李杰,吉偉佳,楊婷婷,易路遙
江西省藥品檢驗(yàn)檢測研究院,國家藥品監(jiān)督管理局中成藥質(zhì)量評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西省藥品與醫(yī)療器械質(zhì)量工程技術(shù)研究中心,江西 南昌 330029
市場上化妝品產(chǎn)品推陳出新,琳瑯滿目,每種化妝品所含的化學(xué)組分更是種類繁多[1],其中香料是化妝品使用較多較廣的一類添加劑,然而隨著近年來化妝品的廣泛使用,化妝品的不良反應(yīng)報(bào)道也隨之增加[2],據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),因?yàn)槭褂没瘖y品的原因而產(chǎn)生的各種不良反應(yīng)至少有35%是因?yàn)橄懔蠈?dǎo)致的[3]。
隨著大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)和過敏案例的積累,香料中的新鈴蘭醛、苔黑醛及氯化苔黑醛[4-6]這三種物質(zhì)逐漸被列入各個(gè)國家和地區(qū)的化妝品禁用物質(zhì)目錄,歐盟委員會(huì)在2017 年8 月2 日發(fā)布了(EU)2017/1410 號法規(guī)[7],以及我國國家藥品監(jiān)督管理局在2021 年5 月28 日發(fā)布公告(2021 年第74號)[8],均將新鈴蘭醛、苔黑醛、氯化苔黑醛列為化妝品禁用物質(zhì)。
目前國內(nèi)僅剛剛出臺了新鈴蘭醛的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)有國內(nèi)文獻(xiàn)[9-13]中有用氣質(zhì)聯(lián)用法檢測塑料玩具中致敏性芳香劑、氣質(zhì)聯(lián)用法檢測化妝品中苔黑醛及氯化苔黑醛,HPLC-MS 法測定香料類過敏原物質(zhì)殘留量等可供參考,但同時(shí)檢測這三種香料的方法暫無;國外檢測標(biāo)準(zhǔn)有[14-16]歐盟CEN/TC 347 EN 16274:2012 消費(fèi)品中香料過敏原的氣質(zhì)聯(lián)用檢測方法,包括新鈴蘭醛Ⅰ(CAS 31906-04-4),但未包括新鈴蘭醛Ⅱ(CAS 51414-25-6)以及苔黑醛及氯化苔黑醛。
本研究改進(jìn)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)方法的樣品提取,采用新型通過式SPE 柱作為凈化手段,對方法提取溶劑,凈化過程等進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,并對方法的基質(zhì)效應(yīng),回收率,線性關(guān)系,檢出限,定量限等方法學(xué)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià),結(jié)合通用廣且能確證的氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS)技術(shù)[13],建立適用于化妝品基質(zhì)檢測三種致敏香料新鈴蘭醛、苔黑醛及氯化苔黑醛含量的定性定量方法。
Agilent 7890A/5975 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(Agilent 公司,美國),XS205DU 電子天平(METTLER TOLEDO,瑞士),ML204 電子天平(METTLER TOLEDO,瑞士);DB-17MS(30 m×0.25 mm,0.25 μm,Agilent 公司,美國);離心機(jī)(Thermo Fisher公司,美國);渦旋混合器(IKA 公司,德國)。
新鈴蘭醛對照品(批號:111528,新鈴蘭醛Ⅰ∶新鈴蘭醛Ⅱ=72∶28),來源:德國Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司;苔黑醛對照品(批號:D494613),來源:上海洽姆儀器科技有限公司;氯化苔黑醛對照品(批號:BCBW0256),來源:Sigma 公司;甲醇(色譜純),來源:Sigma;無水Na2SO4(分析純),來源:國藥集團(tuán);SHIMSEN Qvet-HP(2 g/6 mL),來源:日本島津。
