高效液相色谱法测定湿巾中7种防腐剂.pdf

捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级计量与检测64轻工标准与质量2023 年第 4 期高效液相色谱法测定湿巾中 7 种防腐剂陈婧 王文强 孙姗姗 钱凯 杨洋*（江苏省产品质量监督检验研究院，江苏南京 210007）摘要：采用高效液相色谱法建立湿巾中1,2-苯并异噻唑-3-酮、甲基异噻唑啉酮、5-氯-2-甲基-异噻唑啉-3-酮、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇、苄索氯铵、氯苯甘醚、碘丙炔正丁胺甲酸酯7种防腐剂的检测方法。该方法的检出限0.2 mg/L3.0 mg/L，定量检出限为 0.6 mg/L 10 mg/L，各防腐剂加标回收率在 91.8%106.8%（RSD 4%）。关键词：湿巾；防腐剂；高效液相色谱法中图分类号：O657.7 文献标志码：A DOI：10.19541/ki.issn 1004-4108.2023.04.015近年来随着生活水平的提高和消费者生活习惯的改变，人们的健康理念、清洁意识随之增强，湿巾因其具有便捷、卫生的优势，成为越来越多消费者日常生活和工作的清洁护理用品。根据新思界产业研究中心发布的20192023 年湿巾行业深度市场调研及投资策略建议报告数据显示，2020 年在国内新冠疫情暴发的影响下，具有消毒功能的湿巾需求大幅增长，国内湿巾总体市场规模突破 100 亿元，同比增长 22.8%1-3。目前市售湿巾产品里，很多婴幼儿湿巾的广告上大都宣称“无添加”“无刺激”和“敏感性肌肤也可放心使用”，更有一些湿巾名称为“手口湿巾”，甚至在包装上强调“清洁乳牙”“食品级原料”“口感微甜”，消费者容易产生能够将湿巾用于婴幼儿口腔内清洁的误解，并且很多消费者使用湿巾后都不会再进行清洗。然而防腐剂的过量添加，会导致皮肤过敏，致癌等危害4。目前国家现行有效的湿巾标准中既无防腐剂的限量要求，也无相关的检验方法。对于防腐剂检测方法的研究主要集中于食品和化妆品领域，常用的方法有液相色谱法5-7、气相色谱法8-10、气相色谱-质谱法11-14、液相色谱-串联质谱法15-16等。本文研究了湿巾中 7 种防腐剂的检测方法，其前处理方法简单、速度快、分离度好，可为监管提供技术参考。1 实验部分1.1 仪器与试剂Aglient 1260 高效液相色谱仪，配二级阵列检测器（美国Aglient 公司）；C18 色谱柱（250 mm2.1 mm，1.7 m）；Sartorius SECURA 224-1CS（德国 Sartorius 公司）；Elix Advantage 超纯水仪（美国 Millipore 公司）；数字酸度计PHS-3C（上海雷磁仪器厂）；超声波清洗机 SB-5200DTD（宁波新芝生物科技股份有限公司）。2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇（纯度 98%，德国 CNW 公司）；碘丙炔正丁胺甲酸酯（纯度 97%，德国 CNW 公司）；苄索氯铵（纯度 98%，德国 CNW 公司）；氯苯甘醚（纯度 99%，德国 Dr.Ehrenstorfer 公司）；1,2-苯并异噻唑-3-酮（纯度 99%，德国 Dr.Ehrenstorfer 公司）；甲基氯异噻唑啉酮（纯度 99%，德国 Dr.Ehrenstorfer 公司）；甲基异噻唑啉酮（纯度 97%，德国 Dr.Ehrenstorfer 公司）；甲醇（HPLC 级，德国默克公司）；无水磷酸二氢钠（分析级，国药集团化学试剂有限公司）；磷酸（HPLC级，美国ROE公司）。1.2 标准溶液的配置分别准确称取 0.1 g 各待测物的标准物质，用甲醇溶液定容至 100 mL，配制成 1.0 g/L 单独的标准储备溶液。分别移取适量的标准储备溶液，再用甲醇水的混合溶液配制成质量浓度如表 1 所示的系列混合标准工作溶液，上高效液相色谱仪测定，以浓度为横坐标、峰面积为纵坐标作图获得标准曲线。