美國Millipore公司）；AG104型電子天平（感量：0.000 1 g，瑞士Mettler Toledo公司）。

試劑：甲基異噻唑啉酮及其氯代物標準品（純度>99.5%，國家標物中心），避光貯存于0～4 ℃條件下；色譜純丙酮、乙腈、乙酸乙酯、甲醇；0.45 μm有機相濾膜；水（符合GB/T6682中一級水的規定）。

1.2 方法

1.2.1 儀器條件 進樣量10 μL；色譜柱Agilent C18（規格為4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相為甲醇∶水=25∶75，流速1 mL/min，柱溫30 ℃，波長276 nm。

1.2.2 標準曲線 甲基異噻唑啉酮及其氯代物標準混合儲備溶液：分別稱取甲基異噻唑啉酮0.05 g、甲基氯異噻唑啉酮0.1 g于50 mL燒杯中，加適量甲醇溶解，溶液定量移人100 mL容量瓶中，用甲醇稀釋至刻度，混勻。此溶液中甲基異噻唑啉酮的濃度為500 mg/mL、甲基氯異噻唑啉酮濃度為1 000 mg/mL，儲備液放入冰箱冷藏保存。

甲基異噻唑啉酮及其氯代物標準工作液：移取混合儲備液，分別配制成甲基異噻唑啉酮濃度為0.50、2.50、5.00、25.00、50.00 μg/mL的標準工作溶液，甲基氯異噻唑啉酮濃度為1.00、5.00、10.00、50.00、100.00 μg/mL的標準工作液。

1.2.3 樣品前處理 稱取約0.5 g樣品于50 mL具蓋三角瓶中，精確至0.1 mg，加入10 mL甲醇，渦旋振蕩5 min。收集上清液，過濾膜，待檢測分析。

2 結果與分析

2.1 色譜條件選擇

2.1.1 檢測波長的確定 取標準溶液進樣，并在210～400 nm范圍進行掃描，結果發現甲基異噻唑啉酮和甲基氯異噻唑啉酮的吸收最大值在276 nm左右，如圖1、圖2所示，因此選擇276 nm作為檢測波長。

2.1.2 色譜流動相的選擇 甲基異噻唑啉酮及其氯代物易溶于甲醇、丙酮、乙腈和乙酸乙酯等有機溶劑。試驗對甲醇、乙腈、水等不同的流動相進行對比，結果發現采用甲醇-水洗脫時效果較好，峰形較為尖銳。當甲醇-水的體積比為50∶50時，甲基異噻唑啉酮的保留時間為3.563 min，供試品溶液在該保留時間附近有較多的色譜峰，易產生干擾。降低甲醇-水的體積比有利于被測物與雜質的分離，當其體積比為25∶75時，甲基異噻唑啉酮的保留時間為3.90 min，甲基氯異噻唑啉酮的保留時間約為8.50 min，二者均能與雜峰分開，峰形良好。當甲醇-水的體積比為20∶80時，被測物峰形欠佳，且出峰時間較長。最終確定流動相甲醇-水的體積比為25∶75，在這一條件下，標樣及樣品的色譜分別如圖3、圖4所示。

2.2 樣品前處理方法優化

2.2.1 萃取劑的選擇 甲基異噻唑啉酮及其氯代物易溶于甲醇、丙酮、乙腈和乙酸乙酯等有機溶劑。試驗對不同極性的提取劑進行考察，結果發現，乙腈和乙酸乙酯的提取效果差，而選用甲醇、丙酮作提取劑的添加回收率都在75%以上，能滿足分析的要求，但通過對比，刪掉毒性高、揮發性強，不利于試驗人員健康的提取劑，本研究最終選用了甲醇作提取劑。通過正交試驗發現，當稱樣量為0.5 g、萃取劑甲醇的體積為10 mL時萃取效果最好。

2.2.2 萃取方式的選擇 采用不同的萃取方式，一般不會對自由態萃取目標的回收率造成影響，只會存在萃取時間的差異。渦旋振蕩是一種新興的萃取方式，其振蕩頻次可達到2 000 r/m，是普通旋轉振蕩的10倍，極大地縮短了振蕩時間、提高了萃取的效率。因此，最終選用渦旋振蕩來作為樣品的萃取方式，而進一步的試驗摸索發現5 min的振蕩時間已能萃取完全。

2.3 工作曲線與檢測限

以質量濃度（x）為橫坐標，以其衍生化物對應的峰面積（y）為縱坐標，如圖5、圖6所示，標準曲線回歸方程：甲基異噻唑啉酮y=37.595 288 6x-2.875 253 3，R2=0.999 9，甲基氯異噻唑啉酮y=25.720 398 7x-0.148 694 3，R2=0.999 9，表明在考察范圍與峰面積線性關系良好。重復10次進樣，分別按3倍、10倍偏差計算甲基異噻唑啉酮檢出限、定量限濃度，測得其值分別為0.055、0.185 mg/L，甲基氯異噻唑啉酮檢出限、定量限濃度分別為0.12、0.394 mg/L。

2.4 方法的重復性

為了考察方法的重復性，對同一樣品重復測定，重復做3 d，每天進行了6次平行測定，結果如表1、表2所示，相對標準偏差（RSD）小于5%。

2.5 回收率試驗

在同一樣品中，按樣品質量加入3個濃度水平的標樣，混勻，各測定3次，結果如表3、表4所示，甲基異噻唑啉酮及其氯代物的回收率分別為93.1%和92.1%。

按上述方法對部分樣品進行檢測，結果如表5所示。

3 結論

通過試驗建立了水基膠中甲基異噻唑啉酮及其氯代物的液相色譜檢測方法，采用甲醇渦旋振蕩5 min，用甲醇-水（體積比25∶75，流速1 mL/min）混合液洗脫，采用Agilent C18色譜柱分離，二極管陣列檢測器在276 nm波長處檢測。該方法作為水基膠中甲基異噻唑啉酮及其氯代物的測定方法，操作簡便、準確快速，選擇性好，具有較強的實用價值，適合推廣應用。

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