超聲萃取-HPLC 法在防曬化妝品7 種水楊酸脂類測定中的應用

李思龍，李啟艷，刁飛燕，胡文岳

（山東省食品藥品檢驗研究院，山東省食品藥品安全檢測工程技術研究中心，山東 濟南 250101）

水楊酸酯類紫外線吸收劑屬于鄰位取代芳香族化合物的一種，能夠選擇性地吸收日光內的紫外線，從而達到防曬的效果[1]。由于此類化合物具有潤滑、性質穩定以及防水等特點，能夠提升某些不溶性化妝品組分的增溶效果，同時能夠將其余防曬劑的防曬作用有效提升，故而其常被添加于各類防曬化妝品中[2-4]。

隨著人們的防曬意識不斷提升，防曬化妝品的類別也在與日俱增，大眾對于防曬化妝品的品質與安全性的需求也在同步提高[5]。若防曬化妝品中的水楊酸酯類紫外線吸收劑含量超標，易導致使用者出現皮膚刺激、敏感以及光中毒等問題[6,7]。為此，為滿足大眾的使用需求，需對各類防曬化妝品中常用的水楊酸酯類紫外線吸收劑含量實施有效地測定和控制[8]。

較普通的萃取技術而言，超聲萃取技術具有高效、安全、投入低與快速等優點，是近些年發展較為迅速的一種新型分離技術。高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是一種較為常用的化合物分析方法，經常被用于對防曬劑的測定中，具有靈敏度高、重現性能好以及分離效率高等特點。目前，HPLC 法已逐漸成為實施化合物分析的關鍵方法[9,10]。

基于此背景，本文將超聲萃取與HPLC 法相結合，將其應用于對化妝品水楊酸的測定中，完成對防曬化妝品中各類水楊酸酯類紫外線吸收劑含量的測定，為實現對防曬化妝品紫外線吸收劑含量的有效監管、保障消費者的使用安全性提供有效支持。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

Waters 2695 型高效液相色譜儀（美國waters 公司）；XK96-B 型旋渦混合器（姜堰市新康醫療器械有限公司）；MS105DU 型電子天平（瑞士梅特勒-托利多公司）；KQ-500DE 型數控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；Universal 320R 型高速冷凍離心機（德國Hettich 公司）；Waters 2998 型二極管陣列檢測器（美國waters 公司）。

7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑標準物質依次為水楊酸芐酯、水楊酸己酯、水楊酸乙基己酯、水楊酸苯酯、水楊酸辛酯、水楊酸三甲環己酯、水楊酸異十六酯，且各標準物質的純度均大于等于98.99%。甲醇與HAc 均為AR 級，水為二次去離子水，其余試劑均為分析純。

各類水楊酸酯類紫外線吸收劑標準儲備溶液的制備：向50mL 燒杯內稱取40mg 水楊酸酯類紫外線吸收劑（水楊酸酯類 東莞市廣思遠聚氨酯材料有限公司），采用甲醇（色譜純 東港市海捷精化有限公司）溶解之后轉移至50mL 容量瓶內，通過甲醇定容后放置于避光處以4.2℃保存；制備各類水楊酸酯類紫外線吸收劑混合標準溶液，向100mL 容量瓶內分別移取各類標準儲備溶液10mL，并通過水定容。

1.2 實驗方法

1.2.1 色譜條件 色譜柱：Agilent ZORBAX SBC8，其規格參數為4.6×250mm、5μm，流動相A 為甲醇（53），流動相B 與流動相C 分別為水（45）和HAc（2），進樣量為12μL，柱溫為23℃，檢測波長為320nm，流速為1.02mL·min-1。流動相的梯度洗脫條件見表1。