1.3 实验条件色谱柱：C18 柱，100 mm2.1 mm，1.7 m；流速：捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级计量与检测65轻工标准与质量2023 年第 4 期1.0 mL/min，柱温：25；进样量：10 L；流动相：A-甲醇，B-0.05 mol/L 磷酸二氢钠溶液（磷酸调 pH 值至 3.5），使用前要用 0.45 m 的滤膜过滤、脱气，备用，标准品谱图如图 1所示，流动相梯度程序如表 2 所示，检测波长如表 3 所示。1.4 样品处理准确称取湿巾中液体约 0.5 g 于 10 mL 的具塞比色管中，加入混合溶液（甲醇+0.05 mol/L 的磷酸二氢钠溶液=40+60）定容，混匀，超声震荡 15 min 20 min，经 0.45 m 滤膜过滤，滤液备用。2 结果和讨论2.1 样品提取湿巾的主要成分除了无纺布、水以外，视品牌不同还会添加少量的保湿剂、护肤成分、香精香料和防腐成分。部分香精香料和护肤性脂类成分可能会对待测物的检测产生一定的干扰。考虑到文献报道的防腐剂提取溶剂多为甲醇和乙醇等，分别考察了甲醇、乙醇、水、甲醇+水（0.05 mol/L 的磷酸二氢钠溶液）（40+60）等 4 种不同溶剂的提取效果，结果如表 4 所示。表 4 不同提取剂的加标回收率防腐剂名称甲醇（%）乙醇（%）水（%）甲醇+水（0.05 mol/L的磷酸二氢钠溶液）（40+60）（%）1,2-苯并异噻唑-3-酮93.382.484.195.2甲基异噻唑啉酮93.988.092.396.55-氯-2-甲基-异噻唑啉-3 酮91.888.489.692.12-溴-2-硝基-1,3-丙二醇92.089.691.294.5苄索氯铵90.682.587.190.8氯苯甘醚90.583.990.897.4碘丙炔正丁胺甲酸酯92.680.883.299.3从表 4 各待测物的加标回收率数据可以看出，甲醇的提取效果明显优于乙醇和水，但略低于甲醇+水体系，但从出峰情况来看，甲醇提取液多了一些杂峰，存在明显干扰，因此不建议用纯甲醇进行提取，选择甲醇+水（0.05 mol/L 的磷酸二氢钠溶液）（40+60）作为提取液的提取效果最佳。2.2 超声处理时间准确称取 0.5 g 样品加入一定量的混合标准溶液，以甲醇+水（0.05 mol/L 的磷酸二氢钠溶液）（40+60）为提取剂，分别超声提取样品 10 min、20 min、30 min 比较 7 种防腐剂表 1 标准工作溶液系列浓度防腐剂名称浓度（mg/L）1,2-苯并异噻唑-3-酮5102550100甲基异噻唑啉酮51025501005-氯-2-甲基-异噻唑啉-3-酮1020501002002-溴-2-硝基-1,3-丙二醇102050100200苄索氯铵24102040氯苯甘醚24102040碘丙炔正丁胺甲酸酯24102040表 3 紫外检测波长梯度程序时间（min）紫外检测波长（nm）0.00 4.002804.01 5.002305.01 8.502808.51 14.0032014.01 17.0028017.01 19.0024019.01 30.00280表 2 流动相的梯度程序时间（min）A（%）B（%）0.0040605.00406015.00802025.00802026.00406036.004060图 1 7 种防腐剂谱图捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级计量与检测66轻工标准与质量2023 年第 4 期的测量结果。结果发现，超声时间对样品的提取率影响不大，在 20 min 时略高，因此实验选取 20 min 为样品的超声提取时间。2.3 流动相实验比较了不同的流动相洗脱效果：甲醇-水、甲醇-乙腈-水、甲醇-乙腈-0.05 mol/L 的磷酸二氢钠、乙腈-0.05 mol/L的磷酸二氢钠、甲醇-0.05 mol/L 的磷酸二氢钠。结果发现甲醇-0.05 mol/L 的磷酸二氢钠的流动相可以确保所有的待测物都清晰出峰，不拖尾、不前沿、不重叠，最终选定了甲醇-0.05 mol/L 的磷酸二氢钠作为流动相。