广州质量监督检测研究院,广东 广州 511447
摘要:建立了气相色谱串联三重四极杆质谱法测定化妆品中四氯硝基苯和五氯硝基苯含量的分析方法。样品用水和乙腈超声提取,转移提取液并氮吹至干,后用正己烷重新溶解后加入浓硫酸。经HP-5MS UI色谱柱分离,以保留时间和质谱定性,外标法定量。结果表明,四氯硝基苯和五氯硝基苯浓度在100~1000μg/L范围内线性关系良好。在100μg/L、500μg/L、1000μg/L的3个浓度水平进行样品加标实验,回收率为在89.7%~102.5%之间,相对标准偏差在2.69%~4.99%(n=6)之间,方法检出限为0.1mg/kg。本方法适用于化妆水、膏霜、乳液。
关键词:四氯硝基苯;五氯硝基苯;化妆品;气相色谱串联三重四极杆质谱(GC-MS/MS)
Determination of 2,3,5,6-Tetrachloro-1-nitrobenzene and Pentachloronitrobenzene in cosmetics
Abstract: It sets up analyses of determination of 2,3,5,6-Tetrachloro-1-nitrobenzene and Pentachloronitrobenzene in cosmetics by gas chromatography - triple quadrupole mass spectrometris (GC-MS/MS). The sample extracted by water and acetonitrile ultrasound, transfer and dry up the extract one with nitrogen, further re-extracted by n-hexane and add sulphuric acid. Sample separated by HP-5MS UI column, and determine the nature by retent time and mass spectra, and quantified by external standard method. Result shows good linearity while concentration of 2,3,5,6-Tetrachloro-1-nitrobenzene and Pentachloronitrobenzene reach range as 100~1000μg/L. The recovery was 89.7%~102.5% and relative standard deviation was 2.69%~4.99%(n=6), and the detection limit was 0.1mg/kg when addition experiment on levels of 100, 500, 1000μg/L separatly. Said method as above can be apply to measurement content of emollient water, cream and lotion.
Key words:2,3,5,6-Tetrachloro-1-nitrobenzene;Pentachloronitrobenzene;cosmetics;gas chromatography - triple quadrupole mass spectrometris (GC-MS/MS)
如今化妆品生产配方中不缺乏各种植物提取物,不同的植物提取物在化妆品中作用各不相同,可以保湿滋润[1]、抑菌止痒、美白祛斑、抗衰老[2]、防晒等等,且含有植物提取物的化妆品也被广泛宣传其更健康、更安全,使这类化妆品也备受消费者青睐。
植物在其生长过程中可能会接触到农药,作为化妆品原料的一些植物提取物在对植物提取过程中,可能会将农药一并带入,当化妆品中的农药残留接触到消费者的皮肤并吸收时,可能会对人体造成一定的伤害,特别是较特殊的人群如孕妇[3]和婴幼儿[4]。因此对含植物提取物的化妆品进行农药残留检测越来越重要。
