王艷旗，唐毓萍

(華熙生物科技股份有限公司上海研發(fā)中心，上海 200131)

硅氧烷是指含有Si-O-Si鍵的化合物，分鏈狀與環(huán)狀，按產(chǎn)品應(yīng)用分為硅油、硅橡膠、硅樹脂三大類。硅油具有良好的穩(wěn)定性、潤滑性和透氣性，被廣泛添加在洗護(hù)發(fā)產(chǎn)品中。甲基環(huán)硅氧烷是以硅氧烷為主鏈的環(huán)狀化合物，主要包括六甲基環(huán)三硅氧烷(D3)、八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)、十甲基環(huán)五硅氧烷(D5)、十二甲基環(huán)六硅氧烷(D6)等，是合成有機(jī)硅產(chǎn)品的主要原料，其合成硅油過程中未反應(yīng)完全的二甲基環(huán)硅氧烷單體也會一并進(jìn)入化妝品產(chǎn)品中。研究發(fā)現(xiàn)，這類物質(zhì)具有持久性和高度富集性及毒性[1]，可能對動物和人體造成神經(jīng)性毒性和生殖毒性。同時這類物質(zhì)也可以在自然環(huán)境中富集，對自然環(huán)境和人體健康產(chǎn)生重大危害。2018年1月11日，歐盟公報(bào)公布?xì)W盟委員會(EU)2018/35號修訂案，正式對(EC)No 1907/2006(即REACH法規(guī))附錄XVII進(jìn)行修訂-新增第70項(xiàng)限制物質(zhì)，規(guī)定水洗化妝品中D4和D5的含量須小于0.1%。目前，我國對化妝品中添加二甲基環(huán)硅氧烷尚無法規(guī)明確限制，隨著消費(fèi)者對化妝品安全的高度重視，研究化妝品中二甲基環(huán)硅氧烷的測定方法就變得尤為重要。

化妝品中二甲基環(huán)硅氧烷的測定方法，目前有GC法[2]，GC-MS法[3-4]和氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)法[5]。氣相色譜法僅以保留時間為定性條件，在化妝品復(fù)雜基質(zhì)條件下容易產(chǎn)生假陽性。氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀器雖然有高靈敏度和高分辨率等優(yōu)點(diǎn)，但價格昂貴，普通實(shí)驗(yàn)室通常難以配備。GC-MS法靈敏度和特異性高，可以實(shí)現(xiàn)很好的定性和定量。本文通過超聲提取前處理方式，采取GC-MS外標(biāo)法定量化妝品中4種二甲基環(huán)硅氧烷的含量，為檢測以上4種物質(zhì)提供了新的技術(shù)手段。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 儀器與試劑

Agilent 7890B-5977B氣相色譜-質(zhì)譜儀，美國安捷倫公司；KQ300-DE超聲波清洗器，昆山舒美超聲儀器有限公司；G-16高速離心機(jī)，德國Sartorius公司；SECURA225D-1CN分析天平，德國Sartorius公司；VORTEX 2渦旋混合器，德國IKA艾卡。

乙酸乙酯(AR)，國藥集團(tuán)；六甲基環(huán)三硅氧烷(純度98.0%)、八甲基環(huán)四硅氧烷(純度98.0%)、十甲基環(huán)五硅氧烷(純度99.0%)、十二甲基環(huán)六硅氧烷(純度97.0%)，梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

標(biāo)準(zhǔn)儲備液(1.0 mg/mL)：分別稱取D3、D4、D5、D6對照品10 mg，用乙酸乙酯溶解并定容至10 mL容量瓶中，即單標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)儲備液。

混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液(100 μg/mL)：吸取上述單標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)儲備液各1.0 mL于10 mL容量瓶中，乙酸乙酯定容至刻度。

標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：取上述混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液，用乙酸乙酯逐級稀釋成質(zhì)量濃度為0.05、0.1、0.2、0.5、1、2和10 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.3 樣品前處理

稱取0.2 g(精確至0.000 1 g)化妝品樣品，置于10 mL具塞比色管，乙酸乙酯定容至10 mL，渦旋使其分散均勻，超聲提取20 min。隨后以10 000 r/min轉(zhuǎn)速離心5 min，取上清液經(jīng)0.22 μm濾膜過濾，待測。

1.4 儀器條件

1.4.1 色譜條件

色譜柱：DB-5MS；進(jìn)樣口溫度：280 ℃；升溫程序：40 ℃，保持2 min，15 ℃/min升至250 ℃，保持1 min；載氣：氦氣(純度>99.999%)，流速1.0 mL/min；進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣，分流比：10∶1；進(jìn)樣量：1 μL。

