嬰幼兒爽身粉中硼酸及硼酸鹽的測定

李瑩 袁月 汪晴 龐燕軍

【摘要】 本文建立了電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）法測定嬰幼兒爽身粉中硼酸及硼酸鹽的方法。樣品采用HNO3-H2O2消解液，微波消解，超純水定容，應用電感耦合等離子體質譜測定硼元素的含量。采用45Sc作為內標元素，有效消除基質效應和干擾。該方法中硼元素與內標元素的響應數值（cps）比值在一定濃度范圍內線性關系良好，相關系數（r）大于0.999，方法檢出限為0.50 mg/kg，加標回收率為87.1%～107.3%之間，相對標準偏差（RSD）1.1～2.4%。該方法快速、準確、靈敏度高，適用于嬰幼兒爽身粉中硼元素的測定。

【關鍵詞】 嬰幼兒爽身粉;電感耦合等離子體質譜;微波消解;元素

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.02.041

Determination of Boric Acid and Borate in Infant Talcum Powder

LI Ying1，YUAN Yue1，WANG Qing2，PANG Yan-jun1

（1.Liaoning Inspection，Examination and Certification Centre，Shenyang 110036，China;

2.Dalian University of Technology，Dalian 116024，China）

Abstract： A method for the determination of boric acid and borate in infant talcum powder by inductively coupled plasma mass spectrometry（ICP-MS）was established HNO3-H2O2 as digestion solution，microwave digestion，ultra-pure water constant volume，inductively coupled plasma mass spectrometry was used to determine the content of boron element. Using 45Sc as internal standard element，effectively eliminates matrix effect and interference. In this method，the response value（CPS）ratio of boron element to internal standard element has a good linear relationship within a certain concentration range，the correlation coefficient（R）is greater than 0.999，the detection limit of the method is 0.50 mg/kg，the standard recovery is 87.1%～107.3%，and the relative standard deviation（RSD）is 1.1～2.4%. The method is fast， accurate，sensitive and suitable for the determination of boron in baby talc powder.

Key words： baby powder;ICP-MS;microwave digestion;elements

爽身粉是嬰幼兒的夏季常用護膚品，其主要成分為滑石粉、碳酸鎂、硼酸以及一些香料。嬰幼兒夏季出汗過多，使用爽身粉可以令皮膚保持干爽舒適，有效的減少痱子的產生。

硼在化妝品中多以硼酸和硼酸鹽的形式存在，是化妝品中限用成分[1-2]。《化妝品衛生規范》（2015版）中規定爽身粉中以硼酸計最大用量≤5%，其他產品（沐浴和燙發產品除外）≤3%，不得用于三歲以下兒童使用的產品[3-5]。硼常被用作收斂劑加入口腔用品及爽身粉等化妝品中。市售爽身粉常見有爽身液和爽身粉兩種類型，使用時因其產品特性容易吸入。嬰幼兒身體尚未發育成熟，長期使用將影響其身心健康[6]。

現行方法甲亞胺-H分光光度法，檢出限高，且受基質顏色影響嚴重。本文采用微波消解-電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）測定樣品中硼元素含量，用硼和硼酸的質量分數進行換算，即得到樣品中的硼酸含量。實現對硼的快速、準確、高靈敏度的檢測[7]。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

1）METTLETOLEDO XS105型電子天平;CEM MARS 5微波消解儀;Agilent 7700x電感耦合等離子體質譜儀;Milli-QAvantage A10型純水機。

2）B單元素標準溶液（100 μg/mL）。

3）Sc單元素標準溶液（1000 μg/mL）。

4）Li、Co、Y、Ce、Tl調諧液。

5）硝酸（優級純）。

6）30%過氧化氫（優級純）。

7）超純水。

8）市售嬰幼兒爽身粉（16批）。

1.2 方法

1）ICP-MS儀器參數

采用He碰撞模式;四級桿真空度：10-5 Pa;射頻功率：1550 W;RF匹配電壓：1.5 V;采樣深度：8 mm;等離子體氬氣流量：15 L/min;霧化器氬氣流量：1.0 L/min;蠕動泵轉速：0.1 r/s;霧化室溫度：2 ℃;掃描方式：跳峰掃描;掃描次數：100次;積分時間：0.25 s;重復次數：3次。