表1 梯度洗脫條件Tab.1 Gradient elution conditions

1.2.2 樣品預處理 向15mL 離心管內準確稱取市售防曬化妝品樣品1.00g，并加入6mL 乙酸乙酯溶劑，通過旋渦混合器混合1.2min，在溫度為22℃的條件下實施12min 的超聲萃取。然后將其冷卻為室溫，采用甲醇定容并混合均勻，9000r·min-1轉速離心處理6min，取上清液通過0.45μm 過濾膜實施過濾。

2 結果與討論

2.1 各標準溶液色譜行為

在相同溫度條件下，7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑混合標準溶液的色譜圖見圖1。圖1 中，（1）～（7）依次為水楊酸芐酯、水楊酸己酯、水楊酸乙基己酯、水楊酸苯酯、水楊酸辛酯、水楊酸三甲環己酯、水楊酸異十六酯。

圖1 各混合標準溶液色譜圖Fig.1 Chromatogram of each mixed standard solution

2.2 實驗條件選取

2.2.1 萃取溶劑選取 通常情況下，水楊酸酯類紫外線吸收劑的極性為弱極性[11,12]。因此，以相似相溶原理為依據，實驗分別對乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮、正己烷、甲醇及乙醇6 種萃取溶劑實施對比。通過對比6 種萃取溶劑對防曬化妝品內7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑的萃取效率，獲得最佳萃取溶劑，實現對萃取溶劑的選取。對比結果見表2。

表2 各種溶劑的萃取效率對比結果（%）Tab.2 Comparison results of extraction efficiency of various solvents（%）

由表2 結果可知，在6 種萃取溶劑對7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑的萃取效率結果中，乙酸乙酯的萃取效率相對較高，萃取效率平均值可達88.0%；萃取效率最低的為丙酮溶劑，其萃取效率平均值僅為78.1%。因此，選取乙酸乙酯作為實驗萃取溶劑。

2.2.2 萃取條件選取 將乙酸乙酯作為萃取溶劑，通過超聲萃取的萃取溶劑用量（A）、萃取溫度（B）以及萃取時間（C）3 個關鍵影響因素設計正交實驗（L9（33）），實驗結果見表3。

表3 正交實驗結果統計表Tab.3 Statistical table of orthogonal experiment results

由表3 中正交實驗設計與實驗結果，通過極差分析法運算后所得結果見表4。

表4 正交實驗分析結果Tab.4 Analysis results of orthogonal experiment

在實施超聲萃取過程中，萃取溫度是影響超聲萃取效率的最關鍵因素，其次為萃取時間與萃取溶劑用量[13,14]。由表4 結果可知，超聲萃取的最佳萃取條件可選取為22℃的萃取溫度、12min 的萃取時間以及6mL 的乙酸乙酯萃取溶劑。

2.2.3 檢測波長的選取 由于不同種類的水楊酸酯類紫外線吸收劑對紫外波長的最高吸收峰各有不同[15]。因此，為確準各種水楊酸酯類紫外線吸收劑的吸收光譜，可通過紫外可見吸收光度檢測器對7種水楊酸酯類紫外線吸收劑實施光譜檢測。本文選

用的液相色譜檢測器為二極管光電陣列檢測器（DAD），可在實施檢測的同時，記錄各個色譜的峰前、峰中及峰后的光譜圖，通過所記錄光譜圖對峰純度與分離情況實時辨別。同時DAD 在檢測時還能夠通過光譜掃描將三維色譜光譜圖獲取到。實驗中光譜掃描7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑所選取的區間為110～410nm，通過所獲取的7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑的紫外吸收光譜圖得知，7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑的吸收光譜圖相似度較高，最高吸收波長均在288～330nm 之間；最終通過檢測發現，采用320nm 波長時檢測的干擾最小且靈敏度最高。因而實驗中所選取的最佳檢測波長為320nm。

2.2.4 流動相的選取 經過對多種溶液組合的反復實驗獲得最佳流動相為甲醇與水的混合流動相，并通過加入HAc 對pH 值區間實施調節，調整流動相為流動相A 為甲醇（53），流動相B 與流動相C 分別為水（45）和HAc（2），在該流動相下所得到的水楊酸酯類紫外線吸收劑分離效果最好，故選取此流動相作為實驗流動相。