1.4.2 質(zhì)譜條件

電離方式：電子轟擊電離源(EI)；電子能量：70 eV；離子源溫度：230 ℃；四級桿溫度：150 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；監(jiān)測方式：選擇性離子掃描方式(SIM)，各待測物定性離子和定量離子見表1；溶劑延遲：3 min。

表1 4種二甲基環(huán)硅氧烷的保留時間與定性、定量離子參考

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱的選擇

二甲基環(huán)硅氧烷類為弱極性物質(zhì)，本試驗(yàn)選取DB-5MS和HP-5MS兩種弱極性色譜柱進(jìn)行比較。結(jié)果表明，2種色譜柱均能完全分離D3、D4、D5、D6，且峰型良好。DB-5MS較HP-5MS雜峰少，響應(yīng)高，故選擇DB-5MS為最終色譜柱。

2.2 條件優(yōu)化

2.2.1 提取溶劑的選擇

采取超聲提取的方式進(jìn)行樣品前處理。提取溶劑選取乙酸乙酯、甲醇、丙酮、正己烷4種溶劑，選取空白樣品進(jìn)行加標(biāo)回收計(jì)算回收率的方式進(jìn)行比對，結(jié)果見圖1。結(jié)果表明，樣品回收率為乙酸乙酯>正己烷>丙酮>甲醇，這可能由于二甲基環(huán)硅氧烷為弱極性分子，根據(jù)相似相溶原理，極性小的溶劑對弱極性物質(zhì)的溶解性可能會好，故本試驗(yàn)選取乙酸乙酯為提取溶劑。

圖1 樣品回收率不同溶劑提取下的比較

2.2.2 提取時間的選擇

本試驗(yàn)選取不同提取時間進(jìn)行考察，分別選取超聲10 min，20 min，30 min和40 min條件，結(jié)果表明，超聲20 min時基本提取完全，時間加長，結(jié)果基本不變。故選取超聲時間為20 min。

2.3 檢出限和工作曲線

上述標(biāo)準(zhǔn)工作溶液注入氣相色譜儀，按照本試驗(yàn)的條件進(jìn)行測定。以各組分質(zhì)量濃度(x，μg/mL)為橫坐標(biāo)，以定量離子峰面積(y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，具體結(jié)果見表2。結(jié)果表明，D3、D4、D5、D6在線性范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)R2均大于0.999，線性關(guān)系良好。逐級稀釋對照品溶液進(jìn)行進(jìn)樣，以各組分響應(yīng)最小離子的信噪比為3倍和10倍基線噪音時定為檢出限和定量限，結(jié)果見表2。標(biāo)準(zhǔn)色譜圖見圖2。

圖2 4種二甲基環(huán)硅氧烷的總離子流色譜圖

表2 4種環(huán)狀硅氧烷的線性方程和檢出限、定量限

2.4 回收率和精密度

稱取空白化妝品樣品0.2 g，添加0.005 mg/g、0.05 mg/g和0.5 mg/g的D3、D4、D5、D6標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，每個質(zhì)量濃度樣品平行測定6次，計(jì)算平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表3。由表3可知，3個水平的加標(biāo)平均回收率在91.5%～109.6%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD%為0.93%～9.58%，顯示了較好的準(zhǔn)確度和精密度，可以滿足日常檢測的要求。

表3 加標(biāo)回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)

2.5 樣品檢測

選取市售的洗護(hù)類產(chǎn)品10款，包括7款洗發(fā)水和3款護(hù)發(fā)乳，按上述條件測定，具體檢測結(jié)果見表4。結(jié)果顯示，有5款產(chǎn)品D3有檢出，9款產(chǎn)品D4、D5、D6均有檢出，其中1款洗發(fā)水中D3-D6均未檢出，1款洗發(fā)水中D4含量超出限值。通過與化妝品包裝成分表對比，成分表中均未標(biāo)注添加D3～D6，這可能來源于配方中所列有機(jī)硅原料合成過程中殘留的單體。典型樣品的色譜圖見圖3。

圖3 典型樣品的總離子流色譜圖

表4 樣品檢測結(jié)果

3 結(jié) 論

本文采用氣相色譜-質(zhì)譜法同時測定化妝品中D3、D4、D5、D6的含量，4個組分在0.05～10 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)R2≥0.999 3，檢出限在0.10～0.15 mg/kg，定量限在0.3～0.5 mg/kg。本方法操作簡便，精密度良好，測定結(jié)果可靠，可以滿足化妝品中二甲基環(huán)硅氧烷類物質(zhì)的日常檢測。