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静态顶空结合气相色谱-质谱联用法测定3种不同性状化妆品中的甲醛

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中国卫生检验杂志2015年12月第25卷第23期Chin J Health Lab Tec,Dec.2015,Vo1.25,No.23 ・化学测定方法・ 静态顶空结合气相色谱一质谱联用法测定 3种不同性状化妆品中的甲醛 林建,薛晓康,丁卯 上海化工研究院检测中心,上海200062 摘要:目的建立3种不同性状化妆品中甲醛的快速、准确的检测方法。方法采用静态顶空结合GC—MS法,水剂、 乳液、膏状物化妆品顶空加热平衡温度分别为50℃、6O℃、7O℃,加热平衡时间为15 min,色谱柱为cD一624毛细管柱 (60 m×0.32 mm,1。8 m),柱温为4O℃保持2 min,10 ̄C/rain升至260 oC,保持1 min;进样口温度为240℃,分流比为 5:1,氦气流速为1 ml/min,离子源温度为230 oC,传输线温度为280℃,电离能量70 eV,SIM数据采集模式,定量离子 为m/z 30。结果 甲醛浓度为10 ms/kg~200 ms/kg时,线性相关性良好(r=0.999 6)。3种浓度系列溶液测定结果的 相对标准偏差(RSD)为1.02%~1.42%,回收率为85.5%一104.2%,以3倍信噪比(S/N=3)计算得出方法的最低检 出限为1.25 ms/kg。结论方法简便可行,检测灵敏度、准确度及精密度均可满足化妆品中甲醛含量的检洳要求。 关键词:静态顶空;气相色谱一质谱联用法;化妆品;甲醛 中图分类号:0657.63 文献标识码:A 文章编号:1004—8685(2015)23—4013—03 Determination of formaldehyde in 3 types of cosmetic products by headspace gas chromatography——mass spectrometry LIN Jian,XUE Xiao—kang,DING Mao Determination Center.Shanghai Chemical Research Institute,Shanghai 200062,China Abstract:Objective A rapid and accurate method was developed for the determination of formaldehyde in three types of COS— metic products.Methods Headspace and GC—MS were employed for the analysis of formaldehyde in 3 types of cosmetic prod— ucts.The optimal conditions were that equilibrium temperature was 50 cC,60℃,70℃for water—based,emulsion and paste cosmetic products respectively;equilibrium time was 15 rain;chromatographic column was CD一624(60 m×0.32 mm,1.8 m),with column temperature of40 oC for 2 min,10℃/min to 260 oC for 1 min;injection temperature was 240℃;split ra— tic was 5:1;He flow rate was 1 m]/min;EI source temperature was 230 oC;transmission line temperature was 280℃;ioniza— tion energy was 70 eV;data acquisition mode was SIM;and quantitative ion was m/z 30.Results The results showed that the correlation coeifcient(r)was 0.999 6 when the concentration of it was among 10 mg/kg一200 mg/kg,with the RSD of 1.02%一1.42%for three concentration series.and the recovery rate of among 85.5%一104.2%.The detection limit ofform— aldehyde was 1.25 ms/kg calculated by three times of the S/N.Conclusion The method is applicable,and the sensitivity, accuracy and prevision all meet the analysis requirement. Key Words:Headspace;Gas chromatography—mass spectrometry;Cosmetic products;Formaldehyde 在化妆品行业中,甲醛的使用相当广泛。