化妆品中22种防晒剂含量检测方案(液质联用仪)

SSL-CA22-219Excellence in Science Excellence in ScienceLCMSMS-669 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.cnTel：86(21)34193996http：//www.shimadzu.com.cn LC-MS/MS 法测定化妆品中22种防晒剂 LCMSMS-669 摘要：本文建立了使用岛津超高效液相色谱串联质谱联用仪测定化妆品中22种防晒剂的方法。方法分为两个液相条件，其中21种防晒剂使用液相条件1分析，16 min 完成测试；苯基二苯并咪唑四黄酸酯二钠使用液相条件2分析， 11min 完成测试。22种防晒剂在指定的浓度范围内线性关系良好，仪器检出限为0.2~15ng/mL。加标回收和精密度实验测试表明，方法准确度高，重复性好。该方法快速、有效，可应对化妆品中常见防晒剂的风险监测需求。 关键词：超高效液相色谱 三重四极杆质谱 化妆品 防晒剂 防晒类化妆品在我国属于特殊用途化妆品。其中防晒剂是指利用光的吸收、反射或散射作用，以保护皮肤免受特定紫外线所带来的伤害或保护产品本身而在化妆品中加入的物质。防晒剂可分为物理类防晒剂和化学类防晒剂两大类。 合理的使用防晒类产品可以保护我们的皮肤免受阳光的刺激，但过量的防晒剂可能导致皮肤过敏等不良反应。其中，化学类防晒剂对人体造成的伤害更大。另外，有报道称防晒剂的过度使用正在破环环境和污染水质。我国2015年版《化妆品安全技术规范》规定，防晒化妆品中使用的防晒剂必须是该《规范》中准许使用的27项准用防晒剂之中的，而且使用条件应满足《规范》的要求，以确保产品使用的安全性。 防晒类化妆品中防晒剂的检测方法包括 LC 法和LC-MS/MS 法。LC 法为防晒剂的主要定量方法。然而，由于化妆品样品成分复杂，前处理又相对简单， LC 法容易出现“假阳性“的问题产品。对于这些问题产品，需要 LCMSMS 方法对其进行进一步的定性确证。2019年，国家药品监督管理局发布了《化妆品中3-亚苄基樟脑等22种防晒剂的检测方法》，并将其作为第5.8项纳入《化妆品安全技术规范》 (2015年版)第四章。该检测方法包括了关于22种常用化学防晒剂的 LC检测方法和 LCMSMS 检测方法。 本文参照国家药监局发布的方法，建立了LC-MS/MS法测定化妆品中22种防晒剂的方法。该方法快速、准确，可以很好地应对防晒类化妆品中防晒剂的快速筛查、定性确证和定量分析。 1.1化合物信息 表1 化合物信息 序号 中文名称 英文名称 CAS No. 分子式 分子量 3-苄亚基樟脑 3-Benzylidene camphor 15087-24-8 C17H200 240.34 2 4-甲基苄亚基樟脑 4-Methylbenzylidene camphor 36861-47-9 C18H220 254.38 3 二苯酮-3 Benzophenone-3 131-57-7 C14H1203 228.25 4 二苯酮-4 Benzophenone-4 4065-45-6 C14H120，S 308.31 5 亚苄基樟脑磺酸 Alpha-(2-oxoborn-3-ylidene)- toluene-4-sulfonic acid 56039-58-8 C17H20OAS 320.41 6 双-乙基己氧苯酚甲氧 苯基三嗪 Bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine 187393-00-6 C38H49N30s 627.82 7 丁基甲氧基二苯 甲酰基甲烷 Butyl methoxydibenzoylmethane 70356-09-1 C20H2203 310.4 8 樟脑苯扎铵甲基硫酸盐 Camphor benzalkonium methosulfate 52793-97-2 C21H31NO，S 409.5 9 二乙氨羟苯甲酰基苯甲 Diethylamino hydroxybenzoy hexyl benzoate 302776-68-7 C24H32NO4 397.51 10 二乙基己基丁酰胺 基三嗪酮 Diethylhexyl butamido triazone 154702-15-5 C44H59N705 