吳光斌, 胡 陽, 倪 輝, 蔡慧農(nóng)
(集美大學(xué)生物工程學(xué)院,福建廈門 361021)
苯二胺類染發(fā)劑具有染色效果好、色調(diào)變化寬、維持時間長等諸多優(yōu)點,是目前應(yīng)用最廣泛的染發(fā)劑,但該類染發(fā)劑中所用到的一些染料中間體如p-苯二胺、p-氨基苯酚等具有致敏性和致突變性[1,2],特別是苯二胺的一些衍生物,可經(jīng)皮膚吸收,引起皮疹和使肝臟受損害[3,4]。目前染發(fā)劑的檢測方法主要包括薄層色譜[5]、高效液相色譜(HPLC)[6]、液相色譜-質(zhì)譜(HPLC-MS)[7]、氣相色譜(GC)[8]、氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)[9]、離子色譜法[10]、毛細管電泳[11]等。由于苯二胺及其衍生物具有強極性、低揮發(fā)性及不穩(wěn)定性的特點,且一種染發(fā)劑中往往同時添加了多種苯二胺衍生物,因此,HPLC法是最理想的檢測方法。雖然已經(jīng)有一些研究運用HPLC對單種或幾種苯二胺類染料進行了測定,但對染發(fā)劑中多種p-苯二胺N位衍生物的分析研究較少。
本實驗用HPLC-紫外(UV)檢測法同時測定染發(fā)劑中m-苯二胺、p-苯二胺鹽酸鹽、p-氨基苯酚、o-苯二胺、2-氯-p-苯二胺硫酸鹽、2-硝基-p-苯二胺、N,N-雙(2-羥乙基)-p-苯二胺硫酸鹽、N,N-二甲基-p-苯二胺硫酸鹽、N,N-二乙基-p-苯二胺硫酸鹽、N-苯基-p-苯二胺鹽酸鹽10種苯二胺衍生物,方法簡單、快速、準確,可基本滿足實際樣品分析要求。
Waters 1525高效液相色譜儀(美國,Waters),配紫外(UV)檢測器;pH211型pH計(意大利,Hanna);KQ-250E型超聲波提取器(昆山市超聲儀器有限公司);EL104型電子天平(瑞士,Mettler-Toledo);5415D型離心機(德國,Eppendorf )。
標準物質(zhì)(純度≥98%):m-苯二胺、p-苯二胺鹽酸鹽、p-氨基苯酚、o-苯二胺、2-氯-p-苯二胺硫酸鹽、2-硝基-p-苯二胺、N,N-雙(2-羥乙基)-p-苯二胺硫酸鹽、N,N-二甲基-p-苯二胺硫酸鹽、N,N-二乙基-p-苯二胺硫酸鹽、N-苯基-p-苯二胺鹽酸鹽,均購自日本東京化成公司。標準儲備液:準確稱取62.5 mg上述10種標準品,各加入25 mg Na2SO3,用50%乙醇水溶液定容至25 mL容量瓶中,混勻,濃度為2.5 g/L,-18 ℃保存一周。混合標準工作溶液:分別移取適量的各單一標準儲備液,用50%乙醇水溶液稀釋成濃度為0.1、1、5、50、100、200、400 mg/L的混合標準溶液。25 mmol/L磷酸鹽緩沖液體系:稱取Na2HPO40.958 g、KH2PO43.06 g、辛烷磺酸鈉1.0 g溶于約900 mL超純水中,H3PO4調(diào)節(jié)pH值至6.0,定容至1 000 mL;1%Na2SO3溶液。乙腈(美國天地公司)、辛烷磺酸鈉(美國Sigma公司)均為色譜純;Na2SO3、Na2HPO4、KH2PO4、乙醇等均為分析純。實驗用水為超純水。
準確稱取0.5 g染發(fā)劑樣品(精確至0.000 1 g),置于50 mL容量瓶中,加入約10 mL 50%乙醇水溶液,使樣品完全溶解,然后加入1 mL 1%的Na2SO3溶液,用50%乙醇水溶液定容。渦旋混合后超聲提取15 min,轉(zhuǎn)移至離心管以4 000 r/min離心5 min,取上清液過0.45 μm有機濾膜后,進行HPLC檢測。
色譜柱:Discovery RP-Amide C16柱(250×4.6 mm,5 μm,美國Supelco公司);流動相:A相為25 mmol/L磷酸鹽緩沖液(pH=6.0,含0.1 %的辛烷磺酸鈉),B相為乙腈;梯度洗脫:0~8 min,5%~40%B;8~15 min,40%~90%B;15~22 min,90%~5%B;22~25 min,5%B。流速:1.0 mL/min;柱溫:25 ℃;進樣量:20 μL;檢測波長:250、280 nm。
