吕春华, 陈笑梅, 朱晓雨, 黄超群

(浙江出入境检验检疫局 检验检疫技术中心, 杭州 310016)

在线衍生-高效液相色谱法测定化妆品中的游离甲醛

吕春华, 陈笑梅, 朱晓雨, 黄超群

(浙江出入境检验检疫局 检验检疫技术中心, 杭州 310016)

采用自动在线衍生-高效液相色谱法测定化妆品中游离甲醛的含量。样品经乙腈涡旋提取,以2,4-二硝基苯肼的乙腈-乙酸溶液为衍生液,在线衍生2 min后,衍生物在Agilent C18色谱柱上分离,以乙腈(65+35)溶液为流动相进行洗脱,用二极管阵列检测器测定,检测波长为355 nm。甲醛线性范围为1.0～20.0 mg·L-1,测定下限(10S/N)为50 mg·kg-1。加标回收率在83.0%～98.4%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在3.4%～7.8%之间。

高效液相色谱法; 自动在线衍生; 游离甲醛; 化妆品

甲醛被世界卫生组织确认为致癌和致畸物质,在我国有毒化学品控制名单上高居第二位。化妆品中甲醛超标问题越来越引起消费者的关注。甲醛或甲醛缓释剂通常被添加至化妆品中,通过缓慢释放甲醛或其衍生物达到杀菌防腐目的。我国《化妆品卫生规范》(2007版)[1]规定甲醛为限用物质,其限量为0.1%～5%,同时禁止用于喷雾产品;规定甲醛缓释剂类防腐剂的限量为0.1%～0.6%;所有含甲醛或可释放甲醛物质的化妆品,当成品中甲醛含量超过0.05%(以游离甲醛计)时,必须在产品标签上标印“含甲醛”。

化妆品中甲醛的检测方法有分光光度法[1]、柱后衍生-色谱法[2]和柱前衍生-色谱法[3-9]。由于化妆品中甲醛缓释剂的存在,在样品前处理过程中,甲醛缓释剂会大量分解,导致游离甲醛的检测结果偏高。采用柱后衍生法,复杂基质需要经固相萃取柱净化,且样液要立即检测;柱前衍生法衍生效率高,但消耗较多衍生试剂,操作相对繁琐。在线衍生法不仅可以节约衍生试剂,减少操作步骤并可实现自动化,符合分析化学的发展方向。目前尚未有自动化在线衍生-液相色谱测定甲醛的报道。

本工作采用在线衍生-高效液相色谱法测定化妆品中的甲醛。通过优化前处理和在线衍生反应条件,避免甲醛缓释剂分解,用于化妆品中甲醛的检测。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent 1200型高效液相色谱仪,配二极管阵列检测器(DAD)。

甲醛标准储备溶液:100 mg·L-1,使用时用乙腈配制成所需质量浓度的标准溶液,有效期为1 h。

2,4-二硝基苯肼(DNPH)溶液:称取适量DNPH,用乙腈-乙酸(4+1)混合液配制成2 g·L-1溶液。

有机溶剂均为色谱纯,其他试剂均为分析纯,试验用水为去离子水。

1.2 色谱条件

Agilent C18色谱柱(150 mm×4.6 mm,5 μm);流动相为乙腈(65+35)溶液;流量1.0 mL·min-1;柱温30 ℃;检测波长为355 nm。在线衍生程序:吸取衍生液10 μL,样品溶液5 μL,衍生液10 μL,充分混合,反应2 min。

1.3 试验方法

称取样品0.200 g于10 mL具塞比色管中,用乙腈溶解并定容至10 mL,涡旋混匀1 min,以不低于3 000 r·min-1转速离心5 min,经0.45 μm有机相滤膜过滤后,1 h内供液相色谱测定。

2 结果与讨论

2.1 色谱行为

甲醛标准溶液经衍生反应后的色谱图见图1。

1-衍生剂DNPH;2-甲醛衍生物图1 甲醛衍生物的色谱图Fig. 1 Chromatogram of formaldehyde derivative

2.2 在线衍生反应条件的选择

分别用pH 2.0的乙腈-磷酸盐缓冲溶液(1+1)混合液和乙腈-乙酸(4+1)混合液配制DNPH溶液,与甲醛标准溶液涡旋混合1 min,离线衍生2 min时反应完全,二者的衍生效率相近。分别采用两种衍生液,进行在线衍生,甲醛衍生物的峰面积随衍生时间的变化曲线见图2。

1-DNPH的乙腈-乙酸(4+1)溶液;2-DNPH的pH 2.0的乙腈-磷酸盐缓冲溶液(1+1)图2 甲醛衍生物的峰面积随衍生时间的变化曲线Fig. 2 Varying graphs of peak area of formaldehyde derivative versus derivatization time