766.00 11 苯基二苯并咪唑 四磺酸酯二钠 Disodium phenyl dibenzimidazole tetrasulfonate 180898-37-7 C20H14NNaz012S4 676.57 12 甲酚曲唑三硅氧烷 Drometrizole trisiloxane 155633-54-8 C24H39N303Sis 501.85 13 二甲基 PABA乙基己酯 Ethylhexyl dimethyl PABA 58817-05-3 C17H27NO2 277.41 14 甲氧基肉桂酸乙基己酯 Ethylhexyl methoxycinnamate 5466-77-3 C18H2603 290.41 15 水杨酸乙基己酯 Ethylhexyl triazone 118-60-5 C15H2203 250.34 16 乙基己基三嗪酮 2-Phenylphenol 88122-99-0 C48H66N606 823.1 17 胡莫柳酯 Homosalate 118-56-9 C16H2203 262.35 18 对甲氧基肉桂酸异戊酯 Isoamyl p-methoxycinnamate 71617-10-2 C15H2003 248.32 19 亚甲基双-苯并三 唑基四甲基丁基酚 Methylene bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol 103597-45-1 C41H50N，0， 658.9 20 奥克立林 Octocrylene 6197-30-4 C24H27NO， 361.49 21 苯基苯并咪唑磺酸 2-Phenylbenzimidazole-5-sulfonic acid 27503-81-7 C13H10N20；S 274.3 22 对苯二亚甲基 二樟脑磺酸 3，3’-(1，4-Phenylenedimethylene) bis (7，7-dimethyl-2-oxobicyclo-[2.2.1] hept-1-yl-methanesulfonic acid) 90457-82-2 C28H340gS2 562.69 1.2仪器 本实验采用岛津超高效液相色谱仪 LC-30A 与 LCMS-8045联用系统，具体配置为： 系统控制器： CBM-20A 脱气机： DGU-20A 输液泵： LC-30AD×2 自动进样器：SIL-30AC柱温箱： CTO-20A 质谱检测器： LCMS-8045 色谱工作站： LabSolutions Ver. 5.97 1.3分析条件 液相条件1：适用于除苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠外21种防晒剂的测试 色谱柱： Shim-pack GIST C18 (50 mm x2.1mml.D.，2um，岛津(上海)实验器材有限公司，P/N：227-30001-02) 流动相：A相-10mM乙酸铵水溶液；B相-甲醇 洗脱方式：梯度洗脱，B相初始浓度为50%，洗脱程序见表2 流速：0.4mL/min 进样量：2uL 柱温：45C 洗针模式：清洗泵(R3)→清洗口(R0) RO 清洗液：甲醇：1%甲酸水=1：1 R3清洗液：水：甲醇：乙腈：异丙醇 =1：1：1：1(含1%甲酸) 表2 梯度洗脱程序 Time(min) Module Command Value 3.00 泵 B.Conc 50 5.00 泵 B.Conc 100 13.00 泵 B.Conc 100 13.10 泵 B.Conc 50 16.00 Controller Stop 液相条件2：适用于苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠的测试 色谱柱： Shim-pack GIST C18 (50 mm x2.1mml.D.