气质联用法快速测定染发剂中苯二胺类物质

吕昱 严敏 龙彬 （贵州民族大学）

绪论

近年来，随着社会工作压力的增大，越来越多的人在未到50岁以前甚至是20岁左右开始出现不同程度的白头发，由于所谓的药物治疗发均难有较好的疗效，因此染发剂依然占有很大的市场。然而染发剂会导致皮肤过敏、白血病等多种疾病，因为染发剂中含有一种名叫苯二胺的化学物质。苯二胺是偶氮系分散染料、酸性染料、直接染料和硫化染料的中间体。它对毛发中的角蛋白有极强的亲和力，其氧化过程就是染发时颜色的固着过程。它既是染发剂中最有效的成分，也是对人体健康最具有潜在危害的物质。在国家标准《化妆品卫生标准》(GB 7916-87)中规定对苯二胺是限用物质，邻苯二胺是禁用物质[1]，苯二胺的最大允许含量为6%。根据不同的染色需要，染发剂中苯二胺异构体的含量也各不相同。对苯二胺用于将头发染成棕黑色，邻苯二胺用于染成金黄色。

目前对染发剂中的邻苯二胺、对苯二胺的检测方法主要有高效液相色谱法[2-4]、高效毛细管电泳法[5]、气相色谱法[6-8]和气相色谱-质谱法[9-10]。前三种方法具有检出限低、分析灵敏度高等优点，被列入常规检测方法，但在检测过程中易受到染料中杂质的干扰，定量不准确，而且气相色谱和液相色谱法存在定性不准确的缺点，使用受到一定的限制。而使用气相色谱-质谱方法测定染发剂中的苯二胺则具有定性准确和检测灵敏度高等优点。本文参考各种相关文献，采用了气相色谱-质谱分析法全扫描（Scan）的模式同时对邻苯二胺、对苯二胺进行全扫描模式分析测定，结果发现方法的线性良好。相关系数为0.999299～0.999534，回收率在80%～105%之间，该法效果简单快捷，获得了较为满意的效果。

一、实验部分

1、试剂与仪器

邻苯二胺；对苯二胺；乙酸乙酯；无水亚硫酸钠；(均为AR级)电子天平；SX-4-10型电阻炉；WX-80A漩涡混合器超声清洗仪；81-1离心机；气-质联用仪：7890A-5975C型，进样器为G4513A自动进样器（安捷伦公司）。

2、色谱条件

HP-5ms毛细管柱(30m×250μm，0.25μm)；载气：高纯氦气(纯度 99.999%)，流速为 1.0mL/min，分流进样，分流比为 20：1；升温程序：柱温 90℃，保持 1min后，以 20℃/min升温到 280℃，保持6min，进样口温度：280℃；传输线温度：280℃；数据采集为进样后3min开始。

3、质谱条件

离子源温度：230℃；轰击电子能量：70 eV；发射电流：100μA；四级杆：150；质量扫描方式：全扫描(Scan)，扫描范围：30-450。

4、实验步骤

苯二胺标准储备液：1㎎/mL，准确称取苯二胺100㎎于烧杯中，加入乙酸乙酯溶解完全后，转入100mL的容量瓶中，并用乙酸乙酯定容后放入冰箱中冷冻保存。

亚硫酸钠溶液的配制：称取1g无水亚硫酸钠，放入坩埚中，置于500℃的烘箱中活化1h，冷却后用蒸馏水溶解，定容到100mL的容量瓶中，备用。

样品前处理：用电子天平准确称取混合均匀的样品0.1g于10mL的离心管中，加入2mL1%亚硫酸钠溶液和0.1g氯化钠和5mL乙酸乙酯，用涡旋机混匀后放入超声水浴中超声10min，再用离心机以3000r/min的转速离心5min，得出分层较为明显的样品，静置后取上层有机相于10mL的容量瓶中，在离心管中加入5mL乙酸乙酯，重复提取并合并有机相，定容至10mL用于气相色谱-质谱分析。

分析：把处理好的样品编号置于自动进样瓶中进样。

二、结果与讨论

两种苯二胺分流效果良好,全扫描质谱图中的离子碎片主要是108、93、80、53 等。

1、标准曲线

取苯二胺标准储备液用乙酸乙酯逐级稀释成0.1、0.3、0.5、0.7、0.8mg/L的系列混合标准溶液，进行气相色谱-质谱分析测定。得到标准曲线。

苯二胺在0.1mg/L～0.8mg/L的浓度范围内与峰面积呈现良好的线性关系。标准曲线中最小浓度为0.2mg/L，其中邻苯二胺的相关系数为0.999534；对苯二胺的相关系数为0.999229。

2、样品的检出结果

在市场上随机购买的5种染发剂样品进行测定分析，测定的结果：样品1、2、3中均检测到了邻苯二胺和对苯二胺。其中凯丽娜海娜花黑发养发露（膏状）对苯二胺含量为0.4%，海维丝海娜花草本润黑露（膏状）邻苯二胺含量为0.5%天然果酸染发植物（膏状）邻苯二胺含量为0.6%对苯二胺含量为0.5%而Poonamhenna染发剂（粉状）和章华植物派焗发霜（膏状）未检出这两种物质。

三、讨论

在对样品进行分析检测时，样品瓶号1、2、3都分别检测出了苯二胺类物质，而样品瓶号4和5中没有检测到邻苯二胺和对苯二胺，但是检测到了其它的化合物。通过谱库检索得发现样品5中检测到间苯二酚，也是偶氮染料、具有杀菌作用，可用作防腐剂，我们国家对这些用于化妆品的相关物质都有明确的规定和限制。

由实验的结果可以看出，本次建立的气-质联用法的全扫描方式能较为准确的对染发剂产品中的邻苯二胺和对苯二胺含量检测进行分析，在含有苯二胺的染发剂中，准确的检验出了染发剂在该产品中的含量是否符合国家标准，而在不含苯二胺的染发剂中，也能检测到其它一些有害的物质，再根据实际情况进一步检验其含量。该方法能快速完成定性定量分析，简单灵活，而且实验结果较为准确，适用于该项目的日常检测。