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高效液相色谱法测定防晒化妆品中15种紫外线吸收剂

http://www.testrust.com 检测通 时间:2015-12-29

【摘要】

化妆水、乳液、膏霜和蜡质样品中首先加入四氢呋喃(含2g/L氢氧化铵),涡旋、振荡、混匀(若蜡质样品仍分散不完全,可超声振荡加热至50℃),再加入80%(v/v)甲醇水溶液振荡混匀、超声提取、离心、过滤后,采用XTerraMSC18柱分离,经水和甲醇(含0. 1%(v/v)甲酸)梯度洗脱,以二极管阵列检测器检测,检测波长为280nm和311nm,外标法定量。

方案优势

在系统优化的基础上,采用常规的C18色谱柱,实现了15种紫外线吸收剂的全部基线分离,方法定量准确,便于推广普及,为防晒类化妆品的质量安全监管提供了实用有效的检测方法。

采用标准

相关标准

方法/原理/步骤

  标准溶液的配制

  准确称取各紫外线吸收剂标准品50mg(精确至0. 1mg)于50mL棕色容量瓶中,用甲醇溶解并定容,摇匀,即得1g/L的标准储备液,保存于4℃条件下;分别准确量取1mL各标准储备液至20mL棕色容量瓶中,用甲醇定容至刻度,配制成50mg/L的混合标准储备液,再用甲醇逐级稀释成20、10、5、2、1、0. 5、0. 2mg/L的混合标准工作溶液。

  样品前处理

  对于除唇膏外易于分散的试样:称取0. 5g(精确至0. 001g)试样于25mL具塞比色管中,向比色管中加入4mL四氢呋喃(含2g/L氢氧化铵),涡旋振荡混匀,再加入80%(v/v)甲醇水溶液定容至10mL,涡旋混匀,然后超声提取10min。取部分提取溶液转移至10mL具塞塑料离心管中,以10 000r/min离心10min,取2mL上清液经氮吹仪吹扫近干后,用2mL甲醇重新溶解,经0. 45μm微孔滤膜过滤后进行测定。

  对于唇膏等不易分散的蜡质试样:加入4mL四氢呋喃(含2g/L氢氧化铵),涡旋振荡,如仍不能使试样完全分散,可采用超声振荡加热(50℃)的方式使试样分散完全,然后向比色管中加入80%(v/v)甲醇水溶液,定容至10mL,后续步骤与其他样品相同。

  液相色谱条件

  色谱柱:WatersXTerraMSC1(8 250mm×4. 6mm,5μm);流动相:A相为水(含0. 1%(v/v)甲酸),B相为甲醇(含0. 1%(v/v)甲酸);流速:1mL/min;柱温:25℃;进样量:10μL;梯度洗脱程序:0~5min,55%A~25%A;5~8min,25%A~22%A;8~10min,22%A;10 ~ 20min,22%A~ 10%A;20 ~ 21min,10%A~ 5%A;21 ~ 23min,5%A;23 ~ 24min,5%A~55%A;24~28min,55%A。检测波长:280nm和311nm。

  样品前处理条件的优化

  本实验采用不同体积分数(50%、60%、70%、80%、90%)的甲醇水溶液对空白加标试样中的目标物质进行提取。结果表明,除唇膏等蜡质试样外,其他基质类型样品在高甲醇含量的水溶液提取条件下,仍有部分目标物质的提取效率不高,而且唇膏等蜡基质试样用甲醇也无法分散完全,从而导致目标物质回收率较低。针对该问题,本实验在试样中首先加入四氢呋喃分散样品,然后加入80%(v/v)甲醇水溶液进行提取的方法进行样品中目标物质的提取。实验结果显示,除唇膏类样品外,其他基质类型化妆品试样在4mL四氢呋喃及6mL80%(v/v)甲醇水溶液提取条件下所有目标物质均有较高的回收率。而对于某些唇膏等蜡基质类型样品,加入四氢呋喃后仍不能使其分散完全,因此本实验采用振荡加热至50℃的方式使唇膏等基质分散完全,结果显示,此条件下试样分散效果较好,目标物质的回收率达到满意的效果。