8 批嬰幼兒護(hù)膚類化妝品(護(hù)膚霜4 批、潤膚乳4 批),8 批面膜類化妝品(保濕面膜、美白面膜等),爽膚水2 批(控油爽膚水等),均為市售所得。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液的制備精密稱取新鈴蘭醛標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)0.1 g(精確至0.1 mg,均為新鈴蘭醛同分異構(gòu)體的混合對照品,按照歸一化法新鈴蘭醛Ⅰ∶新鈴蘭醛Ⅱ=72∶28 換算各自的濃度,樣品中測得新鈴蘭醛總量以新鈴蘭醛Ⅰ和新鈴蘭醛Ⅱ之和計(jì)),苔黑醛標(biāo)準(zhǔn)品0.1 g(精確至0.1 mg),氯化苔黑醛標(biāo)準(zhǔn)品0.1 g(精確至0.1 mg)至10 mL 棕色容量瓶中,甲醇定容,得到濃度為新鈴蘭醛Ⅰ7.2 mg/mL 和新鈴蘭醛Ⅱ2.8 mg/mL、苔黑醛7.66 mg/mL、氯化苔黑醛10 mg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,置于4 ℃避光保存。臨用時(shí)分別取上述標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液適量,用甲醇稀釋成標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液。
1.2.2 樣品前處理精密稱取1.0 g 試樣置于10 mL容量瓶中,加入約5 mL 甲醇溶液,于超聲波清洗儀上超聲20 min,再用甲醇定容至10 mL,混勻,轉(zhuǎn)移至離心管中以8 000 r/min 高速離心10 min,取適量上清液通過2 g 無水Na2SO4脫水,取脫水后的溶液2 mL 置通過式SPE 小柱,直接收集流出液,經(jīng)0.22 μm 濾膜過濾,濾液作為待測溶液。
陰性樣品基質(zhì)溶液:取陰性樣品按上述方法制備。
1.2.3 色譜-質(zhì)譜條件色譜柱DB-17MS(30 m×0.25 mm,0.25 μm),色譜條件:初始溫度為100 ℃,保持1 min 后以10 ℃/min 速率升至200 ℃;然后以5℃/min 速率升至260 ℃;再以10 ℃/min 速率升至280 ℃,保持5 min。載氣:高純氦氣,流速為1.0 mL/min;進(jìn)樣口溫度為280 ℃;進(jìn)樣模式為分流進(jìn)樣,分流比5∶1。質(zhì)譜條件均為:離子源溫度230 ℃,四級桿溫度150 ℃,傳輸線溫度280 ℃ ;離子化方式為EI;電離能量為70 eV。
新鈴蘭醛Ⅰ定量離子136,定性離子192、105;新鈴蘭醛Ⅱ定量離105,定性離子118、163;苔黑醛定量離子151,定性離子106、152;氯化苔黑醛定量離子 185,定性離子186。
2.1.1 基質(zhì)工作標(biāo)準(zhǔn)曲線精密量取適量“1.2.1”中各標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲備溶液,用甲醇稀釋至適當(dāng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中間使用溶液,再用按照“1.2.2”的制備方法得到的陰性樣品基質(zhì)溶液配制對應(yīng)的基質(zhì)工作標(biāo)準(zhǔn)曲線,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)新鈴蘭醛Ⅰ的濃度范圍為0.36 μg/mL~10.80 μg/mL,新鈴蘭醛Ⅱ?yàn)?.14 μg/mL~4.20 μg/mL,苔黑醛為0.19 μg/mL~5.75 μg/mL,氯化苔黑醛為0.50 μg/mL~15.00 μg/mL。以目標(biāo)化合物的定量離子色譜峰峰面積為縱坐標(biāo),對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度為橫坐標(biāo)作圖,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。三種物質(zhì)在其標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi),峰面積與濃度值呈現(xiàn)的線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均大于0.990 0,線性范圍和相關(guān)系數(shù)見表1。
表1 基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程、線性范圍和相關(guān)系數(shù)
2.1.2 精密度取標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液中新鈴蘭醛Ⅰ0.36 μg/mL、新鈴蘭醛Ⅱ0.14 μg/mL、苔黑醛0.19 μg/mL、氯化苔黑醛0.50 μg/mL 溶液與新鈴蘭醛Ⅰ10.80 μg/mL、新鈴蘭醛Ⅱ4.20 μg/mL、苔黑醛5.75 μg/mL、氯化苔黑醛15.00 μg/mL 溶液,各連續(xù)進(jìn)樣6 次,計(jì)算峰面積的RSD 作為低、高濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的日內(nèi)精密度。計(jì)算結(jié)果RSD 均小于10%,滿足實(shí)驗(yàn)要求。