由于其 琐费时。气相色谱法及液相色谱法也有报道_5 j,采 亲水性好、杀菌率高、价格低廉以及不受体系中的酸 用直接进样,容易污染分析仪器,且灵敏度低,若采用 碱度影响等优点,而常用作化妆品中的防腐剂¨J。甲 衍生化或富集后检测,虽然提高了灵敏度,但步骤较 醛接触到人体组织后会发生强烈刺激并产生硬化 , 为复杂耗时。本文采用静态顶空结合气相色谱一质 引发过敏性接触性皮炎,此外还有致癌、致突变的遗 谱联用仪(GC—MS)测定化妆品中的甲醛含量,既消 传效应 。很多国家已经将其列为化妆品禁用品。 除了基体的干扰,又大大提高了甲醛的灵敏度,建立 我国《化妆品卫生规范》规定化妆品中的游离甲醛含 了一种快速、准确及环境友好型的化妆品中甲醛含量 量≤O.2%;指甲硬化剂中,甲醛浓度≤5%;除臭类化 检测的方法。 妆品必须检验其中的甲醛含量 。因此,化妆品中甲 醛含量的检测显得尤为重要。化妆品中甲醛含量的 1材料与方法 检测方法很多,《化妆品卫生规范》采用乙酰丙酮分光 1.1样品化妆品基质物(不含甲醛的乳液样品); 光度法测定化妆品中的甲醛,该方法样品处理较为繁 爽肤水;保湿乳液;眼霜。 1.2仪器与试剂气相色谱一质谱联用仪GC7890A一 作者简介:林建(1984一),男,硕士,工程师,主要从事环境影响物 5975c(美国安捷伦);静态顶空进样器G1888(美国安 定性定量工作。 捷伦);20 ml顶空瓶及聚四氟乙烯瓶垫、压盖器等。 中国卫生检验杂志2015年12月第25卷第23期Chin J Health Lab Tee,Dec.2015,Vo1.25,No.23 甲醛标准物质:1 000 mg/L甲醛标准溶液(批号: 222828)。 1.3 方法 1.3.1仪器条件 1.3.1.1 GC—MS分析条件CD一624毛细管柱 (60 m×0.32 mm,1.8 m),柱温为40℃保持2 min, l0℃/min升至260 oC,保持1 min;进样口温度为 240℃,分流比为5:1,氦气流速为1 ml/min。离子 源温度为230℃,传输线温度为280℃,电离方式为 EI源,电离能量为70 eV,溶剂延迟时间为5 min。 SIM数据采集模式,定量离子为m/z 30。 1.3.1.2 顶空条件 顶空平衡温度:50℃、60℃、 70℃;平衡时间:15 min。 1.3.2标准系列溶液的配制 准确称取化妆品基质 物质5.0 g于20 ml顶空瓶中,分别加入甲醛标准溶 液50 I*1、100 Ixl、200 txl、500 I*1、1 000 I*l,配成含量为 10 mg/kg、20 mg/kg、40 mg/kg、100 mg/kg、200 mg/kg 的标准系列溶液,迅速用压盖器压紧。 2结果 ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞4 3 3 3 3 3 删姗3 3 3 3 3 2.1顶空平衡温度选择分别称取5.0 g水剂、乳液 及膏状物化妆品于20 ml顶空瓶中,移取100 浓度 为1 000 mg/L的甲醛标准溶液于3种不同性状化妆 品中,混匀并于室温下平衡静置2 h。实验设定顶空 平衡时间为15 min,分别测定40℃、50℃、60℃、 70℃、80℃时甲醛的检出量,得到甲醛的峰面积与平 衡温度问的关系。由图1可知,当平衡时间恒定时, 随着平衡温度的升高,甲醛的峰面积随之增大,说明 甲醛的逸出量增大,分析的灵敏度提高。但随着温度 的增高,溶剂的挥发性也随之增大,增加污染几率,另 考虑到顶空进样系统的安全性,本方法选择水剂、乳 液、膏状物化妆品的顶空平衡温度分别为50℃、 6O℃、70℃ 恒 温度(℃) 图1平衡温度与甲醛峰面积的关系 2.2加热平衡时间 样品处理过程按照2.1中所 述,实验设定顶空平衡温度为60 o【=,分别测定 10 min、15 min、20 min、25 min时甲醛的检出量,得到 甲醛的峰面积与加热平衡时间的关系。由图2可知, 随着平衡时间的增大,甲醛的峰面积随之增大,由于 甲醛的沸点较低,属于易挥发类化合物,15 min后峰 面积增幅明显降低,为提高检测效率,本方法选择水 剂、乳液、膏状物化妆品的平衡时间均为15 min。 恒 时l司(min) 图2平衡时间与甲醛峰面积的关系 2.3线性关系按照仪器条件对1.2.2中5种甲醛 标准系列溶液,以甲醛的质量浓度( )为横坐标,对应 的峰面积(Y)为纵坐标绘制标准曲线。