2）標準曲線溶液的配制

精密量取適量硼元素標準溶液于100 mL容量瓶中，用2%硝酸溶液配制成濃度為1～100 μg·L-1的標準曲線溶液。

3）內標使用液的配制

精密量取適量Sc單元素標準溶液于100 mL容量瓶中，用2%硝酸稀釋成濃度為20 μg·L-1的內標使用液。

4）樣品處理

準確稱取混均試樣0.5 g置于聚四氟乙烯溶樣罐內，加8 mL硝酸，混勻，置100 ℃電加熱器中30分鐘預消解，放冷。再加2 mL30%過氧化氫，混勻，使樣品充分浸沒。蓋上內蓋旋緊外蓋，微波消解。

消解結束后，取出冷卻，開罐，將溶樣罐放入溫度140 ℃電加熱器中，至剩余液體量約為2 mL。冷卻至室溫，將消解液移至刻度離心管中，用水洗滌溶樣罐數次，定容至50 mL，以3000 r/min離心10分鐘，靜置，取上清液作為供試品溶液。同法制備試劑空白。

1.3 測定方法

根據質量數相近的原則，本文選擇45Sc作為內標元素。

應用標準曲線法計算樣品中硼元素的含量。根據硼和硼酸的質量分數進行換算，即得到樣品中的硼酸含量。

2 結果

2.1 消解體系的選擇

樣品消解過程對測定結果有比較大的影響。本文比較了HNO3、HNO3-HF、HNO3-H2O23種消解體系。3種消解體系中，HNO3-HF消解體系溶液澄清，HNO3和HNO3-H2O2消解體系，樣品溶液略有渾濁，但HNO3-HF消解的樣品的回收率偏低，氫氟酸影響硼的測定。HNO3-H2O2消解體系的結果回收率、重現性要優于HNO3消解體系。故本實驗采用HNO3-H2O2作為消解體系。

2.2 工作曲線及檢出限

依次取0、10、20、40、60、80、100 μg·L-1濃度為橫坐標，以硼與內標響應值（cps）的比值為縱坐標，繪制標準曲線。結果表明，線性關系良好，線性回歸方程y=0.001x+0.0011，相關系數r=0.9996，見圖1。

硼存在記憶效應，濃度高容易殘留，對于高濃度樣品要適當稀釋。并且適當延長清洗時間，防止污染。

與樣品測定相同條件下，連續11次測量空白溶液，3倍空白值的標準偏差計算方法檢出限。10倍空白值的標準偏差計算方法定量下限。該方法檢出限為0.50 mg/kg。

2.3 回收試驗

市售爽身粉有粉狀和液體兩種形態，故分別考察固體基質和液體基質的加標回收試驗。精密稱量基質約0.5 g，置于消解罐中，精密加入三個濃度水平硼元素標準溶液，按建立的試驗方法消解，分別測定6個平行樣，計算平均加標回收率和相對標準偏差（RSD）結果見表2。

2.4 樣品的測定

用所建立的方法對市售16批嬰幼兒爽身粉進行測定。從測得的結果可以看到，硼元素雖有檢出，但是符合現行標準要求。現行標準為紫外分光光度法，檢出限高且受基質影響嚴重。嬰幼兒是特殊的化妝品使用群體，身心嬌嫩，對于不良環境的反應也更加敏感[8-9]。因此對于嬰幼兒產品的質量要求也相應更高，對于嬰幼兒產品的監管要進一步完善，以保障嬰幼兒的健康成長和化妝品行業的健康發展。

3 結論

本文建立了微波消解-電感耦合等離子體質譜法測定嬰幼兒爽身粉中硼元素的方法。通過質量分數換算得到硼酸及硼酸鹽含量，方法可靠，定量準確，可以實現對硼的痕量分析，為嬰幼兒產品監管提供有力保障。

【參考文獻】

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[9] 李達文，梁嘉恩，葉凌聰，等.淺談化妝品重金屬污染特征分析與健康風險[J].化工管理，2018（10）：140-141.

【作者簡介】

李瑩（1984-），女，主管藥師，碩士，研究方向為化妝品禁限用物質檢測。

袁月（1987-），女，主管藥師，碩士，研究方向為藥品化妝品理化分析。

汪晴（1965-），男，博士生導師，教授，研究方向為經皮給藥系統研究與評價。

龐燕軍（1961-），男，高級工程師，研究方向為化妝品檢驗、安全及功效研究。