亲水相互作用液相色谱法测定化妆品中肌肽的含量
2023-03-21唐毓萍孙晓梅王艳旗闫志强李慧良
唐毓萍,孙晓梅,王艳旗,闫志强,李慧良
(华熙生物科技股份有限公司上海研发中心,上海 200131)
肌肽是由β-丙氨酰与L-组氨酸残基构成的二肽,具有相对分子质量小,性质稳定、易吸收等优点。肌肽可以调节机体内酸碱度、螯合金属离子、抑制非酶糖基化,具有抗氧化性等生理活性[1-3]。肌肽可通过清除或抑制自由基阻止或缓解皮肤衰老,被广泛地应用于抗衰老化妆品中。不同浓度水平的肌肽对修复皮肤损伤、改善皮肤等功效方面有明显区别,如果过量使用则会导致皮肤过敏等副作用[4],因此在化妆品研制过程中,需要控制肌肽的添加量。
肌肽的检测方法主要有电泳法[5]和高效液相色谱法(HPLC)[6-8],其中HPLC 应用较多。文献[6]采用PrevailTMCarbohydrate ES色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)作固定 相,以甲醇-乙酸溶 液(pH 3.5)体系作流动相进行等度洗脱分离,在检测波长210 nm 处测定化妆品中肌肽的含量,但是肌肽在该色谱柱上的保留较弱;文献[7]采用邻苯二甲醛衍生肌肽,以附荧光检测器的HPLC 测定其含量;文献[8]则采用2,4-二硝基氟苯衍生肌肽,以附二极管阵列检测器(DAD)的HPLC 测定其含量。柱前衍生法虽然可以解决肌肽保留弱的问题,但是前处理过程比较繁琐。亲水相互作用液相色谱法(HILIC)[9]是一种用于分析强极性、可离解化合物的强有力的分析技术,所使用的亲水、极性固定相可从流动相中吸附水分子,在其表面形成“富水层”,分析物通过在固定相表面的“富水层”和流动相中的“有机溶剂层”间的亲水液液分配而滞留,从而达到色谱分离目的。化妆品基质比较复杂,肌肽添加量较少,为了降低复杂前处理带来的影响,试验以亲水相互作用色谱柱为固定相,以体积比60∶40的乙腈和乙酸盐缓冲溶液(用乙酸调节10 mmol·L-1乙酸铵溶液酸度至pH 3.5)的混合溶液为流动相进行等度洗脱,以附DAD 的HPLC 测定化妆品中肌肽的含量,该方法操作简单、色谱柱保留能力好、分离能力强,可为化妆品中肌肽的检测提供参考。
1 试验部分
1.1 仪器与试剂
1260型高效液相色谱仪,配DAD;KQ-300DE型超声波清洗器;IKA Vortex 2型涡旋混合器;ME 204型分析天平;MIlli-Q 型超纯水机。
标准储备溶液:10 g·L-1,取0.1 g(精确至0.000 1 g)L-肌肽标准品,用流动相溶解并定容至10 mL,摇匀备用。
标准溶液系列:取适量标准储备溶液,用流动相逐级稀释,配制成质量浓度分别为5,10,20,50,100,200 mg·L-1的标准溶液系列。
L-肌肽标准品的纯度为99%;乙腈、乙酸铵、乙酸均为色谱纯;试验用水为超纯水。
1.2 仪器工作条件
Agilent Poroshell 120 Hilic色谱柱(100 mm×3.0 mm,2.7 μm);柱温30 ℃;流量0.5 mL·min-1;流动相为体积比60∶40的乙腈和乙酸盐缓冲溶液(pH 3.5)的混合溶液,等度洗脱;检测波长220 nm;进样量5μL。
1.3 试验方法
取1 g(精确至0.000 1 g)化妆品样品,置于10 mL具塞比色管中。加入5 mL 流动相,涡旋1 min,用流动相稀释至10 mL,超声提取20 min。取出,冷却至室温,必要时以10 000 r·min-1转速离心10 min。上清液过0.22μm 滤膜,滤液供HPLC分析。
2 结果与讨论
2.1 色谱行为
