梁 飄 陳書華 林 露

1.廣東省陽江市公共衛(wèi)生醫(yī)院檢驗科，廣東 陽江 529500；2.廣東省陽江市疾病預(yù)防控制中心檢驗科，廣東 陽江 529500

氣相色譜-質(zhì)譜法檢測染發(fā)劑殘留的研究

梁 飄1陳書華1林 露2

1.廣東省陽江市公共衛(wèi)生醫(yī)院檢驗科，廣東 陽江 529500；2.廣東省陽江市疾病預(yù)防控制中心檢驗科，廣東 陽江 529500

目的：探討染色的發(fā)樣中2,5-二氨基甲苯，間苯二胺，對苯二胺、二苯胺和鄰苯二胺等5種組分的氣相色譜-質(zhì)譜檢測方法。方法：將染色過的發(fā)樣清洗剪碎后，先用2mol/L的氫氧化鈉消化分解，超聲處理40min，再水浴(37℃)繼續(xù)消解6h。取出后用乙酸乙酯萃取5min，有機(jī)物層進(jìn)樣。結(jié)果：本研究優(yōu)化了染色發(fā)樣的預(yù)處理方法，建立了同時檢測染色發(fā)樣中5種殘留組分的GC-MS檢測方法。結(jié)論：此方法簡單快速，可推薦用于檢測染色發(fā)樣中殘留的染發(fā)劑含量。

氣相色譜-質(zhì)譜法；染發(fā)劑；苯二胺；2,5-二氨基甲苯硫酸鹽

染發(fā)劑在生活中越來越被使用，但是染發(fā)劑含有大量的有害物質(zhì)，會影響到使用者的健康。如：染發(fā)劑中的有效成分苯胺類化合物對皮膚有致敏作用，經(jīng)頭皮吸收會導(dǎo)致體內(nèi)蓄積苯胺、硝基苯等有毒化學(xué)物質(zhì)，嚴(yán)重的甚至誘發(fā)膀胱癌、白血病、皮膚癌、過敏性腎炎等。孕婦長期接觸染發(fā)劑可致胎兒畸形或大腦發(fā)育不良。另外，染發(fā)劑中鉛含量很高，是顏料、家用油漆的5～10倍，過多殘留還會引起鉛中毒。

質(zhì)譜(mass spectrometry，MS)是一種定性技術(shù)，靈敏度極高，可以確定化合物的分子量，在結(jié)構(gòu)分析具有重要作用。利用色譜進(jìn)行物質(zhì)的分離，然后利用質(zhì)譜儀對未知物質(zhì)進(jìn)行鑒定，結(jié)合二者優(yōu)點進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用是分析未知化合物的常用技術(shù)。氣相色譜法是有機(jī)物分離的常用方法，尤其適用于定量分析。質(zhì)譜法適用于定性分析，對物質(zhì)的判斷精準(zhǔn)，但分離功能差，無法直接處理混合物。氣相色譜-質(zhì)譜法結(jié)合了兩者的優(yōu)點，使得復(fù)雜的有機(jī)混合物的分離并且定性識別成為了可能。目前有以氣相色譜-質(zhì)譜法測定2,5-二氨基甲苯、間苯二胺、鄰苯二胺、對苯二胺和二苯胺含量的報道。但大多數(shù)研究是以染發(fā)劑為檢測對象檢測其中的有害物質(zhì)，尚無以染色頭發(fā)為樣本檢測頭發(fā)中殘留的染發(fā)劑有毒物質(zhì)的報道[1-2]。

1 儀器與材料

1.1儀器 美國安捷倫GC6890-5973MSD氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(含自動進(jìn)樣器、高性能分子渦輪泵、四極桿質(zhì)量分析器、電子轟擊電離源、MSD Chemstation質(zhì)譜工作站、NIST 98質(zhì)譜庫)。HP-5MS色譜柱(30m×0.25mm×0.25μm)；Q-250超聲清洗器。