2.4 洗脱梯度实验过程中比较了不同的洗脱梯度，曾设定初始梯度甲醇磷酸二氢钠水溶液=2575，发现目标化合物洗脱速度较慢，峰面积较小，且 15 min 后，基线波动较大，影响了 3 个化合物的积分，如图 2 所示。调整后将初始梯度调整成甲醇磷酸二氢钠水溶液=3070，发现在 230 nm 和 280 nm 全扫时，虽然目标化合物可以完全分离，但是其峰面积都较小，且在17 min20 min时，基线波动较大，影响了两个化合物的判断和积分，如图 3 所示。经实验调整，发现使用表2所示的流动相梯度，分离效果好，而且分析时间短。最终确认以初始梯度甲醇磷酸二氢钠水溶液=4060 的流动相比例进行洗脱。2.5 线性方程和检出限在 1.3 节的色谱条件下对系列混合标准溶液进样测定，以各组分的色谱峰面积为纵坐标、质量浓度为横坐标进行线性回归，以噪音的 3 倍计算检出限，7 种防腐剂的回归方程、线性范围、相关系数（r2）、检出限，如表 5 所示。2.6 回收率和精密度在实际样品中分别添加高、中、低三种质量浓度的混合标准溶液，进行加标回收实验，每个样品测定 6 次。结果显示（如表 6 所示）：低水平加标浓度下各组分回收率范围为：91.8%99.3%，相对标准偏差（RSD）4%；中等加标浓度下各组分回收率范围为：95.0%105.0%，RSD 3%；高水平加标浓度下各组分回收率范围为：96.8%106.8%，RSD 4%；说明该方法具有良好的回收率和精密度，能够满足日常检测定量分析的要求。a)230 nm 时光谱图 b)280 nm 时光谱图图 2 甲醇磷酸二氢钠水溶液（2575）时 7 种防腐剂液相色谱图 a)230 nm 时光谱图 b)280 nm 时光谱图图 3 甲醇磷酸二氢钠水溶液（3070）时 7 种防腐剂液相色谱图表 5 线性方程、线性范围及检出限组分线性方程相关系数线性范围（mg/L）检出限（mg/L）定量限（mg/L）1,2-苯并异噻唑-3-酮y=9.052 0 x-1.7200.999 92.0 20.00.41.3甲基异噻唑啉酮y=18.085 7x-0.190 70.999 62.0 20.00.20.65-氯-2-甲基-异噻唑啉-3-酮y=12.079 3x-3.370 10.999 72.0 20.00.31.02-溴-2-硝基-1,3-丙二醇y=1.524 0 x-0.485 70.999 95.0 100.01.03.0苄索氯铵y=0.768 0 x-0.290 50.999 95.0 100.01.55.0氯苯甘醚y=2.447 8x-0.431 40.999 910.0 200.03.010.0碘丙炔正丁胺甲酸酯y=0.449 3x-0.809 80.999 710.0 200.03.010.0捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级计量与检测67轻工标准与质量2023 年第 4 期2.7 样品分析按实验方法对在市场上采集的 5 批婴儿湿巾样品进行分析，有 3 批次样品检出有 2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇及苄索氯铵，总体检出率为 60%；有 3 批次样品检出 2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇，检出率为 60%，最高检出量为 610.4 mg/kg；有2 批次样品检出了苄索氯铵，检出率为 40%，最高检出量为363.4 mg/kg。3 结论本文采用高效液相色谱法测定了湿巾中1,2-苯并异噻唑-3-酮等 7 种防腐剂的含量，该方法前处理简单，精准度高、灵敏度高、操作简单、检测快速、准确、重现性好、成本低、杂质干扰小，适合用于湿巾的批量检测。通过实际样品的检测，本次检测的 5 批次样品，有 3 批次样品检出 2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇及苄索氯铵，总体检出率为 60%。