化妆品中稀土元素含量检测方案(ICP-MS)

SSL-CA20-442Excellence in Science Excellence in ScienceICPMS-155 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD.-Analytical Applications CenterEmail： sshzyan@shimadzu.com.cn Tel：86(21)34193996http：//www.shimadzu.com.cn ICPMS-2030 测定化妆品中的稀土元素含量 ICPMS-155 摘要：本文参考《化妆品安全技术规范》 (2015年版)对妆妆品中稀土元素的测定方法，利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了市售某品牌卸妆水、睫毛膏及保湿精华中钕等15种稀土元素的含量。实验结果表明：各元素的相关系数r>0.9996，加标回收率在90~112%之间，该方法操作简便、快速，样品前处理简单，可以满足化妆品中稀土元素的测定需求。 稀土元素(RE)是周期表中ⅢB族、和镧系共17种元素的总称，在化妆品、农业肥料、工业材料以及催化剂等方面都有着广泛的应用。 自然界中稀土元素广泛存在，在化妆品生产过程中可能会有微量混入。有的稀土元素能够提高化妆品的性能，如增强防晒和美白效果而成为化妆品中的常用矿物添加剂。但过量的稀土元素会破坏 DNA分子结构损害动物肝脏，从而引起生理学病变。长期过量摄入稀土元素对儿童的智力和注意力等方面也会有显著 影响。化妆品中的稀土元素主要是通过擦拭、涂抹后由皮肤渗透进入人体， 《化妆品安全技术规范》 (2015年版)将钕等15种稀土元素规定为限用成分。因此，化妆品中稀土元素的检测尤为重要。 本文参考《化妆品安全技术规范》(2015年版)，使用岛津ICPMS-2030 测定了化妆品中钕等15种稀土元素含量。该方法操作简单，定量准确，，卜可以满足化妆品中稀土元素的测定需求。 1.1仪器 岛津ICPMS-2030电感耦合等离子体质谱仪 1.2实验器皿及试剂 实验所用器皿分别为塑料或玻璃材质，使用硝酸溶液(1+1)浸泡24小时后，用去离子水冲冲，干燥备用；实验所用 HNO 为优级纯试剂，H，0，为电子级别，实验用水为超纯去离子水。 1.3样品前处理 准确取0.3g((精确确0.0001g) 试样，置于清洗好的聚四氟乙烯消解罐内，加入5 mL HNO3静止过夜，充分作用。然后再加入1mLH，0，晃动几下混合均匀后至于微波消解仪中进行微波消解。表1为微波消解所使用的升温程序。消解完毕后取出，冷却，开罐。将样品转移至50 mL容量瓶中，用水洗涤消解罐数次定容至容量瓶中，备用。 表1 消解温度时间程序 温度(℃) 升温时间(min) 保持寺间(min) 120 5 3 160 5 3 180 5 20 1.4仪器参数 ICP-MS仪器分析条件见表2。 表1ICP-MS 分析条件 参数 参数设定 参数 参数设定 高频功率 1.20 kW 等离子体气 9.0 L/min 辅助气 1.10 L/min 载气 0.70 L/min 炬管类型 Mini 炬管 雾化器 同心雾化器 雾化室 旋流雾室 雾化室温度 采样深度 5.0mm 高频频率 27.12 MHz 碰撞气 He 碰撞气流速 6 mL/min 池电压 -21V 能量过滤器电压 7.0V 结果与讨论 2.1标准曲线溶液配制 利用1%硝酸溶液配制空白溶液和各个元素混合标准溶液，各元素的标准溶液浓度见表3。内标元素 Rh、Re浓度均为50 ug/L，采用内标组件在线添加。 表3 标准曲线溶液浓度系列 元素 STD1(ug/L) STD2(ug/L) STD3(ug/L) STD4(ug/L) STD5(ug/L) STD6(ug/L) Ce 0 0.5 1 5 10 20 Dy 0 0.5 1 5 10 20 Er 0 0.5 1 5 10 20 Eu 0 0.5 1 5 10 20 Gd 0 0.5 1 5 10 20 Ho 0 0.5 1 5 10 20 La 0 0.5 1 5 10 20 Lu 0 0.5 1 5 10 20 Nd 0 0.5 1 5 10 20 Pr 0 0.5 1 5 10 20 Sm 0 0.5 1 5 10 20 Tb 0 0.5 1 5 10 20 Tm 0 0.5 1 5 10 20 Y 0 0.5 1 5 10 20 Yb 0 0.5 1 5 10 20 2.2部分元素标准曲线 浓度(ug/L) 浓度 (ug/L) 图1 La 元素的标准曲线 r=0.99990 图22(Gd元素的标准曲线 r=0.99998 图3 Sm 元素的标准曲线 r=0.99997 图4 Dy 元素的标准曲线 r=0.99995 2.3样品分析结果及加标回收率 取市售某品牌卸妆水、睫毛膏及保湿精华，按照前处理方法处理样品，测定样品中的各稀土元素含量，每个样品重复测定3次；同时进行样品加标回收实验，然后计算加标回收率，以便更全面系统的考察方法准确性。 表4 卸妆水分析结果及加标回收率 分析元素 内标元素 分析结果 加标浓度 加标回收率 RSD (ug/L) (ug/L) (%) (n=3，%) 140 Ce 103 Rh N.D. 102.2 4.16 161 Dv 185 Re N.D. 95.4 3.11 166 Er 185 Re N.D. 97 2.56 153 EU 185 Re N.D. 94.4 3.31 157 Gd 185 Re N.D. 93.3 3.34 165 Ho 185 Re N.D. 98.4 3.2 139 La 103 Rh N.D. 101.8 4.06 175 Lu 185 Re N.D. 100 2.46 146 Nd 185 Re N.D. 90.3 3.82 141 Pr 185 Re N.D. 104.4 4.41 149 Sm 185 Re N.D. 1 92.7 1.07 159Tb 185 Re N.D. 98.4 3.02 169Tm 185 Re N.D. 99.7 2.62 89v 185 Re N.D. 98.8 4.67 172 Yb 185 Re N.D. 98.3 3.12 备注：1、N.D.