2.3 精密度與回收實驗

分別取乳狀、液狀與霜狀樣品作為本底，同時配制80mg·kg-1質量濃度的7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑混合標準溶液加入至各本底中，通過加標回收實驗與精密度測定，所得精密度與回收率見表5。

表5 精密度與回收率Tab.5 Experimental results of precision and recovery

由表5 可知，在不同性狀本底內加入不同水楊酸酯類紫外線吸收劑標準溶液的情況下，各類水楊酸酯類紫外線吸收劑的加標回收率均能夠達到91.5%～99.7%之間，且相對標準偏差均可保持在0.68%～2.33%之間。由此可以說明，本文測定方法具有較高的精密度與準確度，能夠滿足對化妝品水楊酸的實驗測定需求。

2.4 標準曲線與檢出限實驗

檢出限是對一個方法的有效性與靈敏度實施權衡的關鍵指標，在此通過標準曲線外標法實施定量。分別配制10、40、80mg·kg-13 種質量濃度的7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑混合標準溶液，依據儀器的運行條件實施測定，分別將化合物質量濃度與相對色譜峰面積作為橫坐標（X）與縱坐標（Y）對標準曲線實施繪制。依次運算得出標準曲線內7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑的濃度與峰面積線性回歸方程，并按照三倍信噪比對本文測定方法的檢出限實施計算。7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑的線性回歸方程與檢出限結果見表6。

表6 線性回歸方程與檢出限結果Tab.6 Linear regression equation and detection limit results

由表6 結果可知，在質量濃度為10～80mg·kg-1之內的水楊酸酯類紫外線吸收劑同相對色譜峰面積為線性關系，相關系數均大于或等于0.9997，同時本文測定方法對7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑的檢出限均在0.55～2.55mg·kg-1范圍內，由此可見，本文測定方法的靈敏度與有效性均較高。

2.5 樣品實際分析

從市售防曬化妝品中隨機挑選出10 份不同性狀的化妝品作為實驗測定樣品，其中包括防曬噴霧4 份、防曬乳3 份以及防曬霜3 份。依據實驗方法對每份防曬化妝品內的7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑實施測定，測定結果見表7。

表7 實際樣品測定結果（mg·kg-1）Tab.7 Test results of actual samples（mg·kg-1）

由表7 可知，隨機挑選出的10 份測定樣品中，均測出不同量的水楊酸酯類紫外線吸收劑.其中，各樣品中水楊酸乙基己酯的測出率最高，已高達100%，特別是防曬霜c 內水楊酸乙基己酯的測定值達到873.5mg·kg-1；水楊酸三甲環己酯在各樣品中的測出率達到80.0%，且防曬霜b 中的水楊酸三甲環己酯測定值最高，已達到416.1mg·kg-1；另外5 種水楊酸酯類紫外線吸收劑的測定值均在10.2～340.4mg·kg-1范圍內，存在于不同防曬化妝品樣品內。根據測定結果可知，當前市售防曬化妝品內普遍存在不同量的水楊酸酯類紫外線吸收劑，有關部門需提高對防曬化妝品內水楊酸酯類紫外線吸收劑的監管力度，為提升防曬化妝品質量安全提供有效保障。

3 結語

本文研究了超聲萃取-HPLC 法在化妝品水楊酸測定中的應用。以超聲萃取與高效液相色譜法相結合，對防曬化妝品內7 種水楊酸酯類紫外線吸收劑的含量實施測定。測定結果表明，本文測定方法的精密度與準確度較高，同時具備較高的靈敏度，能夠實現對隨機市售不同性狀防曬化妝品內水楊酸酯類紫外線吸收劑含量的有效測定，為相關部門提升對防曬化妝品內各類水楊酸酯類紫外線吸收劑含量的監管力度提供技術支持。