汤 娟，丁友超，费晓庆，吴 斌，钱志娟，陈山丹，李 柏

（1.南京海关工业产品检测中心，江苏 南京 210019；2.南京海关动植物与食品检测中心，江苏 南京 210019；3.南京海关轻工产品与儿童用品检测中心，江苏 扬州 225009；4.南京金检检验有限公司，江苏 南京 210019）

二硬脂基二甲基氯化铵（DSDMAC）是一类季铵盐类阳离子表面活性剂，在化妆品中主要用作洗涤剂、乳化剂、柔顺剂和防静电剂。该类化合物通常由碳链长度为十八和十六的烷基二甲基氯化铵混合物组成，主要包括双十八烷基二甲基氯化铵（DHDMAC）、十六烷基十八烷基二甲基氯化铵（HODMAC）和双十六烷基二甲基氯化铵（DODMAC）3种化合物。

DSDMAC 易通过食物链在生物体和人体内富集蓄积，该类物质具有一定的生物毒性，对水产品中鱼类的半数致死浓度为0.6～2.6 mg/L（作用48～96 h）［1］。国外已颁布法规对该类物质进行限制，如欧盟化学品注册、评估、授权和限制法规（REACH）规定产品中DSDMAC 的含量不得超过0.1%（质量分数），挪威消费性产品中禁用特定有害物质法令（PoHS）也进行了相同含量水平的限制［2］。美国环境工作组（EWG）将DSDMAC 的安全性等级列为3 级（安全性最高为1 级）。研究表明，DSDMAC 也是诱发过敏的过敏原之一，该类物质对皮肤尤其是眼周等敏感部位的皮肤具有刺激性［3-4］。目前我国尚未对此类化合物进行监管，尤其是新版的化妆品技术规范未对该类化合物进行限制，这可能对化妆品进出口贸易尤其是出口贸易产生影响，也会给人民大众的身体健康带来威胁。因此，迫切需要建立一种测定化妆品中DSDMAC的有效简便的方法。

目前，DSDMAC 检测的样品基质主要集中于纺织品［5-7］和染整助剂［8］，针对化妆品基质的报道较少［9］；采用的检测方法一般为液相色谱-质谱法。与DSDMAC 类似结构物质的检测方法主要有液相色谱-质谱法［10-13］、高效液相色谱法［14-15］、气相色谱-质谱法［16］、毛细管电泳法［17］、分光光度法［18］等。其中质谱检测器的成本较高，毛细管电泳仪的普及率低于高效液相色谱仪，分光光度计的检测干扰较多，DSDMAC无紫外吸收，采用常规的紫外检测器无法检测，而蒸发光散射检测器（ELSD）是一种通用型检测器，不要求样品有紫外或荧光吸收，因此本文采用高效液相色谱-蒸发光散射检测法测定化妆品中的DSDMAC，目前国内外均未见报道。本方法对市售化妆品的应用结果可为国内相关法规制订提供数据支撑，为海关行政部门应对国外技术贸易壁垒提供技术支持，为化妆品生产企业提供技术指导，具有较高的应用价值。

1 实验部分

1.1 仪器、试剂与材料

1260 型高效液相色谱仪，配备ELSD 检测器（美国Agilent 公司）；KQ-250DB 型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；HY-DA 型机械振荡器（常州润华电器有限公司）；LDZ5-2型离心机（美国Sigma 公司）；Milli-Q 去离子水仪（美国Sigma 公司）；PL602-L 型、ML54 型电子天平（感量0.01 g 和0.000 1 g，梅特勒-托利多上海有限公司）。

乙腈（色谱纯，德国Merck公司）；乙酸铵（色谱纯，美国Sigma-Aldrich公司）；氯化钠（分析纯，南京化学试剂股份有限公司）；DSDMAC标准物质（纯度≥99.0%，德国Dr. Ehrenstorfer公司）。