空白样品溶液和标准溶液的色谱图见图1。
图1 空白样品溶液和标准溶液的色谱图Fig.1 Chromatograms of the blank sample solution and standard solution
由图1可知:化妆品基质对肌肽的测定基本无干扰;肌肽保留效果良好,其保留时间约2.5 min。
2.2 色谱条件的选择
试验比较了分别以乙腈-0.1%(体积分数,下同)三氟乙酸溶液体系和乙腈-乙酸铵溶液体系作流动相时肌肽的分离效果。结果显示:以乙腈-0.1%三氟乙酸溶液体系作流动相时,肌肽在色谱柱上的保留较弱(保留时间为1.3 min),且色谱峰拖尾严重;以乙腈-乙酸铵溶液体系作流动相时,肌肽在色谱柱上有良好的保留,色谱峰峰形良好。进一步考察了水相中乙酸铵浓度分别为10,20 mmol·L-1,水相酸度分别为pH 3.5,4.0时对肌肽分离效果的影响。结果显示,水相中乙酸铵的浓度和水相酸度对肌肽分离效果影响不大。考虑到盐类物质对仪器的影响等因素,试验选择的流动相为体积比60∶40的乙腈和乙酸盐缓冲溶液(用乙酸调节10 mmol·L-1乙酸铵溶液酸度至pH 3.5)的混合溶液。
肌肽的最大吸收波长为218 nm,故试验选择220 nm 作为肌肽的检测波长。
2.3 提取剂的选择
肌肽极易溶于水,不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。考虑到肌肽的溶解特性和化妆品基质的性质,在进行样品前处理时,要求提取剂既能有效破乳又能充分提取肌肽。鉴于此,试验考察了分别采用流动相、体积比60∶40 甲醇-水体系以及体积比70∶30的乙腈-水体系作提取剂时对肌肽提取效果的影响。结果显示,以流动相提取样品时肌肽的回收率为86.7%~102%,以体积比60∶40的甲醇-水体系提取样品时肌肽的回收率为83.1%~88%,以体积比70∶30的乙腈-水体系提取时效果不佳,样品溶液呈浑浊态。因此,试验选择以流动相作提取剂。
2.4 标准曲线和检出限
按照仪器工作条件测定标准溶液系列,以肌肽的质量浓度为横坐标,其对应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。结果显示,肌肽标准曲线的线性范围为5~200 mg·L-1,线性回 归方程 为y=13.93x-22.27,相关系数为0.999 6。
分别以3,10倍信噪比(S/N)计算检出限(3S/N)和测定下限(10S/N),所得检出限为0.3 mg·L-1,测定下限为1.0 mg·L-1。
2.5 精密度和回收试验
对化妆水、乳液和膏霜空白基质进行低、中、高等3个浓度水平的加标回收试验,每个浓度水平做6个平行样,计算回收率和测定值的相对标准偏差(RSD),所得结果见表1。
表1 精密度和回收试验结果(n=6)Tab.1 Results of tests for precision and recovery(n=6)
由表1可知,肌肽的回收率为86.7%~102%,RSD 为1.3%~5.5%。
2.6 稳定性试验
将质量浓度为50 mg·L-1的肌肽标准溶液分别放置0,2,6,8,12,24 h 后按照仪器工作条件测定,计算肌肽保留时间和峰面积的RSD,结果分别为0.57%和3.6%,表明肌肽标准溶液在24 h 内稳定。
2.7 样品分析
按照试验方法分析7 款市售的含肌肽的化妆水、精华液、膏霜样品,除了1款样品未检出肌肽,其他6款样品中肌肽的检出量为12~958μg·g-1。
本工作采用亲水相互作用液相色谱法测定化妆品中肌肽的含量。该法操作简单、精密度高、回收率好,可为化妆品中肌肽的定性、定量监测提供参考。