结果表明,甲 醛在质量浓度为10 mg/kg~200 mg/kg时,与其峰面 积呈线性关系,线性方程为Y=1 709.7x+1 117.8,相 关系数(r)为0.999 6,甲醛色谱图见图3。 8000000 6O00Oo0 骥4000000 2000000 0 4 5 6 7 8 9 10 l】 12 13 保留时间(min) 图3甲醛色谱图 2.4 精密度 分别配制10 mg/kg、40 mg/kg、 200 mg/kg的标准溶液各6份,按照上述仪器条件和 顶空条件进行测定,甲醛峰面积的相对标准偏差 (RSD)为1.02%~1.42%。 2.5回收率各取3种性状的化妆品5.0 g分别加 入到20 m1顶空瓶中,添加浓度分别为10 mg/kg、 40 mg/kg、100 mg/kg,按照上述色谱条件进行检测, 回收率为85.5%~104.2%(表1)。 表1 3个浓度系列甲醛加标回收率测定结果 注:ND表示未检出。 2.6检出限 以标准系列溶液中的最低浓度 10 mg/kg进行测定,仪器3倍信噪比(S/N=3)计算 得出甲醛的检出限为1.25 mg/kg。 (下转第4018页) ・4018・ (%) 竹靛罂 中国卫生检验杂志2015年12月第25卷第23期∞鲫0 Chin J Health Lab Tec,Dec.2015,Vo1.25,No.23 一..n 。 L00 L一…一..: 。 000o 3。 。 o0 。 mones and antibiotics in surface water of delaware『J].J Ame Wa— ter Res Associat,2013,49(2):463—474. 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Ni ̄ller K.Licha T,Bester K,et a1.Development of a multi—resi— ] ] 时间(min】 ] ] ] ] 注:A、B、C为样品谱图;D、E、F为甲硝唑标准谱图。 due analytical method,based on liquid chromatography—tandem mass spectrometry,for the simultaneous determination of 46 micro— ] ] ]m  ]¨  图2阳性样品的MS/MS图谱 contaminants in aqueous samples[J].J Chromatogr A,2010,1217 3结论 (42):6511—6521. 本研究建立了消毒产品中氯霉素、甲砜霉素、氟 甲砜霉素和甲硝唑的超高效液相色谱一串联质谱的 检测方法。在样品前处理过程中,加入40 mmol/L盐 酸水溶液稀释提取,再经过MCS固相萃取柱富集净 化,在富集的同时排除了复杂基质对离子化效率的影 响。采用所建立的方法对10份消毒产品进行检测, 其中甲硝唑的检出率为20%,其他均未检出。 参考文献 [1]Vaicunas R,Inamdar S,Dutta S,et a1.Statewide survey of hor— 王硕,张晶,邵斌.超高效液相色谱一串联质谱测定污泥中氯 霉素、磺胺类、喹诺酮类、四环素类与大环内酯类抗生素[J]. 分析测试学报,2013,32(2):179—185. 张秀蓝,张烃,董亮,等.固相萃取/液相色谱一串联质谱法检 测医院废水中21种抗生素药物残留[J].分析测试学报, 2012,31(4):453—458. 雷晓宁,鲁建江,刘子龙,等.高效液相色谱一电喷雾串联质 谱法同步检测污水处理厂活性污泥中12种抗生素[J].石河 子大学学报,2013,31(6):759—764. 付慧,胡小键,丁昌明,等.LC—MS/MS法同时测定消毒产品 中6种抗生素残留[J].卫生研究,2012,41(2):282—286. 收稿日期:2015—04—27 (上接第4014页) 2.7 实际样品测定选取市场出售的水剂、乳液、膏 状物化妆品各2种,称取5.0 g样品于20 ml顶空瓶 中,按上述实验条件进行测定,每个样品平行测定3 次(n=3),测定结果见表2。 表2 6种化妆品中甲醛含量的测定 样品名称 精华液 化妆水 美白乳液 保湿乳液 眼霜 理过程,方法准确简单。不同的化妆品基质对甲醛的 吸附影响力不同,在不干扰实验的情况下,为确保甲 醛最大限度的逸出,本方法采用了不同的平衡加热温 度。该方法在精密度、准确度及最低检出限方面均可 满足化妆品中甲醛的检测要求,为不同性状的化妆品 的质量控制提供检测方法依据。 参考文献 [1]杨雪梅,周枝凤,马安德,等.静态顶空GC—MS法测定化妆 品中的甲醛[J].分析试验室,2011,30(2):92—94. 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