1.2 标准溶液的配制

准确称取DSDMAC标准物质10 mg，用乙腈充分溶解后定容至10 mL，配制成质量浓度为1 000 mg/L的标准储备液。根据检测需求，将标准储备液用乙腈逐级稀释成所需质量浓度的系列标准工作液。

1.3 样品前处理

称取2.0 g（精确至0.01 g）样品于50 mL 离心管中，加入15 mL 乙腈水溶液（体积比2∶1），通过超声处理分散样品，加入3 g 氯化钠后以160 r/min 振荡提取30 min，8 000 r/min 离心5 min。取5 mL 上层清液浓缩至干后，用1 mL乙腈溶解残渣，经有机相滤膜过滤到进样瓶中，供测定。

1.4 分析条件

色谱柱：AcclaimTMSurfactant柱（150 mm×4.6 mm，5 µm，美国Thermo Fisher Scientific 公司）；流动相：A 为100 mmol/L 乙酸铵水溶液（pH 5.5），B 为乙腈；梯度洗脱程序：0.0～10 min，70%～95% B，10～15 min，95% B，15～16 min，95%～70% B，16～18 min，70% B；柱温：30 ℃；进样量：10 µL；流动相流速：1.0 mL/min；分析时间：18 min；ELSD蒸发温度为40 ℃，雾化器温度为45 ℃，雾化气体为氮气，载气流速为1.5 L/min。

2 结果与讨论

2.1 检测器的选择

采用二极管阵列检测器，在0～30 min 和190～700 nm 范围内，对质量浓度为50 mg/L 的DSDMAC标准溶液进行全波长扫描。结果表明，待测分析物几乎无紫外吸收，二极管阵列检测器不能获得有效响应。蒸发光散射检测器、示差检测器和质谱均是通用型检测器，但示差检测器的灵敏度相对较低，且不适用于梯度洗脱，质谱的价格昂贵、不易推广。因此，本研究选择蒸发光散射检测器。

2.2 色谱柱的选择

已有文献［6-10］主要采用氨基柱作为DSDMAC的分离色谱柱，C18柱是液相色谱分离最常用的色谱柱，AcclaimTMSurfactant 柱是专用于分离阴离子、阳离子、非离子和两性表面活性剂的色谱柱。本研究以100 mmol/L 乙酸铵水溶液（pH 5.5）和乙腈作为流动相，比较了C18柱（150 mm×4.6 mm，5 µm）、氨基柱（150 mm×4.6 mm，5 µm）和AcclaimTMSurfactant 柱（150 mm×4.6 mm，5 µm）对DSDMAC 的分离效果。结果表明，DSDMAC 在AcclaimTMSurfactant 柱上的分离效果最佳，在C18柱上无保留，在氨基柱上DSDMAC 中的3 种化合物（DHDMAC、HODMAC、DODMAC）无法基线分离。因此，本研究采用AcclaimTMSurfactant柱为分离色谱柱。

2.3 流动相的优化

高效液相色谱分析常用的有机流动相为甲醇和乙腈，但实验发现甲醇会导致AcclaimTMSurfactant柱的背景压力过高，而使用任何比例的乙腈，色谱柱背景压力均适中。因此，选择乙腈作为有机流动相。

流动相的离子浓度是影响分离效果的重要因素之一。分别比较了不同浓度的乙酸铵水溶液（0～200 mmol/L）作为水相对DSDMAC 色谱分离的影响。结果显示，待测分析物的保留时间随着离子浓度的增加而增加，当乙酸铵的浓度为100 mmol/L 时，DSDMAC 可获得较理想的保留时间和分离效果。因此，选择100 mmol/L乙酸铵水溶液为水相。

流动相的pH 值对色谱分离也有较大影响。AcclaimTMSurfactant 柱的最佳使用pH 值为3.0～6.5；乙酸铵作为缓冲盐时，ELSD的推荐使用pH值为3.8～5.8 和8.2～10.2。结合上述要求，分别比较了pH值为4.0、4.5、5.0 和5.5 的100 mmol/L 乙酸铵水溶液对DSDMAC 色谱分离效果的影响。结果表明，随着pH 值的增大，各分析物的保留时间均有所增加，当pH 值为5.5 时，DSDMAC 获得最佳的分离效果和响应。因此，选择流动相pH 值为5.5。在优化色谱条件下，50 mg/L DSDMAC的色谱图见图1。