  当降低空白加标水平至0. 1%(质量分数)以下时,除2-苯基苯并咪唑-5-磺酸回收率较低外,其他目标物质的回收率均达到80%以上。根据2-苯基苯并咪唑-5-磺酸的化学结构式,其带有磺酸基,在中性条件下为解离状态,离子状态使得其增加了在水相中的溶解度,从而导致其回收率偏低。因此,在提取溶剂中加入流动相中常添加的酸性改性剂甲酸来抑制2-苯基苯并咪唑-5-磺酸中磺酸基团的解离。实验结果显示,在该物质含量较低时,可以显著提高目标物质回收率;但在高浓度时,回收率仍偏低。考虑到该物质在氨化甲醇中有良好的溶解度,因此本实验又考察了在四氢呋喃中添加不同浓度的氢氧化铵条件下各物质的回收率效果。实验结果表明,添加2g/L氢氧化铵可使得2-苯基苯并咪唑-5-磺酸的回收率明显提高,而且其他物质的回收率均不受影响。因此,最终确定采用4mL含2g/L氢氧化铵的四氢呋喃溶液预处理试样,然后加入6mL80%甲醇水溶液进行提取的前处理条件。

  液相色谱条件的优化

  1.色谱柱的选择

  色谱柱的种类对分析结果有至关重要的影响,C18柱和苯基柱是实验室常用的反相色谱柱。因采用不同的键合技术和硅羟基封端基团的不同,虽同为C18填料,但其选择性存在区别。本实验中选择了WatersXTerraC18、AgilentZorbaxSB-Phenyl、大连依利特公司的KromasilC18、AgilentZorbaxSBC18 4种不同品牌、选择分离性存在差异的色谱柱(规格均为250mm×4. 6mm,5μm)分别进行梯度洗脱条件优化。结果表明,二苯酮-1、二苯酮-8和二苯甲酮在AgilentZorbaxSB-Phenyl和KromasilC18色谱柱上难以分离;而AgilentZorbaxSBC18对水杨酸乙基己酯和胡莫柳酯的色谱分离存在难度;在WatersXTerraC18柱上经梯度洗脱条件的优化,实现了15种紫外线吸收剂的全部基线分离。

  2.流动相的选择

  实验发现,异丙醇由于黏度较高,容易引起色谱系统的压力上升,造成基线不稳;而四氢呋喃作为一种常见的环醚,易被氧化,对PEEK管路造成损坏,且毒性较强。因此,本研究考虑采用常规的甲醇或乙腈和水添加一定浓度的酸性改性剂作为流动相,以期实现15种目标物质的分离。

  采用乙腈和水为流动相进行洗脱时,由于乙腈的洗脱能力较强,实现基线分离较为困难;以甲醇和水为流动相进行洗脱时,洗脱效果明显好转,通过梯度条件的优化,基本实现全部目标物的分离,但2-苯基苯并咪唑-5-磺酸的色谱峰拖尾严重。为了改善目标物的色谱峰形,在流动相中分别添加0. 1%甲酸,结果发现,2-苯基苯并咪唑-5-磺酸的色谱峰形明显较未添加酸性改性剂时对称,且明显改善了各物质间的分离度。15种紫外线吸收剂的色谱分离谱图见图1。

仪器设备

  Agilent1200高效液相色谱仪

  在安捷伦1200系列快速高分离LC系统,与常规HPLC相比,在没有牺牲分辨率、精密度和灵敏度的前提下,分析速度提高20倍,高分辨率提高60%。安捷伦1200系列快速高分离液相系统可提供最快分析速度、最高分辨率,同时最大限度地保持系统低压力而设计的。因此,它保留了常规HPLC仪器和方法的耐用性和工作原理。这种独特的设计使1200 RRLC成为了一种通用的液相分析流速范围适合的柱尺寸从1到4.6-mm ID, 10到300-mm柱长,粒度1.5到10µm。

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