2.1.3 回收率及重復(fù)性試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)選取了霜、乳液、粉劑和液體劑4 種典型的化妝品樣品作為基質(zhì)本底,分別添加了1 倍定量限(低)、2 倍定量限(中)、10 倍定量限(高)3 個(gè)添加濃度,按前述“1.2.2”處理,分別平行制備5 份,經(jīng)測定并計(jì)算結(jié)果可知,方法對于不同化妝品基質(zhì),霜?jiǎng)┑幕厥章试?2.5%~99.5%之間,乳劑的回收率在72.3%~98.7%之間,粉劑的回收率在70.5%~125.4%之間,液體劑的回收率在85.6%~111.7%之間,RSD 均小于10%。
2.1.4 方法的檢出濃度和最低定量濃度向霜?jiǎng)?、乳液、粉劑和液體的空白基質(zhì)中定量添加三種待測組分,按“1.2.2”處理后,測定信噪比為3∶1 時(shí),添加的化合物的量為方法檢出濃度;測定信噪比為10∶1 時(shí),添加的化合物的量為方法最低定量濃度。經(jīng)測定,檢出濃度為新鈴蘭醛Ⅰ1.1 mg/kg、新鈴蘭醛Ⅱ 0.4 mg/kg、苔黑醛0.6 mg/kg、氯化苔黑醛1.5 mg/kg;最低定量濃度為新鈴蘭醛Ⅰ3.6 mg/kg、新鈴蘭醛Ⅱ1.4 mg/kg、苔黑醛1.9 mg/kg、氯化苔黑醛5.0 mg/kg。
采用上述方法對8 批嬰幼兒護(hù)膚類化妝品,8批面膜類化妝品、爽膚水2 批開展了分析。樣品按“1.2.2”處理并測定,結(jié)果顯示,其中1 批嬰幼兒護(hù)膚霜類化妝品檢出新鈴蘭醛34.3 mg/kg。兒童嬰幼兒護(hù)膚類化妝品中存在添加致敏香料情況,需引起重視,嬰幼兒一直都是高風(fēng)險(xiǎn)人群[17],是安全問題的易發(fā)區(qū),鑒于我國剛剛于今年5 月更新《化妝品禁用原料目錄》[8],嬰幼兒護(hù)膚類化妝品的香料添加使用情況需要重點(diǎn)關(guān)注。
在色譜條件優(yōu)化過程中,我們針對氣相毛細(xì)管色譜柱的極性強(qiáng)弱進(jìn)行了對比,選擇了不同液膜厚度的HP-5MS 毛細(xì)管柱(0.25 μm、1.0 μm),DB-17MS 毛細(xì)管柱,DB-WAX 毛細(xì)管柱及HP-FFAP毛細(xì)管柱對三種標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)行分析,其中HP-5MS 和DB-17MS 對三個(gè)目標(biāo)化合物分離最為合適,且出峰峰形較好,HP-5MS 液膜厚1.0 μm 比0.25 μm 的分離度更好,而針對三種致敏香料的分離時(shí)長來看,HP-5MS 毛細(xì)管柱對其分離耗時(shí)較DB-17MS 毛細(xì)管柱更長,故最終將DB-17MS 作為分離色譜柱。
在升溫條件優(yōu)化過程中,我們比較了多個(gè)文獻(xiàn)[14-21]的方法:若選擇起始溫度為60 ℃,會(huì)導(dǎo)致三個(gè)目標(biāo)物分離度不好且出峰時(shí)間較長,因此,我們通過抬高色譜柱DB-17MS 的初始的溫度,優(yōu)化升溫程序,使目標(biāo)物在12 min 內(nèi)即可出峰完全,且分離度良好,最后快速抬高溫度至280 ℃進(jìn)行雜質(zhì)掃尾,三個(gè)目標(biāo)物的總離子流圖詳見圖1。
圖1 GC/MS儀器條件下3種香料的總離子流圖
質(zhì)譜條件的優(yōu)化通過GC-MS 在SCAN 模式下對新鈴蘭醛、苔黑醛及氯化苔黑醛標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液進(jìn)行掃描,確定了各自的定性定量離子。
化妝品前處理提取溶劑常用的有甲醇和乙腈,綜合考慮適用范圍和氣相色譜分離手段,甲醇極性大,基質(zhì)的適用性更好一些,且乙腈在氣相色譜分析中一般較少使用,加之甲醇毒性稍弱一點(diǎn),因此最后選擇了甲醇作為提取溶劑,同時(shí)增加無水硫酸鈉脫水處理步驟,最后為保護(hù)氣相毛細(xì)管色譜柱避免甲醇的溶解損傷,設(shè)置了分流比進(jìn)樣[17]。
3.3.1 SPE 柱的選擇為了快速且有效地凈化樣品提取液,結(jié)合文獻(xiàn)[17]采用通過式SPE 小柱來進(jìn)行凈化,為了選擇合適的固相萃取柱建立專屬性好的前處理凈化方案,我們選擇了不同品牌不同填料的SPE 柱,PRiME HLB(200 mg/6 mL)、PRiME MCX(200 mg/6 mL)、SHIMSEN Qvet-NM(2 g/6 mL)及SHIMSEN Qvet-HP(2 g/6 mL)。分別進(jìn)行4 種設(shè)計(jì)分析:標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液直接過柱、樣品基質(zhì)溶液直接過柱、樣品基質(zhì)溶液過柱后添加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、樣品基質(zhì)溶液添加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)后再過柱。實(shí)驗(yàn)選用霜?jiǎng)⑷閯?