化妆品塑料容器有害物质检测分析

2021-08-28张志富

轻工标准与质量 2021年4期

张志富

（佛山市质量计量监督检测中心，广东佛山 528000）

化妆品内容物受到的塑料容器影响主要体现在两个方面，包括改变外观形态、有害成分析出与迁移。前者会导致内容物产生失稳、变色、沉淀等问题，后者则会使内容物组成出现变化。PE、PP、PET、PVC 均属于常见的化妆品塑料容器材质，本文研究主要围绕四种常见塑料材质展开。

1 化妆品塑料容器有害物质的析出与迁移分析

1.1 化妆品塑料容器生产现状

近年来我国化妆品行业的竞争日趋激烈，这种竞争不仅体现在化妆品本身的质量层面，在包装层面的竞争也开始兴起。化妆品主要采用塑料材质包装，如塑料容器，不同材质的塑料容器存在不同特点。如PVC 存在较差的可塑性，PET 易带静电，为改善塑料材质的使用和加工性能，稳定剂、增塑剂、阻燃剂、抗氧化剂、热稳定剂等添加剂在化妆品塑料容器生产中的应用较为普遍。各类添加剂的应用使得化妆品塑料容器物理化学性能得到有效改善，但同时也带来一系列的安全隐患。如氯乙烯、乙醛等反应不完全的低分子物质在材料中残留，在高温或光照等条件下，材料中的这类低分子物质会析出并向化妆品内容物迁移，因此出现的健康安全问题必须得到重视[1]。

1.2 有害物质的析出与迁移分析

大多数化妆品属于液体或膏体，成分中油脂类物质的占比往往较大，且一般存在至少一年的保质期。塑料包装材料在长期接触油脂的过程中可能存在有害物质迁移。结合现有的研究发现，随着接触时间的增加，增塑剂等塑料添加剂会从塑料容器中溶出到化妆品，这类有害物质可能存在于化妆品内容物中，也可能改变其组成。化妆品塑料容器的有害物质析出与迁移，与浓度梯度和扩散行为存在直接关联，这就使得长期存储化妆品的塑料容器很容易引发安全问题。结合国内外相关研究进行分析可以发现，有害物质迁移情况客观存在，行业必须加强对有害物质迁移量的重视，并关注温度等外部环境变化对迁移量造成的影响，以此设法将化妆品塑料容器带来的安全问题降到最低[2]。

2 化妆品塑料容器有害物质检测方法

2.1 仪器与试剂

为研究化妆品塑料容器有害物质检测，本文选用的实验仪器包括数显恒温水浴锅、精密烘箱、紫外分光光度计、电子天平、高速冷冻离心机、超声清洗器、气相色谱质谱联用仪；选用的试剂包括标准品DEHP、乙醇、乙酸、正己烷、塑料包装样品，乙醇、乙酸纯度规格为分析纯，正己烷为色谱纯，塑料包装样品材质分别为PP、PE、PVC、PET。考虑到化妆品保质期一般为3 年，且存在室温的使用和存储要求，结合已有研究和标准要求，为实现迁移时间缩短，采用提高温度的方法，因此实验条件为24 h、70℃，考虑到pH 值会影响DEHP 迁移量，因此采用不同pH 值进行实验。

2.2 实验方法

2.2.1 实验条件

实验采用四种材质的化妆品塑料容器，塑料容器剪碎为小片置于烧杯，分别在不同烧杯中加入200 mL 乙醇溶液（50%）、乙醇溶液（65%）、水、环己烷，之后在烘箱中放置24 h，温度设定为70℃。为满足空白对照需要，分别量取同样数量和规格的溶液置于烧杯中，采用相同处理方式。对于四种浸泡样品的溶液，准确称量20 mL 并在比色管中加入，以此对比浊度标准液2 号，完成澄清程度观察。样品处理后的四种溶液通过紫外分光光度计进行测量，具体的吸光度测量波长为220 nm～360 nm。对各50 mL 的四种溶液的浸出液和空白液进行准确称量，并加入蒸发皿中（已知重量）进行水浴蒸干，在105℃环境下进行2 h 干燥，之后的称量在冷却后进行，对浸出液与空白液蒸发后残渣的质量差进行计算，不挥发物质和吸光度测定可由此完成。

