气相色谱法测定日化产品中桉叶素含量
2024-03-25成晓静
成晓静
(1.中轻检验认证(太原)有限公司,太原 030001;2.国家洗涤用品质量检验检测中心(太原),太原 030001)
日化产品包括香肥皂、洗手液、沐浴剂、洗衣液等产品,主要用于人体或家庭的清洁及护理。从2003年的SARS到现今的新冠疫情,人们对日化产品的抗抑菌性能的关注度日益提高,随之出现了种类繁多的抗抑菌型日化产品。日化产品中常用的抗抑菌成分一般为苯扎氯铵类、含氯类、酚类、胍类等化学成分[1]。与这些化学成分相比,植物类抗抑菌物质凭借其纯天然无刺激这一特点有着得天独厚的优势。桉叶油正属于这一类物质,它是一种抗菌谱广、抗菌活性强、临床疗效好、不良反应少而轻微且对环境又好的天然抗菌药物[2-4]。
桉叶油提取于桉树叶,是目前世界上由树叶提取天然精油中最多的一种,具有抗菌、抗氧化、杀虫等功效[5],其用于日化产品中,主要用来增加产品的抗抑菌等功效[6]。桉叶素为双环单萜化合物,是桉叶油中的主要活性成分,是桉叶油各种功效的主要贡献者。
目前,有文献报道采用气质联用色谱法测定桉叶油成分[7],孔庆龙等[8]采用气相色谱法对硬糖产品中桉叶素含量进行了测定,杨昌生等[9]采用气相色谱法测定了鼻通宁喷雾剂中的1,8-桉叶素含量,刘英波等[10]采用气相色谱法测定了大果木姜子油口服乳剂中1,8-桉叶素含量,还没有对日化产品中桉叶素含量的测定的相关报道。因此,有必要提出一种测定日化产品中桉叶素含量的测定方法。本工作通过对样品进行前处理进而采用气相色谱法对洗衣皂、洗手液、沐浴剂、洗衣液等日化产品中的桉叶素含量进行了测定。
1 试验部分
1.1 试剂与仪器
桉叶素标准品(中国食品药品检定研究院);石油醚(馏程30℃~60℃)、无水乙醇,(分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司);洗衣皂、洗手液、沐浴剂、洗衣液样品,均为委托方送检本单位的样品。
Agilent 7890气相色谱仪,配有氢火焰离子化检测器(FID)(安捷伦科技有限公司)。
1.2 色谱条件
KB-WAX型毛细管色谱柱(30m×0.32mm×1.00μm),进样口温度250℃;检测器温度280℃;柱温50℃,保持5min,以2℃/min升至60℃,保持5min,再以10℃/min升至240℃,保持15min;分流比5:1;载气为高纯氮气;柱流量1mL/min。
1.3 标准溶液的制备
称取0.1g桉叶素至100mL容量瓶内,称准至0.001g,用石油醚溶解定容。再分别稀释得到10mg/L、20mg/L、40mg/L、60mg/L、100mg/L的桉叶素标准溶液。
1.4 样品预处理
称取10g样品,使用乙醇溶液(乙醇:水=1:1)100mL溶解并定量转移至分液漏斗中。每次用25mL沸程为30℃~60℃的石油醚进行萃取,重复萃取三次。合并石油醚层,用25mL乙醇溶液(乙醇:水=1:1)洗涤,重复洗涤3次,弃去乙醇溶液层。将石油醚层转移至100mL容量瓶中,定容,加入10g无水硫酸钠,用0.45μm有机膜过滤待测。
2 结果与讨论
2.1 样品预处理条件的选择
桉叶素易溶于石油醚,可用石油醚将其从日化产品的水溶液中萃取出来。但在萃取过程中会出现乳化现象,石油醚层和水层不能很好地分离。这是由于日化产品如洗衣皂、洗手液、沐浴剂、洗衣液等产品配方中均含表面活性剂,表面活性剂是一种既含亲水基又含亲油基的特殊物质,会促进水溶液及石油醚混溶而产生乳化现象,导致不易分层。而乙醇是良好的破乳剂,加入乙醇会促进石油醚层和水层分离。在水中加入不同比例的无水乙醇,溶解样品后进行萃取,观察分层现象,发现当乙醇:水=1:1时,石油醚层和水层分离良好。故最终选择采用乙醇溶液(乙醇:水=1:1)溶解样品,再采用石油醚萃取桉叶素。