图1 DSDMAC的色谱图Fig.1 Chromatogram of DSDMAC

2.4 前处理条件的优化

2.4.1 提取溶剂的优化DSDMAC 易溶于极性有机溶剂，微溶于水。以不同基质种类的化妆品为研究对象，分别比较了甲醇、乙醇和乙腈作为提取溶剂时对样品的提取情况。结果显示，直接采用上述3 种溶剂提取时，由于部分化妆品中含有大量水溶性增稠剂，不仅影响提取液的过滤，长期使用还会堵塞色谱柱。另外，多数化妆品中含有大量亲水性表面活性剂，长期使用会严重污染仪器。最终采用乙腈水溶液（2∶1）超声分散样品，再加入氯化钠至两相分层，该前处理方法可去除大量的水溶性增稠剂和亲水性表面活性剂。

2.4.2 提取条件的优化以空白卸妆油、护发精油、眼影、粉饼、牙膏、口红、乳液、洗发露、精华水、漱口水为研究基质，采用加标回收实验，比较了不同振摇时间和振荡频率对DSDMAC 回收率的影响。结果显示，随着振摇时间的延长和振荡频率的增大，DSDMAC 的回收率也随之提高，但过高的振荡频率会使一些样品出现乳化现象而导致回收率下降。实验选择振摇时间为30 min，振荡频率为160 r/min，该条件下DSDMAC的回收率均不低于92%。

2.5 方法学评价

2.5.1 线性范围、检出限及定量下限根据检测需求，将标准储备液逐级稀释成所需浓度的系列标准工作液，按照“1.4”条件进行检测。将DSDMAC 中3 种化合物对应的峰面积之和（Y）与对应的质量浓度（X，mg/L）进行线性回归，得到线性方程。在空白基质样品中分别添加不同浓度水平的待测组分，根据3 倍（S/N=3）和10 倍信噪比（S/N=10）分别确定检出限（LOD）和定量下限（LOQ）。结果表明，DSDMAC 的线性范围为10～200 mg/L，相关系数（r2）为0.999 4，检出限和定量下限分别为3.27、9.96 mg/kg，能够满足REACH法规和PoHS法令的检测要求。

2.5.2 准确度与精密度分别以代表性空白样品（卸妆油、护发精油、眼影、粉饼、牙膏、口红、乳液、洗发露、精华水、漱口水）为基质，采用三水平六平行的方式进行加标回收实验（见表1）。结果表明，在3个不同加标水平下，上述样品中DSDMAC 的平均回收率为82.5%～101%，相对标准偏差（RSD，n=6）均不大于6.3%。本方法的准确度和精密度均符合残留物分析技术指标要求。

表1 空白样品中DSDMAC的回收率与相对标准偏差（n=6）Table 1 Recoveries and relative standard deviations of DSDMAC in blank samples（n=6）

2.6 实际样品检测

采用本方法对市售的133 个不同品种化妆品进行测定，样品来源于国内企业产品和进口产品。结果表明，大部分样品中DSDMAC 的含量满足国外相关法规要求，但有1 个乳液样品中DSDMAC的测定值（1 909 mg/kg）超出法规限量要求。阳性样品的色谱图见图2。

图2 阳性样品的色谱图Fig.2 Chromatogram of a positive sample

3 结 论

本研究建立了高效液相色谱-蒸发光散射检测器测定化妆品中无紫外吸收的DSDMAC 的分析方法。通过对色谱柱、流动相和样品前处理条件的优化，使DSDMAC 中3 种主要结构化合物得到有效分离。该方法准确、快速、有效，可满足国外REACH 法规和PoHS 法令的监管要求，也可为国内相关法规的限量制订提供数据支撑，为海关行政部门的进出口化妆品监管工作提供技术支持。