呂瓊芳,彭敏,梁惠明,黃少宏
(江門市藥品檢驗(yàn)所,廣東江門 529000)
斑蝥素是一種天然的防御性毒素,外用具有皮膚止癢,改善局部神經(jīng)營養(yǎng)及刺激毛根、促進(jìn)毛發(fā)生長的作用[1]。但斑蝥素的毒副作用大,安全范圍窄,皮膚大范圍外涂易導(dǎo)致中毒,表現(xiàn)為心肌損害,心腎器官實(shí)質(zhì)性損傷、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害及衰竭癥狀[2]。
氮芥是一種生物烷化劑,有高度的化學(xué)活性,能直接作用于細(xì)胞,抑制細(xì)胞的迅速增殖,現(xiàn)作為廣譜抗腫瘤藥物應(yīng)用。同時(shí)氮芥屬于高毒類,是一種強(qiáng)起皰劑和局部刺激劑,能刺激皮膚毛發(fā)的生長。若鹽酸氮芥水溶液滴到皮膚上會(huì)被迅速透皮吸收,引起大皰紅腫疼痛甚至組織壞死潰瘍,嚴(yán)重時(shí)可通過呼吸道吸收引起氣道水腫和肺水腫[3]。
斑蝥素和氮芥均有促毛發(fā)生長的作用,易被非法添加在育發(fā)、防禿、洗發(fā)類產(chǎn)品中,但因毒副作用大,我國《化妝品安全技術(shù)規(guī)》(2015年版)規(guī)定斑蝥素和氮芥為禁用組分[4],進(jìn)行嚴(yán)格控制,在育發(fā)、防禿、洗發(fā)類產(chǎn)品中均不得檢出。
《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》(2015 年版)原收載斑蝥素和氮芥的檢測方法是分開的,操作不方便。規(guī)范中含量測定采用氣相色譜法,樣品采用三氯甲烷提取?;瘖y品樣品的基質(zhì)體系復(fù)雜[5],許多育發(fā)、防脫產(chǎn)品中添加了中藥提取物,其生物堿成分多,用三氯甲烷提取到的雜質(zhì)較多,常導(dǎo)致氣相色譜法測定時(shí)產(chǎn)生很多干擾峰,對(duì)疑似陽性樣品缺乏確證手段[6-9],還有需經(jīng)過酸化除雜、堿性提取等繁瑣的樣品處理步驟,容易造成測定結(jié)果不準(zhǔn)確。
曾有文獻(xiàn)報(bào)道采用轉(zhuǎn)相萃取-氣相色譜法[10]、固相萃取-氣相色譜法[7]和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[11]測定斑蝥素或氮芥的含量,但少有文獻(xiàn)將斑蝥素和氮芥同時(shí)測定,且采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法定量比氣相色譜法排除干擾能力更強(qiáng)[12]。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)因其具有靈敏度高、專屬性強(qiáng)等特點(diǎn),已在化妝品定量及確證方面廣泛應(yīng)用[13-16],有效解決了市場上種類繁多、性狀各異、成分復(fù)雜的各種育發(fā)類產(chǎn)品中斑蝥素、氮芥的檢測問題。
國家食品藥品監(jiān)督管理局2019 年第12 號(hào)通告中將斑蝥素和氮芥檢測方法合并,采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法,但筆者在新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)一些問題,針對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行合理的優(yōu)化,并對(duì)優(yōu)化后方法進(jìn)行方法學(xué)考察,發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后方法適用性更強(qiáng),可行性更好。同時(shí)對(duì)影響結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵步驟展開探討,提出合理建議,以期為化妝品從業(yè)人員熟練運(yùn)用該方法提供參考。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀:Aglient 8890-7000D型,美國安捷倫科技有限公司。
電子分析天平:METTLER XS205DU 型,感量為0.01 mg,梅特勒托利多科技(中國)有限公司。
渦旋振蕩器:Vortex3000型,維根技術(shù)(北京)有限公司。