1.2 試劑 間苯二胺、鄰苯二胺、對苯二胺均由Merk公司提供；二苯胺、2,5-二氨基甲苯硫酸鹽由Sigma公司提供。所用試劑均為分析純。

1.3 材料 采集24份近一年染發(fā)的發(fā)樣作為實驗組，另采集24份未染過發(fā)的發(fā)樣作為對照組。

2 方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制 分別稱取5種標(biāo)準(zhǔn)品各適量，分別用乙酸乙酯溶解，得到10mg/ml標(biāo)準(zhǔn)品儲備液，2～8℃保存?；旌?種標(biāo)準(zhǔn)品儲備液，并用乙酸乙酯稀釋標(biāo)準(zhǔn)儲備液，依次得0.5，2.5，5.0，10.0，15.0，20.0，25.0μg/ml的5種混合標(biāo)準(zhǔn)品工作溶液，自動進(jìn)樣，進(jìn)行GC-MS分析。以監(jiān)測特征離子所得峰面積對質(zhì)量濃度作XY散點圖，得到5種組分的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.3 氣相色譜-質(zhì)譜的分離分析參數(shù) 色譜條件： HP-5MS毛細(xì)管柱(30m×0.25mm×0.25μm)，初始的溫度為70℃維持2min，接著以每分鐘10℃的速度升至180℃，1min后以每分鐘25℃的速度升至310℃，維持5min。載氣He氣(純度為99.999%以上)，流量1.0ml/min。進(jìn)樣量1.0μl，進(jìn)樣口溫度310℃，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣1min后以每分鐘48ml量吹掃載氣He氣。

質(zhì)譜條件：接口溫度310℃；電離方式選擇電子轟擊電離(E1)；電離能量70eV；電子倍增器電壓選為自動調(diào)諧電壓加200V；離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；溶劑延遲5min；Scan方式的質(zhì)量掃描范圍：35～450amu；采集選擇離子模式(SIM)數(shù)據(jù)，采集的參數(shù)見表1。根據(jù)得到的質(zhì)譜圖，搜索譜庫，對復(fù)雜樣品定性確認(rèn)。

表1 染發(fā)劑5種組分的離子特征和保留時間

2.4 樣品處理 用pH7洗發(fā)劑清洗發(fā)樣，再用自來水和純化水漂洗，去除外源性染發(fā)劑的污染。發(fā)樣剪碎至1～2mm，稱取0.1g剪碎后的發(fā)樣于試管中，加入2mol/L氫氧化鈉1.25ml，超聲波處理40min，然后水浴(37℃)繼續(xù)消解6h。隨后加入5ml乙酸乙酯，0.1g氯化鈉，震蕩混勻萃取20min，使得發(fā)樣中殘留的染發(fā)劑進(jìn)入有機(jī)相。待溶液靜置分層后，取上清有機(jī)相進(jìn)樣。

3 結(jié)果與分析

3.1 線性范圍內(nèi)最小檢測濃度 分別配制0.5、2.5、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0μg/ml的5種標(biāo)準(zhǔn)品混合工作溶液，根據(jù)“2.3”中的儀器參數(shù)進(jìn)行分析測定，得到5種染料組分的峰面積Y與質(zhì)量濃度X(μg/ml)之間的散點圖，添加趨勢線。結(jié)果表明，峰面積與質(zhì)量濃度在0.5～25μg/ml的濃度范圍內(nèi)有良好的線性相關(guān)性，R2>0.983，5種染發(fā)劑組分中間苯二胺、鄰苯二胺、對苯二胺的最小檢測限均為0.2μg/ml，而二苯胺、2,5-二氨基甲苯的最小檢測限為0.5μg/ml。

3.2 樣本分析結(jié)果 采用本法測定24份人發(fā)樣本中染發(fā)劑主要組分的殘留，主要包括間苯二胺、鄰苯二胺、2,5-二氨基甲苯硫酸鹽、對苯二胺及二苯胺。對于同一份樣品，相同進(jìn)樣量，重復(fù)試驗，用SIS法所得的譜圖有重復(fù)性，無雜質(zhì)干擾。結(jié)果見表2。

表2 人發(fā)樣本中各組分平均殘留量(μg/g)

4 討論

4.1 樣本的預(yù)處理方法 堿性物質(zhì)可以消化分解膠原蛋白，用2mol/L氫氧化鈉溶液溶脹頭發(fā)，盡可能的釋放出發(fā)樣中內(nèi)源性的組分，以便提高接下來液-液萃取的提取效率[3]。