建议相关监管部门持续关注防腐剂安全问题及湿巾广告宣称问题，为今后建立更加合理的湿巾标准提供依据。参考文献1 贺雅卿.湿巾发展概况和个人护理用湿巾新趋势 J.造纸信息,2020(05):47-51.2 郑晓军,卿辉,许应成.湿巾产品质量状况及风险分析 J.标准科学,2020(07):124-128.3 Rodriguez Karien J,Cunningham Corey,Foxenberg Robert,et al.The science behind wet wipes for infant skin:Ingredient review,safety,and effi cacyJ.Pediatric dermatology,2020:1-8.4 朱力,刘颖.卫生湿巾安全及质量综合性评价 J.中国卫生产业,2019,16(04):151-152.5 李欣,李帮锐,冯家力,等.高效液相色谱-蒸发光散射检测器测定化妆品中5 种防腐剂 J.中国卫生检验杂志,2022,32(20):2458-2461.6 丁晓爽,宋玉琴,安佰平.高效液相色谱法同时测定化妆品中 3 种防腐剂的含量方法学研究 J.日用化学品科学,2022,45(06):17-20.7 赵思雯,陈安丽,谢演晖,等.高效液相色谱法同时测定化妆品中氢醌、苯酚和 5 种防腐剂 J.香料香精化妆品,2021(02):45-48+52.8 杨李胜,刘志鹏,黄敏兴,等.QuEChERS 净化气相色谱法测定调味品中的防腐剂 J.食品工业,2021,42(09):287-289.9 何靖,何焜鹏,陆慧珍.气相色谱法快速测定酱油中的 6 种防腐剂 J.食品安全导刊,2021(19):81-83.10 赵娅鸿.气相色谱法测定食品中的防腐剂 1,2-丙二醇 J.食品工程,2021(01):51-53.11 许勇,钟吉强,郑荣.气相色谱-质谱法测定化妆品中 17 种防腐剂的含量 J.香料香精化妆品,2020(06):72-79.12 钟丽君,王蕊,刘莉,等.固相支持液液萃取-气相色谱质谱法测定酱油和醋中对羟基苯甲酸酯类防腐剂 J.食品科技,2022,47(05):304-308.13 杨明,邵鹏,陈啟荣,等.固相萃取-气相色谱/质谱联用-内标法测定食品中 9 种防腐剂 J.分析试验室,2020,39(07):834-838.14 符传武,洪薇,覃华亮,等.化妆品中苯氧异丙醇 2 种含量测定方法的比较研究 J.中国现代应用药学,2020,37(13):1606-1609.15 王秀娟,国伟,陈云霞,等.QuEChERS-高效液相色谱-串联质谱法同时测定儿童化妆品中的 10 种防腐剂 J.食品安全质量检测学报,2021,12(19):7667-7674.16 吴红庆,厉文辉,高立红,等.高效液相色谱-电喷雾串联质谱法测定婴幼儿奶粉中对羟基苯甲酸酯类防腐剂 J.环境化学,2020,39(01):275-278.基金项目：江苏省市场监督局科研项目（项目编号：KJ1683271）。*通讯作者：杨洋，E-mail：。表 6 7 种防腐剂的回收率和精密度组分平均回收率（%）RSD（%）平均回收率（%）RSD（%）平均回收率（%）RSD（%）添加浓度2 mg/L10 mg/L20 mg/L1,2-苯并异噻唑-3-酮94.23.8795.02.7196.83.39甲基异噻唑啉酮97.22.8799.22.83105.63.435-氯-2-甲基-异噻唑啉-3-酮99.33.45105.02.39106.82.78添加浓度5 mg/L20 mg/L50 mg/L2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇95.22.5297.62.29105.43.86苄索氯铵91.83.4498.62.83101.22.43添加浓度10 mg/L50 mg/L100 mg/L氯苯甘醚92.43.21100.82.98104.92.22碘丙炔正丁胺甲酸酯96.82.82102.02.33103.93.39