本方法采用50%乙醇水溶液超聲波提取,由于苯二胺衍生物中間體極易氧化變質(zhì),因此在提取過程中加入還原劑1 mL 1%Na2SO3溶液以提高苯二胺衍生物的回收率。樣品無需凈化,即采用提取液離心去沉淀并過濾后直接進樣,方法簡便、快速。
2.2.1色譜柱的選擇實驗比較了RP Amide C16柱(美國Supelco公司)和ZORBAX Extend C18柱(美國Agilent公司)的分離效果,結(jié)果顯示RP Amide C16柱對胺類物質(zhì)有良好的保留能力和分離度。因此實驗選用RP Amide C16柱。
2.2.2流動相體系的選擇實驗研究了不同溶劑、pH值及離子對試劑對分離效果的影響??疾炝怂?甲醇、水-乙腈、甲醇-磷酸鹽緩沖鹽(用NaOH調(diào)節(jié)pH值6.0、6.5、7.0)、乙腈-磷酸鹽緩沖液(用NaOH調(diào)節(jié)pH值6.0、6.5、7.0)、乙腈-磷酸鹽緩沖液(用NaOH調(diào)節(jié)pH值6.0、6.5、7.0,含0.1%的辛烷磺酸鈉)5種流動相體系對實驗的影響。結(jié)果表明:采用乙腈作為有機相較甲醇能獲得較好的峰形及保留;采用pH值為6.0的磷酸鹽緩沖液做流動相時,各目標物的分離效果最好;采用辛烷磺酸鈉的離子對試劑可以明顯改善保留和峰形。因此實驗最終選擇乙腈-磷酸鹽緩沖液(用NaOH調(diào)節(jié)pH值6.0,含0.1%的辛烷磺酸鈉)作為最佳流動相。 等度洗脫難以將10種目標物與樣品中的其它染料成分有效分離。因此采用梯度洗脫,優(yōu)化的流動相梯度洗脫如1.3節(jié)所述。
2.2.3檢測波長的選擇對10種目標物進行紫外區(qū)光譜掃描,除N-苯基-p-苯二胺鹽酸鹽在280 nm有特征吸收外,其它成分在250 nm左右區(qū)域都有吸收峰,因此實驗選用250 nm和280 nm作為定量檢測波長。
2.2.4柱溫的選擇實驗選擇25 ℃作為色譜柱溫度,保證了保留時間的穩(wěn)定性,同時也避免溫度過高引起染料成分的變化。
在上述優(yōu)化的液相色譜條件下,10種目標物標準品的典型色譜圖見圖1。
圖1 10種苯二胺衍生物標準品的色譜圖
在優(yōu)化實驗條件下,對不同質(zhì)量濃度的10種目標物標準品進行測定,結(jié)果顯示,10種目標物的質(zhì)量濃度在0.1~400 mg/L范圍內(nèi)與響應(yīng)值呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r為0.9992~0.9999。分別以信噪比(S/N)=3和S/N=10計算方法的檢出限和定量限(表1)。完全滿足國家標準[12]對染發(fā)劑的檢測要求。
選擇染發(fā)劑樣品(10種苯二胺衍生物均未檢出),在所確定的定量限基礎(chǔ)上添加3個不同濃度水平的標準品,進行加標回收率實驗,平行測定6次,計算其回收率和相對標準偏差(RSD)。結(jié)果表明,10種苯二胺衍生物的加標回收率為86%~115%,RSD均小于10%,說明該檢測方法的準確度好、精密度均較好。
表1 10種苯二胺衍生物的標準曲線、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限
利用本方法測定了5種市售染發(fā)劑中10種苯二胺衍生物的含量。結(jié)果表明所測染發(fā)劑樣品中各種苯二胺衍生物成分的含量符合我國《化妝品衛(wèi)生標準》,未發(fā)現(xiàn)含量超標情況。
建立了染發(fā)劑中10種苯二胺衍生物的高效液相色譜檢測方法,該方法樣品前處理操作簡便、快速、準確、精密度好、回收率高、為染發(fā)劑的監(jiān)督檢測提供了良好的技術(shù)支持,也是《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》(2007年版)中檢測方法的良好補充。
致謝:歐光南老師對本論文及實驗給予了大力幫助,在此表示感謝!