為選擇合適的提取溶劑，取4份平行樣品，氫氧化鈉消解后加入500μg/ml混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液5ml，分別用四種萃取溶劑萃取(丙酮、乙酸乙酯、乙醇、四氫呋喃)，加入0.1g氯化鈉后超聲5min，定容至25ml，靜置后取有機(jī)相進(jìn)樣。最后分析測出的峰圖發(fā)現(xiàn)，使用乙酸乙酯作為萃取劑，其樣品各組分峰圖的面積最大，故本試驗選擇乙酸乙酯作為萃取劑。

4.2 樣品的色譜分離條件 為保證所測物質(zhì)完全氣化，根據(jù)分析物的最高沸點，選擇進(jìn)樣口溫度為310℃。因此設(shè)定進(jìn)樣口溫度為310℃，柱初始溫度為70℃；根據(jù)實驗確定程序升溫條件，發(fā)現(xiàn)當(dāng)一階升溫速度小于20℃/min時，分離效果更好，同時考慮到溶劑延遲時間，確定一階升溫速率設(shè)定為每分鐘10℃；第二次升溫速度設(shè)定為25℃/min，最終溫度310℃；分流進(jìn)樣時，全掃描方式的總離子流(TIC)的峰形較好，但離子監(jiān)測定量的靈敏度大大降低，為保證定性的靈敏度，最終確定采用不分流進(jìn)樣。

4.3 人發(fā)殘留染發(fā)劑對人體的危害 研究發(fā)現(xiàn)，人發(fā)中容易殘留大量對苯二胺，而對苯二胺容易被氧化，生成苯醌二亞胺，這也是對苯二胺致敏性的主要原因。一些人使用后會出現(xiàn)眼瞼浮腫，甚至皮膚發(fā)紅、出現(xiàn)紅疹，奇癢難忍，并且人體胃腸道、肝臟和呼吸系統(tǒng)也可能受損。何國群等[4]研究苯二胺在不同濃度時，經(jīng)皮膚吸收后，影響實驗動物的淋巴細(xì)胞的免疫效應(yīng)的程度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，小鼠淋巴細(xì)胞的增殖與皮膚吸收的對苯二胺量呈正相關(guān)。

除了致敏，染色劑組分有致突變致癌的作用。Chung[5]等進(jìn)行突變實驗發(fā)現(xiàn)，苯胺類衍生物硝基苯胺、對苯二胺、鄰苯二胺等可導(dǎo)致中國倉鼠卵巢細(xì)胞發(fā)生染色體畸變，也可誘發(fā)沙門菌發(fā)生回復(fù)突變。研究發(fā)現(xiàn)39%的白血病患者患病都可能與使用染發(fā)劑有關(guān)，非何杰金氏淋巴瘤以及白血病病人中，94%的人都曾使用過染發(fā)劑。對大約13000名成年女性的隨機(jī)調(diào)查統(tǒng)計分析后發(fā)現(xiàn)，使用過染發(fā)劑的女性患白血病的概率是不染發(fā)的3.9倍。目前濫用染發(fā)劑導(dǎo)致女性白血病發(fā)病率逐年上升，醫(yī)學(xué)家對此提出了“染發(fā)劑白血病”的概念[6]。

[1] 李英．氣相色譜-質(zhì)譜選擇離子法測定氧化型染發(fā)劑中9 種組分[J]．香料香精化妝品，2004，6(3) ：9．

[2] 劉麗．超聲波抽提氣相色譜-質(zhì)譜法測定氧化型染發(fā)劑中16 種染料[J]．分析化學(xué)研究報告，2004，25(10)：1333．

[3] 胡雁，楊俊，谷勛剛，等．反相離子對高效液相色譜法同時測定頭發(fā)中的尼古丁和可天寧[J]．分析測試學(xué)報，200，25(2)：77-80．

[4] 何國群，鄭穗生，謝曉萍，等．對苯二胺對小鼠淋巴細(xì)胞的增殖效應(yīng)及其皮膚致敏性研究[J]．現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2011，38(17)：3525-3527．

[5] Chung K T，Murdocu C A，Zhou Y G，et al．Effects of the nitro-group on the mutagenicity and toxicity of some benzamines [J]．Environ and Mol Mutagen，1996，27(1)：67-74．

[6] 李云暉．氧化型染發(fā)劑遺傳毒作用的機(jī)制研究[J]．癌變·畸變·突變，2001，11(13) ：255．

R-331

A

1007-8517(2015)08-0147-02

2015.01.21)