四氯硝基苯,又称2,3,5,6-四氯硝基苯、1,2,4,5,-四氯-3-硝基苯,常温下稳定,作为农药时是杀菌剂,是一种可经吸入、食入、皮肤吸收侵入人体,对眼睛、皮肤、黏膜和上呼吸道有刺激作用的低毒性物质。
五氯硝基苯,作为农药时是土壤杀菌剂和除草剂,是一种可经吸入、食入、皮肤吸收侵入人体,对眼睛、皮肤、黏膜和上呼吸道有刺激作用的中毒性物质。
目前对含植物提取物的化妆品进行农药残留的方法并不多,大多数是对植物本身的检测方法
[5-8],而尚未有相关文献对化妆品中四氯硝基苯和五氯硝基苯的检测方法,本研究拟建立起含植物提取物的化妆品中四氯硝基苯和五氯硝基苯含量测定的气相色谱串联三重四极杆质谱法,进一步规范化妆品的安全卫生。
1实验部分
1.1试剂和仪器
四氯硝基苯对照品(CAS No:117-18-0);五氯硝基苯对照品(CAS No:82-68-8);正己烷(色谱纯,安谱公司);乙腈(色谱纯,安谱公司);氯化钠(分析纯,广州化学试剂厂);浓硫酸(分析纯,广州化学试剂厂);实验用水为超纯水(Milli-Q超纯水系统,美国Millipore公司);SK8200HP超声清洗仪,上海科导超声仪器有限公司;Agilent 8890-7000D气相色谱串联三重四极杆质谱仪(配备自动进样器);IKA MS3 digital涡旋混匀器,德国IKA公司;分析天平,感量为0.1mg,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;离心机,曦瑪离心机(扬州)有限公司;EFAA-DC24-RT氮吹仪,安谱公司。
1.2 色谱条件
色谱柱:HP-5MS UI(30m×0.25mm×0.25μm);柱温:70℃保持2min,25℃/min升温至150℃,3℃/min升温至200℃;进样口温度:250℃;载气:氦气,纯度≥99.999%,1.0mL/min;色谱-质谱接口温度:280℃;离子源温度:250℃;MS1四级杆温度:200℃;碰撞池He冷却气:2.250mL/min;碰撞池N2碰撞气体:1.5mL/min;电离方式EI;MS1电离能量:70eV;测定方式:MRM;进样量:1.0μL,不分流;溶剂延迟:7min。
定量离子对、定性离子对和MS2电离能量
化合物 定量离子对 定性离子对1 定性离子对2
四氯硝基苯 260.8→202.9(15eV) 202.8→82.8(30eV) 214.8→142.0(30eV)
五氯硝基苯 248.7→214.0(10eV) 294.7→236.9(10eV) 236.8→142.8(10eV)
1.3 标准溶液的配制
分别称取一定质量的四氯硝基苯和五氯硝基苯对照品于10mL容量瓶中,加入正己烷溶解并定容至刻度线,配制成标准储备液。用正己烷将四氯硝基苯和五氯硝基苯标准储备液稀释成浓度为10μg/mL的混合标准溶液。再分别吸取一定体积的混合标准溶液于10mL具塞比色管中,用正己烷定容至刻度,配制成浓度分别为0.1、0.2、0.5、0.8、1.0μg/mL的标准工作液。
1.4 样品溶液的制备
称取1g(精确至0.0001g)试样到50mL具塞离心管中,加入10mL乙腈(膏霜、乳液类试样可加入适量水充分分散后再加入乙腈),涡旋混合,超声提取10min。冷却至室温后加入5g氯化钠,涡旋混合后静置(必要时离心)。转移全部上层清液至另一50mL具塞离心管中,用5mL乙腈萃取上一具塞离心管中残渣,将上层清液合并至同一50mL具塞离心管中,再重复萃取一次,40℃水浴下氮吹至干。加入1mL正己烷溶解残渣,将溶液转移至10mL具塞离心管中,加入0.5mL浓硫酸,涡旋1min,5000r/min离心2min,上层经有机相滤膜过滤至进样小瓶。
2 结果与讨论
2.1前处理条件的选择