高速冷凍離心機(jī):CT15RT型,上海天美生化儀器設(shè)備工程有限公司。
超純水處理系統(tǒng):Milli-Q 型,德國賽多利斯集團(tuán)。
鹽酸氮芥標(biāo)準(zhǔn)品:批號(hào)為U 40-2008063-02,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.69%,美國OST Research Chemicals公司。
斑蝥素標(biāo)準(zhǔn)品:批號(hào)為110783-201105,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.6%,中國食品藥品檢定研究院。
三氯甲烷:HPLC級(jí)。
氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉試劑:均為分析純,廣州化學(xué)試劑廠。
化妝品樣品:市售。
實(shí)驗(yàn)用水為超純水(符合GB/T 6682—2008 一級(jí)水要求)。
色譜柱:HP-5MS 石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm,美國安捷倫科技有限公司);柱溫:程序升溫,初始溫度為50 ℃,保持1 min,以20 ℃/min速率升至150 ℃,保持5 min,再以30 ℃/min速率升至230 ℃,保持1 min;進(jìn)樣口溫度:230 ℃;色譜-質(zhì)譜接口溫度:230 ℃;載氣:氦氣,體積分?jǐn)?shù)≥99.999%;電離方式:EI;電離能量:70 eV;測定方式:選擇離子檢測(SIM),氮芥定性離子為m/z106、63、120,定量離子為m/z106;斑蝥素定性離子為m/z128、96、70,定量離子為m/z128;進(jìn)樣體積:1 μL;進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣,分流比為10∶1;溶劑延遲:5 min。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
精密稱取斑蝥素標(biāo)準(zhǔn)品10 mg、鹽酸氮芥標(biāo)準(zhǔn)品12.5 mg,分別置于10 mL 容量瓶中,用三氯甲烷溶解并定容至標(biāo)線,制成斑蝥素和氮芥質(zhì)量濃度均為1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。準(zhǔn)確移取斑蝥素和氮芥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液各1 mL于同一10 mL容量瓶中,用三氯甲烷定容稀釋制成含斑蝥素和氮芥100 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。分別準(zhǔn)確移取混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液0.05、0.10、0.25、0.50、1.00 mL 至10 mL 容量瓶中,用三氯甲烷定容至標(biāo)線,搖勻,制成系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.3.2 樣品預(yù)處理
稱取樣品0.5 g(精確到0.001 g),置于10 mL離心管中,加飽和氯化鈉水溶液2.0 mL,渦旋2 min,用0.5 mol/L 鹽酸溶液或0.5 mol/L 氫氧化鈉溶液將樣品溶液調(diào)節(jié)至中性,精密加入三氯甲烷 5 mL,渦旋混勻2 min,于4 ℃以10 000 r/min 的轉(zhuǎn)速離心10 min,取下層有機(jī)相,經(jīng) 0.22 μm 微孔濾膜過濾后,濾液作為待測溶液。
1.3.3 定量方法
依次將系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)樣,分別繪制斑蝥素與氮芥的定量離子色譜峰面積-質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線,其線性相關(guān)系數(shù)應(yīng)大于0.99。取樣品溶液進(jìn)樣,將斑蝥素與氮芥的色譜峰面積代入標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算出樣品中斑蝥素或氮芥的含量。