测定样品时采用的色谱柱为极性色谱柱,样品中的水分会对极性色谱柱造成损害。为了进一步去除石油醚层的水分,加入无水硫酸钠进行吸水处理,这样更有利于对极性色谱柱的保护。
2.2 色谱条件的选择
桉叶素为双环单萜化合物,文献报道中多采用极性色谱柱对其进行分离,因此,试验选用了KB-WAX型毛细管色谱柱(30m×0.32mm×1.00μm)。日化产品中的其他香精成分及表面活性剂中的游离油之类的成分均会溶解于石油醚,对桉叶素的测定造成干扰,分离难度较大。最终选定了适用于典型日化产品洗衣皂、洗手液、沐浴剂、洗衣液等产品的色谱条件:进样口温度250℃;检测器温度280℃;柱温50℃,保持5min,以2℃/min升至60℃,保持5min,再以10℃/min升至240℃,保持15min;分流比5:1;载气为高纯氮气;柱流量1mL/min。桉叶素标样色谱图及各种样品的分析色谱图见图1~图5。由图可以看出,在选定的色谱条件下,各样品中的桉叶素均达到很好的分离效果。
图1 桉叶素标样色谱图
图2 洗衣皂色谱图
图3 洗手液色谱图
图4 沐浴剂色谱图
图5 洗衣液色谱图
2.3 标准曲线及检出限
按照选定的气相色谱条件对配制的系列标准溶液进行分析,以浓度为横坐标,峰面积为纵坐标绘制标准曲线。线性范围为10mg/L~100mg/L,线性回归方程为y=3.0103x+6.2703,线性相关系数为0.9996。以3倍信噪比计算检出限为0.25mg/L,以10倍信噪比计算定量下限为1mg/L(图6)。
图6 桉叶素标准曲线
2.4 重复性试验
对洗衣皂、洗手液、沐浴剂、洗衣液4种样品按照选定的气相色谱条件分别平行测定6次,测得样品中桉叶素含量见表1,测定结果的相对标准偏差在1.7%~4.1%之间。依据GB/T 27417-2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》[11],被测组分含量在100mg/kg时,相对标准偏差(变异系数)应≤5.3%,被测组分含量在1000mg/kg时,相对标准偏差(变异系数)应≤3.8%。该方法相对标准偏差符合该标准要求,表明该方法重复性良好,方法精密度可满足样品测定要求。
表1 重复性试验结果
2.5 稳定性试验
将按照试验方法处理得到的洗衣皂样品溶液在室温下放置0、2、4、8、12、16、20、24h后进样,测定结果见表2,桉叶素含量的相对标准偏差为3.2%,小于GB/T 27417-2017规定的5.3%[11],说明样品溶液在24h内稳定。
表2 稳定性试验结果
2.6 回收试验
向洗衣皂、洗手液、沐浴剂、洗衣液4种不同样品基质中分别加入3个不同浓度水平的桉叶素,按照选定的气相色谱条件测定,具体试验结果见表3。结果表明,桉叶素加标回收率在94.6%~101%之间。
表3 回收试验结果
3 结论
随着人们对日化产品抗抑菌功效需求的增高,越来越多的抗抑菌成分被应用于日化产品中,尤其是以桉叶素为代表的安全性相对较高的天然植物抗抑菌成分在日化产品中的应用越来越广泛。本工作选择常见的具有抗抑菌功效的4种日化产品(洗衣皂、洗手液、沐浴剂、洗衣液)做为测定样品,通过对样品前处理条件及色谱条件进行优化,提出了采用气相色谱测定日化产品中桉叶素含量的方法,该方法具有良好的灵敏度、精密度及准确度,为日化产品中桉叶素的测定提供了技术手段。