由图2可知:采用乙腈-磷酸盐缓冲溶液的衍生液,在线衍生5 min反应完全,衍生效率是离线衍生的52%;采用乙腈-乙酸的衍生液,在线衍生2 min反应完全,衍生效率是离线衍生的95%。因此,试验选择乙腈-乙酸(4+1)混合液配制DNPH溶液为在线反应衍生试剂。

2.3 提取溶剂的选择

选择化妆品中使用率较高的咪唑烷基脲(F1)、双(羟甲基)咪唑烷基脲(F2)、1,3-二羟甲基-5,5-二甲基海因(DMDM乙内酰脲,F3)、季铵盐-15(F4)、乌洛托品(F5)、多聚甲醛(F6)、甲苯磺酰胺甲醛树脂(F7)和2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇(F8)等8种甲醛缓释剂,试验考察了提取溶剂对甲醛缓释剂释放甲醛量的影响。分别称取各甲醛缓释剂10 mg 6份,分别加入甲醇、乙腈、pH 2.0缓冲溶液、pH 4.0缓冲溶液、水、pH 9.0缓冲溶液各1 mL,涡旋1 min,室温静置5 min,按色谱条件测定,结果见表1。

由表1可知:甲醇和水溶液促进甲醛供体醇解和水解,释放甲醛量较高;乙腈能较好抑制甲醛供体分解。因此,试验选择乙腈为提取溶剂。

表1 不同提取溶剂对甲醛缓释剂释放甲醛量的影响Tab. 1 Effects of different extraction solvents on the amounts of formaldehyde released by formaldehyde donors μg

2.4 提取时间的选择

试验考察了提取时间对甲醛缓释剂释放甲醛量的影响。分别称取8种甲醛缓释剂10 mg,加入乙腈1 mL,涡旋1 min,室温静置5 min、1 h、2 h、24 h,按色谱条件测定。结果表明:随提取时间增加,多聚甲醛释放甲醛量递增明显;其他7种缓释剂,静置1 h释放甲醛总量比静置5 min时增加2%。故试验选择乙腈提取液在静置时间1 h内进行测定。

2.5 标准曲线、测定下限及回收率

在色谱条件下对甲醛标准溶液系列进行测定,甲醛的质量浓度在1.0～20.0 mg·L-1内与响应值呈线性关系,线性回归方程为y=105x+10.5,相关系数为0.999 8。方法的测定下限(10S/N)为50 mg·kg-1。

在洗手液、沐浴露、指甲油空白样品中分别添加50,100,200 mg·kg-1甲醛标准溶液进行回收试验,平行测定6次,甲醛的回收率在83.0%～98.4%之间,测定值的相对标准偏差在3.4%～7.8%之间。

2.6 样品分析

试验抽样检测130多个化妆品样品,甲醛检出量与配方基本相符。检出甲醛样品中,甲醛质量比最大值为322 mg·kg-1,配方含聚季铵盐-7和DMDM乙内酰脲。含聚季铵盐类样品,通常检出甲醛含量较低。

本工作以乙腈提取化妆品中游离甲醛,涡旋1 min,静置时间1 h内,采用2,4-二硝基苯肼的乙腈-乙酸(4+1)溶液为衍生液,在线衍生后进行高效液相色谱测定。乙腈提取-在线衍生法有效避免了甲醛缓释剂分解导致甲醛检测结果偏高的问题。该方法快速、简便、自动化程度高,衍生液消耗少,可用于化妆品中甲醛的测定。

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Determination of Free Formaldehyde in Cosmetic by HPLC Combined with Online Derivatization

LÜ Chun-hua, CHEN Xiao-mei, ZHU Xiao-yu, HUANG Chao-qun

(InspectionandQuarantineTechnicalCenter,ZhejiangEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Hangzhou310016,China)

Free formaldehyde in cosmetic was determined by HPLC combined with automatic online derivatization. Free formaldehyde in cosmetic samples was extracted by acetonitrile and reacted efficiently with 2,4-dinitrophenylhydrazine in acetonitrile-acetic acid solution for 2 min. The formaldehyde derivative was separated on an Agilent C18chromatographic column with acetonitrile-water (65+35) as the mobile phase for elution, and then detected by DAD at the wavelength of 355 nm. The linear range of formaldehyde was 1.0-20.0 mg·L-1, with the lower limit of determination (10S/N) of 50 mg·kg-1. Recovery rates obtained by standard addition method were in the range of 83.0%-98.4% and RSDs (n=6) were in the range of 3.4%-7.8%.

HPLC; Automatic online derivatization; Free formaldehyde; Cosmetic

10.11973/lhjy-hx201703007

2016-02-02

国家质量监督检验检疫总局课题(2013Ik190);浙江 省科技厅项目(2013C33038)

吕春华(1981-),女,浙江东阳人,高级工程师,博 士,主要从事理化检验工作。E-mail:lvch@ziq.gov.cn

O657.7

A

1001-4020(2017)03-0281-03