按照國家食品藥品監(jiān)督管理局2019 年第12 號(hào)通告的標(biāo)準(zhǔn),采用5 000 r/min 離心3 min,樣品尤其是膏霜類的分層不明顯、不完全。然后采用4 ℃以10 000 r/min 轉(zhuǎn)速離心10 min后,分層清晰。降低溫度、提高轉(zhuǎn)速及延長離心時(shí)間均有利于樣品快速、完全分層,提取更充分,測定結(jié)果更準(zhǔn)確。同時(shí)除雜更干凈,減少了基質(zhì)干擾及對(duì)儀器的污染,過濾時(shí)溶液也易于通過濾膜。
樣品提取時(shí),需要加入飽和氯化鈉水溶液作為破乳劑,加入氯化鈉后需要充分渦旋使基質(zhì)分散,否則加入三氯甲烷提取時(shí),乳化現(xiàn)象嚴(yán)重,使得樣品的提取效率降低,影響測定結(jié)果準(zhǔn)確性。另外氮芥在pH 7 以上的水溶液中會(huì)發(fā)生水解而失活,而pH 值對(duì)斑蝥素測定結(jié)果影響較小,故實(shí)驗(yàn)提取時(shí)控制pH 6 ~7,提取效果較好[1]。
改變色譜柱的程序升溫速率,由標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的15 ℃/min 提升至20 ℃/min,其余條件保持不變時(shí),發(fā)現(xiàn)分析時(shí)間縮短約2 min(見表1),此時(shí)氮芥與溶劑峰仍能有效分離。樣品在分析前段有較多基質(zhì)峰,繼續(xù)提升升溫速率基質(zhì)峰易對(duì)目標(biāo)峰產(chǎn)生干擾,故升溫速率設(shè)置為20 ℃/min。針對(duì)三氯甲烷制備的樣品不夠穩(wěn)定的情況,縮短分析時(shí)間,重現(xiàn)性更好,同時(shí)可以提高試驗(yàn)效率。
表1 不同升溫速率時(shí)的分析時(shí)間
分別采用分析純?nèi)燃淄榕c色譜純?nèi)燃淄橹苽錁悠?,依次進(jìn)樣三氯甲烷空白溶液及用其制備的0.5 μg/mL氮芥標(biāo)準(zhǔn)品溶液,色譜圖分別如圖1~圖6所示。
對(duì)比圖1、圖2并提取質(zhì)譜圖,確認(rèn)6.304 min為氮芥峰,5.989 min為較大溶劑峰。
圖1 分析純?nèi)燃淄榭瞻咨V圖
圖2 分析純?nèi)燃淄橹苽涞鏄?biāo)準(zhǔn)品色譜圖
對(duì)比圖3、圖4,難以發(fā)現(xiàn)氮芥目標(biāo)峰。采用色譜純?nèi)燃淄橹苽涞母邼舛鹊牡娑ㄎ粏螛?biāo)和10μg/mL氮芥標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)樣得圖5、圖6。結(jié)合圖5、圖6 并提取質(zhì)譜圖確認(rèn)6.956 min 為氮芥峰,6.325 min為溶劑峰。
圖3 色譜純?nèi)燃淄榭瞻咨V圖
圖4 色譜純?nèi)燃淄橹苽涞鏄?biāo)準(zhǔn)品色譜圖
圖5 高濃度氮芥定位單標(biāo)色譜圖
圖6 色譜純?nèi)燃淄橹苽涞鏄?biāo)準(zhǔn)品色譜圖
對(duì)比兩個(gè)不同級(jí)別的三氯甲烷可見,分析純?nèi)燃淄槿軇┓遢^色譜純?nèi)軇┓逍『芏?,容易確定氮芥峰,但分析純?nèi)燃淄榈碾s質(zhì)峰較色譜純多,對(duì)不同基質(zhì)的樣品干擾會(huì)更大,且長時(shí)間使用易對(duì)色譜柱及儀器系統(tǒng)造成污染。標(biāo)準(zhǔn)方法采用分析純?nèi)燃淄?,建議選用色譜純的三氯甲烷,但盡量選擇在氮芥峰保留時(shí)間附近沒有溶劑峰或溶劑峰較小的三氯甲烷試劑進(jìn)行試驗(yàn)。另外三氯甲烷應(yīng)為無色透明液體,見光或久置易變黃,當(dāng)發(fā)現(xiàn)三氯甲烷變黃色,不建議使用。
取系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,依次進(jìn)樣,進(jìn)行色譜-質(zhì)譜分析,以系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、定量離子的色譜峰面積為縱坐標(biāo),分別繪制氮芥與斑蝥素定量離子色譜峰面積-質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算線性方程和相關(guān)系數(shù)。