2.2.2 溶液配制

为测定化妆品塑料容器有害物质迁移量，需进行标准品DEHP 的准确称量，完成10 mg 称量后将其在棕色容量瓶（10 mL）中加入，溶解、定容采用正己烷，以此得到标准储备液1000 mg/L，该标准储备液需进行低温存储。在容量瓶（10 mL）中称取标准储备液100 μL，为得到标准使用液需通过正己烷定容。在各浓度标准工作溶液中加入适量标准使用液，浓度分别为10.0 mg/L、8.0 mg/L、3.0 mg/L、1.0 mg/L、0.5 mg/L、0.3 mg/L、0.1 mg/L。

2.2.3 样品前处理

采用上文提及的四种化妆品塑料容器样品，分别加入四种模拟液，高度控制在最高处2 mm，密封选用铝箔纸，以此在24 h、70℃的条件下进行迁移实验。完成实验后在浸泡液冷却至室温，在具塞比色管（10 mL）中移取模拟液5 mL，之后加入2 mL 正己烷，开展振荡提取，具体时间控制为5 min，离心处理转速控制为4000 r/min，时间为5 min。将正己烷层（上层）取出后再次进行提取2 次，在具塞比色管（10 mL）中与正己烷相合并，氮吹至近干后加入正己烷溶解，用量为1 mL，转入上机小瓶并上机测定。

2.2.4 仪器条件

测量采用的毛细管柱为DB-5MS，具体规格为30 m×250 μm×0.25 μ，进样量、进样口温度、进样方式分别设定为1 μL、280℃、不分流进样，在升温程序设定中，初始柱温保持时间为1 min，设定为60℃，之后提升温度至220℃，升温速度设置为20℃/min，达到预定温度后保持时间为1 min，之后提升温度至280℃，升温速度设置为5℃/min，达到预定温度后保持时间为3 min。选择99.99%以上纯度的氦气作为载气，载气流速具体设置为1 mL/min。质谱与色谱接口温度、离子源温度分别设定为280℃、230℃。在离子检测模式的设定中，辅助定性离子设定为167、279、113，定量离子则设定为149。选择电子轰击电离源，电离能量、溶剂延迟分别设置为70 eV、7 min。

表3 乙醇溶液浸出液不挥发物质测定结果

2.3 结果与讨论

浸泡四种材质的不同溶液外观实验结果均为澄清（如表1所示），这说明化妆品的外貌形态不会因四种材质塑料容器受到影响，且四种材质塑料容器未析出大分子物质，实验采用的标准包括GB 30604.30-2016《食品接触材料及制品邻苯二甲酸酯的测定和迁移量的测定》。

表1 浸泡后外观结果（24h、70℃）

结合不挥发物质和吸光度测定可以确定（如表2 所示），水在溶出塑料容器中小分子方面酒精的影响可忽略不计，小分子物质会被油相更多溶出，塑料容器受到的影响最大，PVC 和PP 两种材质在乙醇（50%）浸泡下分别出现3.9 mg 的溶出物量、4.9 mg 的溶出物量（如表3 所示），在乙醇（65%）下则分别为6.6 mg 的溶出物量、5.6 mg 的溶出物量，明显高于PET 和PE 材质，因此可采用后两种材质作为含有酒精化妆品的塑料容器。

表2 水浸液不挥发物质测定结果

属于典型塑化剂的DEHP 存在较高毒性，结合实验可以确定，DEHP 最容易析出的塑料容器材质为PVC，且析出含量会随乙醇浓度提高而提升。实验结果能够为化妆品塑料容器材质选择提供一定依据，如塑料容器材质选择PVC，需重点关注有害物质析出量，水乳液类化妆产品需额外重视。对于保质期较长的化妆品，塑料容器材质不应选择PVC，化妆品如需要在高温环境下长期暴露也不应采用PVC 材质。此外，如化妆品中含有大量酒精类物质，应尽量避免采用PVC 材质作为塑料容器，否则化妆品的安全性将受到一定威胁。