含植物提取物类化妆品中7种禁用农药残留量UPLC-MS/MS方法的研究
2021-06-07周建峰隋玉杰张碧宇项林敏邢银英邵晓林
周建峰,隋玉杰,张碧宇,项林敏,邢银英,邵晓林
(温州市质量技术检测科学研究院,浙江温州 325000)
含植物性提取物的化妆品在提取过程中不可避免地带入其在培育过程中使用的农药,这些化妆品的残留农药直接接触皮肤,长期使用会在体内不断蓄积,对人体健康构成潜在威胁[1],可导致慢性中毒,影响神经系统,破坏肝脏功能,造成生理障碍,影响生殖系统等。因此,化妆品安全检测中农药残留特别需要引起关注。
国家食品药品监督管理局(CFDA)也越发关注化妆品中农药残留的危害,国食药监许[2010]339号文件《关于印发化妆品中可能存在的安全性风险物质风险评估指南的通知》[2]中明确规定配方中含有植物来源原料的,对于仅经机械加工后直接使用的植物原料,应当说明可能含有农药残留的情况;对于除机械加工外,需经进一步提取加工的植物来源原料,必要时也应说明可能含有农药残留的情况。另外,《化妆品行政许可申报资料要求》其中有一条明确指出“植物来源的原料还应提交可能含有农药残留等污染物或提取加工过程中带入的杂质情况”。
在《化妆品安全技术规范》(2015年版)[3]中明确指出了,禁止禾草敌、燕麦敌、甲草胺、倍硫磷、乙菌利、吡氟禾草灵、烯草酮等农药残留,但并未规定化妆品中农药残留的测定方法[4]。试验采用超高效液相色谱-串联质谱对7种禁用农药残留进行提取检测,通过对于不同基质植物提取物的化妆品中农药及其萃取溶剂,提取方法及色谱分析条件进行试验,建立一套操作性强、适应性和覆盖面广、检测效率高的检测方法,促进整个化妆品行业的安全发展。
1 材料与方法
1.1 仪器设备
超高效液相色谱-串联质谱仪1290/6470,UPLC-MS/MS,配有电喷雾离子源(ESI源),美国Agilent公司产品;涡旋振荡器,赛默飞世尔LP Vprtex Mixer产品;冷冻离心机(SIGMA 3K15),转速≥5 000 r/min;EFAA-DC24-RT型氮吹仪,上海安谱实验科技股份有限公司产品;微量移液器Research Plus,美国Eppendorf公司产品;超纯水处理系统,美国Millipore公司产品;微孔滤膜,孔径为0.22μm有机相微孔滤膜,上海安谱实验科技股份有限公司产品。
1.2 试剂与耗材
禾草敌(Molinate),标准品,100μg/mL,1 mL溶于环己烷;燕麦敌(Diallate),标准品,1 000μg/mL溶于甲醇,1 mL,O2si;甲草胺(Alachlor),标准品,纯品型,99.9%,0.25 g;倍硫磷(Fenthion),标准品,纯品型,98.1%,0.25 g;乙菌利(Chlozolinate),标准品,100μg/mL,1 mL溶于环己烷;吡氟禾草灵(Fluazifop-butyl),标准品,100μg/mL溶于乙腈,1 mL;烯草酮(Clethodim),标准品,100μg/mL溶于乙腈,1 mL,O2si;氯化钠,分析纯,均为德国Dr.Ehrenstorfer公司产品。
净化管,北京隆年达有限公司提供;乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷、甲醇、甲酸,色谱纯,上海安谱实验科技股份有限公司提供;乙酸铵,色谱纯,美国Sigma-Aldrich公司提供。
1.3 标准溶液的配制
取适量农药标准品,在容量瓶中以甲醇溶解定容,配制成单标储备液,于-20℃冰箱中保存。分别取一定量的单标储备液,配制成质量浓度为2 000 ng/mL的7种农药标准品的混合中间工作液。临用前,用空白样品前处理所得基质溶液配制成质量浓度为20,40,60,80,100,200,400 ng/mL的混合标准工作液,绘制标准曲线。
1.4 样品的提取
准确称取化妆品样品2.00 g(精确至0.01 g)于50 mL具塞塑料离心管中,准确加入10 mL乙腈,漩涡提取1 min后,加入1.5 g氯化钠,再漩涡提取5 min,将离心管放入离心机,以转速5 000 r/min离心5 min,取上清液待净化。
1.5 QuEChERS净化
取7 mL上清液,置于有100 mg PSA+100 mg C18+300 mg MgSO4的净化离心管中,漩涡2 min,离心后取5 mL净化液,氮气吹至近干,用0.5 mL甲醇定容,过0.22μm有机相型微孔滤膜,待上机。