，2um，岛津(上海)实验器材有限公司，P/N：227-30001-02) 流动相：A相-10mM 乙酸铵水溶液；B相-甲醇 洗脱方式：梯度洗脱，B相初始浓度为5%，洗脱程序见表3 流速：0.2mL/min 进样量：2uL 柱温：45℃ 洗针模式：清洗泵((R3)→清洗口(RO) RO清洗液：甲醇：1%甲酸水=1：1 R3清洗液：水：甲醇：乙腈：异丙醇 =1：1：1：1(含1%甲酸) 表3 梯度洗脱程序 Time(min) Module Command Value 2.00 泵 B.Conc 5 3.00 泵 B.Conc 100 8.00 泵 B.Conc 100 8.10 泵 B.Conc 5 11.00 Controller Stop 质谱条件 分析仪器： LCMS-8045 离子化模式：ESI+/-同时扫描 接口电压：4.0kV (+) ， -3.0kV (-) 雾化气：氮气3.0L/min 干燥气：氮气10.0L/min 碰撞气：氩气 接口温度：300℃ DL温度：250℃ 扫描模式：多反应监测(MRM) 加热模块温度：400℃ 延迟时间：3ms 驻留时间： 10ms MRM参数：见表4 表4 MRM 优化参数 No. 化合物 离子化方式 前体离子 产物离子 Q1 Pre Bias (V) CE (V) Q3 Pre Bias (V) 3-苄亚基樟脑 ESI 241.05 91.05* -17 -38 -15 181.15 -17 -18 -18 2 ESI 255.10 105.00* -18 -31 -17 4-甲基苄亚基樟脑 171.05 -13 -18 -16 3 二苯酮-3 ESI 228.90 151.00* -16 -14 104.95 -16 -18 4 二苯酮-4 ESI 307.00 211.00* 16 36 22 227.00 15 24 24 5 ESI 319.00 255.10* 16 33 18 亚苄基樟脑磺酸 211.05 16 46 22 6 双-乙基己氧苯酚 ESI 628.10 404.00* -24 -42 -19 甲氧苯基三嗪 136.00 -22 -54 -22 注：*表示定量离子 1.4标准品的配制 22种防晒剂固体标样来源于客户。按照国家药监局发布的《化妆品中3-亚苄基樟脑等22种防晒剂的检测方法》中储备液的配制方法，配制各化合物浓度为1000 ng/mL 的单标储备液。 混合标准中间液：准确移取适量储备液于10 mL容量瓶中，用甲醇定容，得到浓度为10 ug/mL的混合标准中间溶液。 校准曲线配配：以50%甲醇水为溶剂，将混合标准中间液逐级稀释至浓度为5、10、20、50、100、200、500、1000 ng/mL的隹准点，上机分析。 1.5样品前处理方法 按照国家药监局发布的《化妆品中3-亚苄基樟脑等22种防晒剂的检测方法》中的前处理方法进行处理。由于 LCMSMS 分析灵敏度较高，必要时需对样品溶液使用50%甲醇水为溶剂进行进一步稀释。 结果与讨论 2.122种防晒剂色谱图 图1 22种防晒剂 MRM 色谱图 (250ng/mL) 2.2线性范围 按照1.4项下配制方法，配制校准曲线。以化合物浓度X为横坐标，峰面积为纵坐标，进行线性回归分析，22种防晒剂在指定浓度内线性良好，相关系数均大于 0.995。以校准曲线浓度最低点使用3倍信噪比的方式计算检出限，22种防晒剂的检出限为 0.2~15 ng/mL。 图2 防晒剂校准曲线(部分) 表5 22种防晒剂校准曲线参数 No. 化合物 线性范围 (ng/mL) 相关系数r 加权系数 准确度(%) 检出限 (ng/mL) 1 3-苄亚基樟脑 5~1000 0.9994 1/C 89~106 2 2 4-甲基苄亚基樟脑 5~1000 0.9989 1/C 89~108 2 3 二苯酮-3 5~1000 0.9995 1/C 93~109 2 4 二苯酮-4 25~1000 0.9995 1/C 95~103 15 5 亚苄基樟脑磺酸 5~500 0.9977 1/C 88~107 0.2 6 双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪 5~500 0.9966 1/C 88~111 2 7 丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷 5~1000 0.9990 1/C 91~108 0.2 8 樟脑苯扎铵甲基硫酸盐 5~500 0.9992 1/C 93~105 0.2 9 二乙氨羟苯甲酰基苯甲酸己酯 5~500 0.9989 1/C 89~108 0.2 10 二乙基己基丁酰胺基三嗪酮 5~500 0.9967 1/C 88~108 0.2 11 苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠 5~500 0.9996 1/C 89~107 0.5 12 甲酚曲唑三硅氧烷 5~1000 0.9992 1/C 92~106 0.2 13 二甲基 PABA乙基己酯 5~500 0.9988 1/C 89~106 0.2 14 甲氧基肉桂酸乙基己酯 5~500 0.9995 1/C 93~107 0.2 15 水杨酸乙基己酯 10~1000 0.9994 1/C 87~108 5 16 乙基己基三嗪酮 5~1000 0.9997 1/C 91~107 0.5 17 胡莫柳酯 25~1000 0.9987 1/C 91~105 10 18 对甲氧基肉桂酸异戊酯 5~1000 0.9991 1/C 93~106 2 19 亚甲基双-苯并三唑基四甲基丁基酚 5~500 0.9983 1/C 92~109 0.5 20 奥克立林 5~1000 0.9987 1/C 93~110 0.2 21 苯基苯并咪唑磺酸 5~1000 0.9998 1/C 92~108 0.5 22 对苯二亚甲基二樟脑磺酸 25~1000 0.9994 1/C 94~109 15 2.3重复性 对 100 ng/mL 混合标准溶液连续分析6次，计算重复性。结果见表6。22种化合物的保留时间 RSD 为0.03~0.32%，峰面积 RSD 为 1.63%~5.44%，重复性良好。 表6 22种防晒剂重复性结果(n=6) 保留时间 峰面积 保留时间 峰面积 No. 化合物 RSD， % RSD，% No. 化合物 RSD，% RSD， % 1 3-苄亚基樟脑 0.04 1.96 12 甲酚曲唑三硅氧烷 0.16 1.93 2 4-甲基苄亚基樟脑 0.03 2.76 13 二甲基 PABA 乙基己酯 0.07 2.93 3 二苯酮-3 0.22 3.87 14 甲氧基肉桂酸乙基己酯 0.06 4.55 4 二苯酮-4 0.25 2.46 15 水杨酸乙基己酯 0.07 4.69 亚苄基樟脑磺酸 0.23 3.03 16 乙基己基三嗪酮 0.14 2.31 6 双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪 0.11 3.54 17 胡莫柳酯 0.14 5.34 7 丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷 0.11 5.44 18 对甲氧基肉桂酸异戊酯 0.14 2.38 8 樟脑苯扎铵甲基硫酸盐 0.32 2.07 19 亚甲基双-苯并三唑基四甲基 丁基酚 0.04 3.13 9 二乙氨羟苯甲酰基苯甲酸己酯 0.08 2.82 20 奥克立林 0.06 3.79 10 二乙基己基丁酰胺基三嗪酮 0.13 4.22 21 苯基苯并咪唑磺酸 0.24 4.54 11 苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠 0.12 1.63 22 对苯二亚甲基二樟脑磺酸 0.22 3.22 2.4方法准确性和精密度 取某品牌物理防晒剂，按照1.5前处理方式进行处理，样品中未检出本方法测试的防晒剂。向样品中添加浓度为 2.5、10 mg/kg 2个水平的加标量，每个水平重复3次，进行加标回收率和精密度试验。表7为实验结果，22种化合物的平均平收率为 81.3%~108%，相对标准偏差为1.31%~7.12%。 表7 22种防晒剂加标回收和精密度结果(n=3) No. 化合物 样品浓度 添加浓度 平均回收率 相对标准偏差 (mg/kg) (mg/kg) RSD% 3-苄亚基樟脑 N.D. 2.5 3.14 10 92.1 5.41 2 4-甲基苄亚基樟脑 N.D. 2.5 88.3 4.59 10 89.9 3.57 3 二苯酮-3 N.D. 2.5 98.3 1.31 10 99.6 2.17 4 二苯酮-4 N.D. 2.5 103 2.33 10 104 2.89 5 亚苄基樟脑磺酸 N.D. 2.5 81.6 3.58 10 83.4 4.72 6 双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪 N.D. 2.5 81.7 7.11 10 