高效液相色谱法测定化妆品中5种水杨酸酯紫外吸收剂

2023-12-07刘小娟陈桂琴黄佳颖梁柱业肖树雄

化学分析计量 2023年11期

刘小娟，陈桂琴，黄佳颖，梁柱业，肖树雄

（广东省药品检验所国家药品监督管理局化妆品风险评估重点实验室，广州 510663）

水杨酸酯类紫外线吸收剂属于邻位取代芳香族化合物，能够选择性地吸收日光内的紫外线，从而达到防晒的效果[1]。由于此类化合物具有润滑、性质稳定以及防水等特点，能够使某些不溶性化妆品组分增溶，同时能够有效提升其余防晒剂的防晒效果，故常被添加于各类防晒化妆品中[2-4]。紫外吸收剂对人体有副作用，易对皮肤产生刺激，使皮肤过敏，引起红疹、皮肤发炎、变黑等[5]，国际上对使用紫外线吸收剂有严格的限制和管理[6]，有文献建议孕妇和哺乳期谨慎使用此类化合物[7]。

丁基辛醇水杨酸酯是水杨酸与丁基辛醇的酯化物，是一款极佳的防晒剂溶剂。它不仅可以提高防晒产品美观度，增强防晒效果，同时具有良好的粉体润湿性，能排除粉料间隙中的空气，使粉体分散均匀，疏松并防止聚团，改善粉体铺展性，促进成膜性，改善颜料的显色性，提高保色性，也可以广泛应用于面部护理和彩妆增效，显著减少由光敏性金属氧化物产生的自由基[8]。笔者按照《化妆品安全技术规范》(2015 年版)相关规定对化妆品中3-亚苄基樟脑等22种防晒剂进行检测时，发现部分样品在二乙基己基丁酰胺基三嗪酮附近有干扰峰。通过进一步探索，确定该干扰峰为丁基辛醇水杨酸酯，而化妆品中该组分尚未建立标准分析方法。

目前，与水杨酸酯类相关的检测方法主要有高效液相色谱法[4-5，9-10]、气相色谱法[11]、荧光分光光度法[12]、气相色谱-质谱法[13-14]等。笔者建立高效液相色谱法测定化妆品中乙二醇单水杨酸酯、水杨酸苯酯、水杨酸苄酯、水杨酸己酯、丁基辛醇水杨酸酯5种防晒剂，该方法操作简便、灵敏度高，可用于化妆品中紫外吸收剂的检测。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

高效液相色谱仪：SHⅠMADZA LC-20AT 型，配二极管阵列检测器，日本岛津仪器有限公司。

电子天平：(1) ME204 型，感量为0.1 mg；(2)XS205型，感量为0.01 mg，瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司。

超声波清洗器：S300H型，德国Elma公司。

涡旋混合器：Lab Dancer型，德国ⅠKA集团。

超纯水发生器：Milli Q Reference 型，美国密理博公司。

乙二醇单水杨酸酯、水杨酸苯酯对照品：质量分数均为98.0%，东京化成工业株式会社。

水杨酸苄酯对照品：质量分数为98.0%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

水杨酸己酯对照品：质量分数为99.0%，西格玛奥德里奇中国有限公司。

丁基辛醇水杨酸酯对照品：质量分数为100%，上海问彩新材料科技有限公司。

甲醇、四氢呋喃：色谱纯，霍尼韦尔贸易(上海)有限公司。

甲酸：色谱纯，上海安谱实验科技股份有限公司。

实验用水为一级纯化水。

1.2 色谱条件

色谱柱：CAPCELL PAK MGⅡC18柱(250 mm×4.6 mm，5 μm，日本大阪曹达株式会社)；柱温：30 ℃；检测波长：305 nm；进样体积：10 μL；流动相：四氢呋喃-甲醇-0.1%(体积分数，下同)甲酸溶液，流量为1.0 mL/min，梯度洗脱，洗脱程序见表1。

表1 梯度洗脱程序

1.3 标准溶液配制

标准储备溶液：称取丁基辛醇水杨酸酯50 mg(精确至0.01 mg)至25 mL 棕色容量瓶中，用四氢呋喃溶解，定容至标线，摇匀。分别称取乙二醇单水杨酸酯、水杨酸苯酯、水杨酸苄酯、水杨酸己酯50 mg (精确至0.01 mg)至25 mL 棕色容量瓶中，用甲醇溶解，定容至标线，摇匀。

系列混合标准工作溶液：取5 种水杨酸酯标准储备溶液适量，混合，用四氢呋喃-甲醇-0.1%甲酸混合溶液(60∶30∶10，体积比，下同)逐级稀释，制成质量浓度分别为10、20、50、100、200 μg/mL 的系列混合标准工作溶液。

1.4 样品制备

称取样品0.25 g (精确至0.1 mg)至25 mL 具塞比色管中，加入适量四氢呋喃-甲醇-0.1%甲酸混合溶液(60∶30∶10)，涡旋震荡至均匀，用混合溶剂定容至标线，超声提取20 min。精密移取该溶液1 mL至10 mL 具塞比色管中，用四氢呋喃-甲醇-0.1%甲酸混合溶液(60∶30∶10)稀释至标线，摇匀，经0.45 μm滤膜过滤，取滤液作为样品溶液。