1.6 色谱条件
色谱柱:ZORBAX Eclipse Plus C18(2.1 mm×50 mm,1.8μm),流速0.2 mL/min,柱温35℃,进样量5μL。流动相A:甲醇(含0.1%甲酸和5 mmoL/L乙酸铵);流动相B:水(含0.1%甲酸和5 mmoL/L乙酸铵)。
梯度洗脱程序见表1。
表1 梯度洗脱程序
1.7 质谱条件
离子源:ESI电离源,正离子检测模式,离子源温度350℃,毛细管电压4 500 V,干燥气温度325℃,干燥气流速11 L/min,雾化器压力45 psi,监测模式为多反应监测(DMRM)。
7种农药残留物的多反应监测参数见表2。
表2 7种农药残留物的多反应监测参数
1.8 化合物MRM离子图
化合物MRM离子图见图1。
图1化合物MRM离子图
2 结果与分析
2.1 样品前处理优化
2.1.1 提取溶剂的选择
以回收率为指标,以含植物提取物化妆品为研究对象,针对固体类、液体类、乳状类、粉状类化妆品,考查了乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷、甲醇4种有机试剂的提取效果,试验步骤参照1.4和1.5步骤。按照以上前处理和净化步骤进行加标回收试验,在样品加标静置24 h后,以试验回收率为指标对4种有机试剂的提取效果进行考查。试验过程中,在以二氯甲烷提取样品时,出现较严重乳化现象,难以继续提取,故排除二氯甲烷作为提取试剂。乙酸乙酯对于乙菌利(Chlozolinate)、烯草酮(Clethodim)、吡氟禾草灵(Fluazifop-butyl)和禾草敌(Molinate)回收率偏低,而甲醇的平均提取效果都不符合期望值,而乙腈试剂的萃取效果比较合适。因此,选择乙腈作为最佳提取试剂。
4类含植物提取物化妆品4种溶剂提取效果比较见表3。
表3 4类含植物提取物化妆品4种溶剂提取效果比较/%
2.1.2 净化方法的选择
采用乙腈作为提取溶剂,使用固相萃取柱(GCB/NH2)净化方式和QuEChERS净化方式,分别考查其对于样品前处理的影响,比较平行试验的回收率结果。
从试验结果中可以看出,乙腈提取,固相萃取柱净化时,GCB可能会吸附个别农药残留项目,降低回收提取;而配合QuEChERS方法,考虑到液体类基质较为复杂,以其为空白基质加标回收更具参考性,净化管成分包含了不同含量的PSA,C18和无水MgSO4,其中PSA具有弱的阴离子交换能力,通过键合作用,能够除去脂肪酸、部分有机酸等极性物质,C18对油脂去除能力较好,考查4种不同含量的净化成分回收效果,最后确定QuEChERS方法作为净化方法。净化成分随着含量增多,回收效果会提高,在达到一定量后,会产生吸附效应。由试验结果可以看出,在使用100 mg PSA+100 mg C18+300 mg MgSO4作为净化含量时,试验效果较好。
液体类含植物提取物化妆品QuEChERS净化方式效果比较见表4。
表4 液体类含植物提取物化妆品Qu ECh ERS净化方式效果比较
2.2 标准曲线、回收率及精密度
配制7种农药标准品的混合标准工作使用液,以MRM的采集模式进行检测,绘制标准曲线。结果发现,各种农药质量浓度为20~400 ng/mL时线性良好,相关系数均大于0.995。以液体类化妆品为样品进行加标回收试验,加标水平分别为10,20,100μg/kg,按上述方法提取、净化样品,上机测试,计算平均回收率和线性。结果表明,分析物的平均回收率为70%~110%,精密度小于15%。
7种农药的线性回归方程、相关系数、检出限和3个加标水平下的回收率及精密度见表5,7种农药的标准曲线图见图2。
2.3 样品测试
根据所建立的方法对温州各商场商店购买的4个品种共60批次样品(固体类、液体类、乳状类、粉状类)进行农药残留检测,同时以空白样品做质量控制。
样品测试结果见表6。
3 结语
采用超高效液相色谱-串联质谱对7种禁用农药残留进行提取检测,通过对于不同基质植物提取物的化妆品中农药及其萃取溶剂,提取方法及色谱分析条件进行研究,建立一套操作性强、适应性和覆盖面广、检测效率高的检测方法,促进整个化妆品行业的安全发展,同时该方法可作为化妆品相关标准的制定参考和支持。试验只是对可控范围内的产品和试验因素进行考查,后续的还有其他未曾考虑到的影响因素有待继续完善和深入研究。
图2 7种农药的标准曲线图
表5 7种农药的线性回归方程、相关系数、检出限和3个加标水平下的回收率及精密度
表6 样品测试结果