、粉劑和液體4 類化妝品作為考察基質(zhì),標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)過柱前和過柱后的添加量均使得最后標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)上機(jī)溶液濃度為5 μg/mL。結(jié)果顯示,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液直接過柱實(shí)驗(yàn)中,三個(gè)目標(biāo)物SHIMSEN Qvet-HP平均回收率為95.1%、SHIMSEN Qvet-NM 平均回收率為81.7%、PRiME MCX 平均回收率為43.5%、PRiME HLB 平均回收率為43.5%。樣品基質(zhì)溶液直接過柱實(shí)驗(yàn)中,SHIMSEN Qvet-NM 和SHIMSEN Qvet-HP 去除干擾效果較好,PRiME HLB、PRiME MCX 次之,液體基質(zhì)的3 款柱子雜峰去除干擾效果SHIMSEN Qvet-HP 要優(yōu)于SHIMSEN Qvet-NM,PRiME HLB、PRiME MCX 效果次之。樣品基質(zhì)溶液過柱后添加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和樣品基質(zhì)溶液添加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)后再過柱的實(shí)驗(yàn)中,通過樣品基質(zhì)溶液添加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)再過柱測得的目標(biāo)物峰面積與樣品基質(zhì)溶液過柱后添加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測得的目標(biāo)物峰面積之比計(jì)算回收率,通過計(jì)算,SHIMSEN Qvet-HP 回收率為85.0%~95.0%、SHIMSEN Qvet-NM 回收率為78.0%~86.0%、PRiME HLB 回收率為80.0%~90.0%,PRiME MCX 回收率為40.5%~46.0%。
綜上,可選擇SHIMSEN Qvet-HP(2 g/6 mL)作為凈化柱。同時(shí)進(jìn)一步結(jié)合基質(zhì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合選擇最優(yōu)的凈化柱。
3.3.2 基質(zhì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)基質(zhì)效應(yīng)(ME)的計(jì)算[17]等于“3.3.1”方案設(shè)計(jì)中樣品基質(zhì)添加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)過柱后測得目標(biāo)物的峰面積與對應(yīng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液的峰面積的百分比再減去100%,若計(jì)算結(jié)果為負(fù),則為基質(zhì)效應(yīng)抑制,若計(jì)算結(jié)果為正,則為基質(zhì)效應(yīng)增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,PRiMEMCX對霜?jiǎng)┖腿閯┑幕|(zhì)效應(yīng)有較強(qiáng)抑制(-68.1%~-45.0%),SHIMSEN Qvet-HP 有略微基質(zhì)效應(yīng)增強(qiáng)(21.0%~9.0%),PRiME MCX 對粉劑和液體的基質(zhì)效應(yīng)為一般抑制,PRiME HLB 和SHIMSEN Qvet-HP 為略微增強(qiáng)。
綜上,最終選擇SHIMSEN Qvet-HP(2 g/6 mL)作為凈化柱。
香料是化妝品中常見的配料之一,香料過敏會(huì)引起包括過敏性接觸性皮炎,刺激性接觸性皮炎等各種過敏反應(yīng),導(dǎo)致皮膚紅腫、脫屑和角質(zhì)化等,長期還會(huì)引起皮膚皸裂、苔蘚化和角質(zhì)化過度等嚴(yán)重癥狀。部分商家為吸引消費(fèi)者而添加的各種香料會(huì)帶來潛在的過敏風(fēng)險(xiǎn),因此有必要針對化妝品中常見致敏香料物質(zhì)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估。
本研究建立了化妝品中三種致敏香料新鈴蘭醛、苔黑醛和氯化苔黑醛的GC-MS 測定方法。對色譜、質(zhì)譜條件及樣品提取凈化方案進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化,完成了基質(zhì)效應(yīng)及方法學(xué)驗(yàn)證等評價(jià),該分析方法前處理簡單,高效準(zhǔn)確,選擇性好,可用于化妝品中三種致敏香料含量的測定分析。