取斑蝥素和氮芥質(zhì)量濃度均為 0.5 μg/mL 的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,逐級(jí)稀釋,濾液進(jìn)入質(zhì)譜分析,測定并記錄其定量離子峰峰面積。以信噪比 3∶1 對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度作為檢出限。
斑蝥素和氮芥的質(zhì)量濃度線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限見表2。
表 2 斑蝥素和氮芥的質(zhì)量濃度線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限
由表2 可知,斑蝥素、氮芥的質(zhì)量濃度在0.5~10 μg/mL 范圍內(nèi)與各自定量離子峰峰面積線性關(guān)系良好,線性相關(guān)系數(shù)均大于0.99,方法檢出限均為0.005 μg/mL。
稱取空白樣品0.5 g(精確到0.001 g)6 份,置于10 mL 離心管中,每份分別加入0.125 mL 含斑蝥素和氮芥100 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。按照1.3.2步驟進(jìn)行處理,制成斑蝥素和氮芥質(zhì)量濃度約為2.5 μg/mL 的混合加標(biāo)溶液,濾液進(jìn)入質(zhì)譜分析,計(jì)算回收率,試驗(yàn)結(jié)果見表3。
表 3 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果
由表3 可知,斑蝥素和氮芥的平均加標(biāo)回收率分別為102.6%、115.7%,通告中標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定斑蝥素、氮芥的加標(biāo)回收率均在80.0%~120.0%之間,滿足分析要求,6次平行測定結(jié)果的相對(duì)偏差分別為1.2%、2.1%,表明該方法精密度良好且準(zhǔn)確度較高,滿足分析要求。
三氯甲烷空白溶劑色譜圖、混合標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖、樣品色譜圖以及樣品加標(biāo)色譜圖分別如圖7~圖10所示。優(yōu)化后的方法線性、回收率、精密度、檢出限均能符合標(biāo)準(zhǔn)要求,表明優(yōu)化后的方法結(jié)果準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好、適用性更強(qiáng)。
圖7 三氯甲烷空白溶劑色譜圖
圖8 混合標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖
圖9 樣品色譜圖
圖10 樣品加標(biāo)色譜圖
三氯甲烷易揮發(fā),試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)采用三氯甲烷溶劑制備的待測組分不夠穩(wěn)定。分別考察同一濃度標(biāo)準(zhǔn)品溶液(2.5 μg/mL)在臨用新制、常溫下和4 ℃冰箱內(nèi)的穩(wěn)定性,試驗(yàn)結(jié)果見表4。由表4 可知,常溫下放置短時(shí)間內(nèi)兩組分色譜峰面積變化明顯,且氮芥較斑蝥素色譜峰面積變化更大。為保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,建議測試溶液臨用新制,或者制備后,短時(shí)間存儲(chǔ)于4 ℃冰箱中,臨進(jìn)樣前取出,在12 h內(nèi)完成測定。
表4 同一標(biāo)準(zhǔn)品溶液不同放置條件后進(jìn)樣的色譜峰面積
結(jié)合化妝品中斑蝥素和氮芥的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法在實(shí)際應(yīng)用中遇到的問題,進(jìn)行合理優(yōu)化,優(yōu)化后的方法縮短了分析時(shí)間,提高了檢驗(yàn)效率,且方法的適用性更強(qiáng),也保證了結(jié)果的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性,適合用于育發(fā)、防禿、洗發(fā)類化妝品中斑蝥素和氮芥兩種禁用組分的同時(shí)測定,為廣大技術(shù)人員在應(yīng)用化妝品中斑蝥素和氮芥檢測方法時(shí)提供參考。