1.5 样品测定

取系列混合标准工作溶液及样品溶液，按1.2色谱条件进样分析，记录色谱峰面积，以系列混合标准工作溶液质量浓度为横坐标，色谱峰面积为纵坐标建立标准工作曲线，计算线性方程，利用标准曲线法计算样品中目标成分的含量。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的选择

2.1.1 色谱柱

因为5种目标物可用作防晒剂，参考使用《化妆品安全技术规范》(2015 年版)检测防晒剂所用的色谱柱CAPCELL PAK MGⅡ C18柱(250 mm×4.6 mm，5 μm，日本大阪曹达株式会社)进行分析[15]，结果表明，该色谱柱响应值高，色谱峰形尖锐对称，分离情况良好。

2.1.2 检测波长

使用二极管阵列检测器，在190～700 nm 范围内进行光谱扫描，5 种水杨酸酯紫外吸收剂的光谱吸收图见图1。由图1可知，丁基辛醇水杨酸酯等5种水杨酸酯紫外吸收剂最大吸收在305～309 nm之间，在305 nm检测波长下，基线噪音较小，响应值较高，所以选择305 nm为检测波长。

图1 5种水杨酸酯的紫外吸收光谱图

2.1.3 流动相

分别采用乙腈-水、四氢呋喃-甲醇-0.1%甲酸溶液作为流动相进行试验，发现使用乙腈-水(体积比为65∶35)作为流动相时，在45 min内未见丁基辛醇水杨酸酯色谱峰，其余组分分离良好，但是峰展宽较大。提高乙腈的比例以增强洗脱能力，仍未见丁基辛醇水杨酸酯色谱峰，说明该流动相不适于分析强吸附性物质。将流动相更换为四氢呋喃-甲醇-0.1%甲酸溶液，梯度洗脱，5 种组分在30 min 内全部出峰，色谱峰形尖锐对称，分离度好，专属性强，避免了常用防晒剂的干扰。因此实验选择四氢呋喃-甲醇-0.1%甲酸溶液作为流动相。5种水杨酸酯混合标准溶液色谱图见图2。

图2 5种水杨酸酯紫外吸收剂的混合标准溶液色谱图

2.2 样品处理

池琴等[9]考察了四氢呋喃作为水杨酸酯类紫外吸收剂的提取溶剂时目标物的提取率，结果表明，乙二醇单水杨酸酯、水杨酸苯酯、水杨酸苄酯、水杨酸己酯提取率为78.0%～92.1%。结合实验使用的流动相体系，选择四氢呋喃-甲醇-0.1%甲酸溶液(60∶30∶10)作为提取溶液，结果表明，提取效率高、溶剂干扰少。按照1.4 处理方法，使用超声波清洗器对含有丁基辛醇水杨酸酯的样品以及在空白样品中添加适量乙二醇单水杨酸酯、水杨酸苯酯、水杨酸苄酯、水杨酸己酯对照品溶液进行超声提取，分别选择提取时间为20、30、40 min，考察目标物的提取率，结果见表2。由表2 可见，三个提取时间测得的色谱峰面积相近，故选取超声提取时间为20 min以提高检测效率。

表2 不同提取时间的色谱峰面积

2.3 线性范围和检出限

在1.2色谱条件下，采用外标法进行定量分析，对系列混合标准工作溶液进行测定。分别以各目标物的质量浓度为横坐标、对应色谱峰面积为纵坐标绘制标准曲线，并进行线性回归分析。结果表明，丁基辛醇水杨酸酯等5 种水杨酸酯紫外吸收剂在一定质量浓度范围内均具有良好的线性关系，相关系数不小于0.999 5以上。根据《化妆品安全技术规范》(2015 年版)卫生化学检测方法总则要求，以3倍空白噪声时对应的质量或浓度表示方法检出限，以10倍空白噪声时对应的质量或浓度表示定量限。结果见表3。

表3 5种水杨酸酯紫外吸收剂的线性方程、相关系数、线性范围、检出限和定量限

2.4 加标回收试验

称取空白样品0.25 g，进行高、低两个浓度水平加标，每个加标水平平行制备6份，按照该方法进行样品处理和测定，计算回收率和相对标准偏差，结果见表4，空白样品与加标样品色谱图分别见图3和图4。由表4 可见，5 种目标物的平均回收率为93.7%～105.1%，相对标准偏差为1.1%～4.5%。

图3 空白样品色谱图

图4 加标样品色谱图

表4 5种水杨酸酯紫外吸收剂样品加标回收试验结果

2.5 稳定性试验

考察了高(100 μg/mL)、低(10 μg/mL)两个浓度水平的混合标准工作溶液的稳定性。混合标准工作溶液于室温放置7天及在4 ℃冰箱存放2个月后，比较5 种目标物色谱峰面积并计算相对偏差，结果见表5。由表5可见，丁基辛醇水杨酸酯等5种紫外吸收剂至少在2 个月内稳定，稳定性相对偏差为0.34%～2.43%。