代表未检出 表5睫毛膏分析结果及加标回收率 分析元素 内标元素 分析结果 (ug/L) 加标浓度 (ug/L) 加标回收率 (%) RSD (n=3，%) 140 Ce 103 Rh 5.40 1 100 2.41 161 Dy 185 Re 0.11 1 98.3 0.34 166 Er 185 Re 0.07 1 97.6 1.68 153 EU 185 Re 0.02 1 102.7 2.75 157 Gd 185 Re 0.16 1 90.6 0.35 165 Ho 185 Re 0.02 1 100.5 1.29 139 La 103 Rh 0.97 1 108 3.08 175 Lu 185 Re 0.02 1 108.4 2.95 146 Nd 185 Re 0.81 1 90.3 2.6 141 Pr 185 Re 0.22 1 112 3.13 149 Sm 185 Re 0.15 1 97.6 1.64 159 Tb 185 Re 0.02 1 100 0.76 169Tm 185 Re 0.01 1 100.8 0.24 89y 185 Re 0.78 1 99 3.08 172 Yb 185 Re 0.08 1 98.6 1.13 备注：1、N.D.代表未检出 表6 保湿精华分析结果及加标回收率 分析元素 内标元素 分析结果 加标浓度 加标回收率 RSD (ug/L) (ug/L) (%) (n=3，%) 140Ce 103Rh N.D. 95.7 1.31 161Dv 185Re N.D. 92.1 2.23 166Er 185Re N.D. 92.3 0.86 153EU 185Re N.D. 91.8 2.1 157Gd 185Re N.D. 91.5 1.07 165Ho 185Re N.D. 95.1 1.36 139 La 103Rh N.D. 1 93.9 2.76 175 Lu 185Re N.D. 95.1 1.88 146 Nd 185 Re N.D. 90.1 0.72 141 Pr 185Re N.D. 95.9 1.72 149 Sm 185Re N.D. 91.4 2.38 159 Tb 185Re N.D. 95.1 1.21 169 Tm 185Re N.D. 1 95.7 0.83 89v 185 Re N.D. 96.1 2.95 172yb 185Re N.D. 1 93.1 0.8 备注：1、N.D.代表未检出 按照实验方法，对空白溶液重复测定11次，取3倍强度的标准偏差除以曲线斜率求得各元素在溶液中的检出限；根据称样量0.3 g， 定容体积50mL求得该方法的检出限及定量限，见表7。 表7 各元素检出限及定量限 分析元素 仪器检出限 仪器定量限 方法检出限 方法定量限 (ug/L) (ug/L) (ug/kg) (ug/kg) 140Ce 0.0012 0.0037 1.18 161Dv 0.0002 0.0005 0.46 166Er 0.0001 0.0003 0.24 0.8 153EU 0.000] 0.0002 0.22 0.72 1Gd 0.0003 0.0009 0.42 1.4 165Ho 0.0001 0.0002 0.14 0.46 139 La 0.0004 0.0013 0.86 2.88 175Lu 0.0002 0.0005 0.14 0.46 146Nd 0.0008 0.0025 1.12 3.68 141 Pr 0.0002 0.0005 0.38 1.24 149Sm 0.0003 0.0009 0.5 1.64 159 Tb 0.0001 0.0003 0.18 0.56 169 Tm 0.0001 0.0002 0.16 0.52 89v 0.0033 0.0108 0.72 2.36 172yb 0.0001 0.0003 0.3 分析结果显示，岛津ICPMS-2030质谱定测定化妆品中的稀土元素含量，各元素的测定结果稳定性高，准确性好，加标回收收在90.1~112%之间，能够满足化妆品中15种稀土元素的快速分析。 结论 本文参考《化妆品安全技术规范》 (2015年版)对化妆品中稀土元素的测定方法，利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了化妆品中钕等15种稀土元素的含量。元素线性关系及重复性好(n=3，RSD<4.5%)，定量准确，各元素的相关系数r>0.9996，加标回收率在90.1~112%之间。该方法操作简便、快速，样品前处理简单，可以满足化妆品中稀土元素含量的测定需求。 岛津应用云 过量的稀土元素会破坏DNA分子结构损害动物肝脏，从而引起生理学病变。长期过量摄入稀土元素对儿童的智力和注意力等方面也会有显著影响。本文参考《化妆品安全技术规范》（2015 年版）对化妆品中稀土元素的测定方法，利用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了市售某品牌卸妆水、睫毛膏及保湿精华中钕等15种稀土元素的含量。实验结果表明：各元素的相关系数 r＞0.9996，加标回收率在90~112%之间，该方法操作简便、快速，样品前处理简单，可以满足化妆品中稀土元素的测定需求。