由于四氯硝基苯和五氯硝基苯在乙腈中有良好的溶解性,本方法采用先用水分散溶解膏霜、乳液类化妆品,再用乙腈超声提取农药残留,或用乙腈直接超声提取化妆水类化妆品中的农药残留。因为以乙腈作为溶剂进行仪器分析时,其峰型会有比较大的拖尾,所以在提取农药残留后,改用对四氯硝基苯和五氯硝基苯有更大溶解性的正己烷重新溶解,并获得了更好的峰型。使用气相色谱串联三重四极杆质谱法时虽然能达到降低干扰的目的,但由于物质被电离两次,使用浓硫酸脱水可以进一步降低干扰提高测量的灵敏度。最终四氯硝基苯和五氯硝基苯的色谱图如图1所示,可见在此条件下标准物质的峰型良好。
图1 四氯硝基苯和五氯硝基苯标准溶液色谱图
2.2 线性范围、工作曲线、检出限
取1.3所配制的混合标准溶液,在本实验条件下对四氯硝基苯和五氯硝基苯进行测定,以峰面积为纵坐标,浓度为横坐标建立标准工作曲线。结果显示,在一定的质量浓度范围内,四氯硝基苯和五氯硝基苯呈现良好的线性关系,线性方程、线性范围、相关系数、检出限见表1。
表1 线性方程、线性范围、相关系数、检出限
化合物 | 工作曲线 | 线性范围(μg/L) | 相关系数 | 检出限(mg/kg) |
四氯硝基苯 | y=32687x-326.41 | 100~1000 | 0.9977 | 0.1 |
五氯硝基苯 | y=19810x-736.61 | 100~1000 | 0.9982 | 0.1 |
2.3 回收率与精密度
取化妆水、膏霜、乳液类3种空白基质为加标基质,按本实验条件进行低、中、高(100μg/L、500μg/L、1000μg/L)3个加标水平的回收率和精密度实验,结果显示,三个加标水平的回收率为89.7%~102.5%,相对标准偏差为2.69%~4.99%(n=6),表明本方法具有良好的准确度和精密度,可满足四氯硝基苯和五氯硝基苯含量测定的要求(见表2和表3)。
表2四氯硝基苯的回收率和相对标准偏差(n=6)
化合物 | 样品类型 | 添加量水平(μg/L) | 检出量 (μg/L) | 回收率(%) | RSD(%) |
四氯硝基苯 | 化妆水 | 100 | 95.6 | 95.6 | 2.74 |
500 | 470.9 | 94.2 | 3.06 | ||
1000 | 1017.7 | 101.8 | 2.69 | ||
膏霜 | 100 | 94.5 | 94.5 | 3.23 | |
500 | 462.2 | 92.4 | 4.30 | ||
1000 | 931.6 | 93.2 | 3.77 | ||
乳液 | 100 | 91.1 | 91.1 | 3.95 | |
500 | 471.2 | 94.2 | 3.89 | ||
1000 | 944.7 | 94.5 | 4.60 |
表3五氯硝基苯的回收率和相对标准偏差(n=6)
化合物 | 样品类型 | 添加量水平(μg/L) | 检出量 (μg/L) | 回收率(%) | RSD(%) |
五氯硝基苯 | 化妆水 | 100 | 102.5 | 102.5 | 2.75 |
500 | 481.3 | 96.3 | 3.43 | ||
1000 | 978.0 | 97.8 | 2.95 | ||
膏霜 | 100 | 92.8 | 92.8 | 4.34 | |
500 | 448.6 | 89.7 | 4.57 | ||
1000 | 931.3 | 93.1 | 4.99 | ||
乳液 | 100 | 94.0 | 94.0 | 3.16 | |
500 | 475.6 | 95.1 | 4.81 | ||
1000 | 929.1 | 92.9 | 4.71 |
2.4实际样品检测
采用本方法对20批次不同类型化妆品样品中四氯硝基苯和五氯硝基苯含量进行测定。结果显示,20批次产品均无批次检出四氯硝基苯和五氯硝基苯。
3 结论
本文建立了气相色谱串联三重四极杆质谱法测定化妆品中四氯硝基苯和五氯硝基苯的含量。样品采用水和乙腈作为提取溶剂,采用超声作为提取方式,氮吹至干后用正己烷重新溶解后加入浓硫酸,取上清液采用HP-5MS UI色谱柱进行分离,所建方法能将目标化合物和杂质有效分离,前处理方式简单快捷,准确性好,精确度高,应用范围广。可为进一步规范含植物提取物化妆品中农药残留的检测提供技术支持。
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