82.3 5.06 7 丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷 N.D. 2.5 87.4 4.13 10 86.1 3.31 8 樟脑苯扎铵甲基硫酸盐 N.D. 2.5 103 2.51 10 102 2.73 9 二乙氨羟苯甲酰基苯甲酸己酯 N.D. 2.5 98.1 2.11 10 99.3 2.64 LCMSMS-669 10 二乙基己基丁酰胺基三嗪酮 N.D. 2.5 81.9 5.34 10 82.6 4.79 11 苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠 N.D. 2.5 92.8 4.97 10 101 3.56 12 甲酚曲唑三硅氧烷 N.D. 2.5 81.3 6.94 10 83.1 5.31 13 二甲基 PABA 乙基己酯 N.D. 2.5 102 4.29 10 108 3.02 14 甲氧基肉桂酸乙基己酯 N.D. 2.5 92.3 3.92 10 95.4 4.01 15 水杨酸乙基己酯 N.D. 2.5 101 4.42 10 103 4.81 16 乙基己基三嗪酮 N.D. 2.5 85.5 3.05 10 89.7 3.51 17 胡莫柳酯 N.D. 2.5 86.4 6.73 10 87.4 7.12 18 N.D. 2.5 91.4 3.95 对甲氧基肉桂酸异戊酯 10 102 2.22 19 亚甲基双-苯并三唑基四甲基丁 N.D. 2.5 80.7 6.35 基酚 10 84.6 3.82 20 奥克立林 N.D. 2.5 91.4 5.77 10 92.7 3.66 21 苯基苯并咪唑磺酸 N.D. 2.5 85.1 5.83 10 89.2 3.61 22 对苯二亚甲基二樟脑磺酸 N.D. 2.5 95.1 4.47 10 102 3.85 注：N.D.表示未检出。 2.5实际样品测试 取某品牌防晒喷雾和防晒霜，按照1.5的前处理方式处理后上机测试。测试结果见表8，两种样品的色谱图如图3、图4所示。测试出的防晒剂种类与产品外包装相符。 图3 某防晒喷雾提取液 TIC 色谱图和检出防晒剂 MRM 色谱图 图4某防晒霜提取液 TIC 色谱图和检出防晒剂 MRM 色谱图 表8实际样品中防晒剂测试结果 样品名称 检出化合物 化合物名称 含量 标准样品离子丰度比允许偏差范围 样品离子丰度比 编号 (mg/kg) (%) (%) (%) 防晒喷雾 防晒霜 9 二乙氨羟苯甲酰基苯甲酸己酯 68.1 2.16 1.08-3.24 2.20 14 甲氧基肉桂酸乙基己酯 408.8 70.35 56.28-84.42 75.15 14 甲氧基肉桂酸乙基己酯 560.3 70.35 56.28-84.42 70.47 结论 本文建立了一种使用岛津超高效液相色谱串联质谱联用仪测定化妆品中常见的22种防晒剂含量的方法。方法参照国家药品监督管理局发布的《化妆品中3-亚苄基樟脑等22种防晒剂的检测方法》。该方法采用两个液相条件进行分析。方法采用外标法定量，各化合物在指定浓度范围内相关系数均大于 0.995，检出限为0.2~15ng/mL。样品经过提取后上机分析。加标结果显示防晒剂化合物在2.5、10 mg/kg 2个浓度水平下，平均回收率为 81.3%~108%，相对标准偏差为1.31%~7.12%。该方法已成功的应用于实际样品中防晒剂的检测，结果与样品外包装标识成分一致。本文所建立的方法快速、有效，可应对化妆品中常见防晒剂的日常风险监测和阳性确证工作。 岛津应用云 本文建立了一种使用岛津超高效液相色谱串联质谱联用仪测定化妆品中常见的22种防晒剂含量的方法。方法参照国家药品监督管理局发布的《化妆品中3-亚苄基樟脑等22种防晒剂的检测方法》。该方法采用两个液相条件进行分析。方法采用外标法定量，各化合物在指定浓度范围内相关系数均大于0.995，检出限为0.2~15 ng/mL。样品经过提取后上机分析。加标结果显示防晒剂化合物在2.5、10 mg/kg 2个浓度水平下，平均回收率为81.3%~108%，相对标准偏差为1.31%~7.12%。该方法已成功的应用于实际样品中防晒剂的检测，结果与样品外包装标识成分一致。本文所建立的方法快速、有效，可应对化妆品中常见防晒剂的日常风险监测和阳性确证工作。