《化妆品卫生规范-二噁烷》顶空/气相色谱-质谱法

《化妆品卫生规范-二噁烷》 顶空/气相色谱-质谱法

二噁烷（dioxane）是一种室温下无色透明液体，有轻微类似乙醚清香的微毒单环杂环有机化合物。它可以通过呼吸道、食道和皮肤被吸收，在一定条件下会对皮肤、眼部和呼吸系统有刺激性，严重时可能对肝、肾和神经系统造成损害，更有甚者急性中毒时可能导致死亡。

在化妆品生产过程中，所使用的原料可能会将二噁烷带入产品中，它是化妆品常用原料制备过程中的副产品。也是化妆品行业高度关注的安全风险物质之一。在化妆品产品中，我国和欧盟法规都规定二噁烷禁止作为成分使用。

本方案参考《化妆品卫生规范》（2015版）的2.19二噁烷部分，本方法适用于化妆品中二噁烷的测定。

第一法

一、方法原理

样品在顶空瓶中经过加热提取后，经气相色谱-质谱法测定，采用离子相对丰度比进行定性，以选择离子监测模式进行测定，以标准加入法单点定量。

二、主要仪器和试剂

a. 气相色谱-质谱联用仪：GC138N-MS8300，上海仪电分析仪器有限公司；

b. 顶空进样器：HS-4，上海仪电分析仪器有限公司；

c. 毛细色谱柱：DB-5MS，30m×0.25mm×0.25μm；

d. 二噁烷：纯度大于99%；

e. 氯化钠；

f. 二噁烷标准储备液：ρ=1000 μg/ml；

g. 一般实验室常用仪器和设备。

3、 实验方法

3.1 顶空参考条件

平衡温度：70℃；

定量环温度：150℃；

传输线温度：200℃；

振荡情况：振荡；

平衡时间：40min；

进样时间：1min；

进样体积：1mL。

3.2 气相色谱参考条件

进样口温度：200℃；

柱流量：1.0ml/min，恒流模式；

进样模式：分流进样；

分流比：10:1；

柱箱升温程序：初始温度40℃，保持5min，以30 ℃/min 升温到150 ℃，保持2min；

载气：高纯氦气。

3.3 质谱参考条件

离子源：电子轰击离子源（EI）；电子能量：70eV；

离子源温度：230℃；

传输线温度：250℃；

扫描方式：全扫描模式（SCAN)定性，质谱扫描范围：35 amu至300 amu。选择离子监测（SIM）定量；

溶剂延迟：2min。

3.4 标准系列的制备

标准系列溶液：用去离子水将标准储备液分别配成二噁烷浓度为0μg/mL、4μg/mL、10μg/mL、20μg/mL、50μg/mL、100μg/mL的二噁烷标准系列溶液。

二噁烷定性标准溶液：取50μg/mL的二噁烷标准溶液1mL，置于顶空进样瓶中，加入1g氯化钠，加入7mL去离子水，密封后超声，轻轻摇匀，作为二噁烷定性标准溶液。

3.5样品处理

称取样品2g（精确到0.001g），置于顶空进样瓶中，加入1g氯化钠，加入7mL去离子水，分别精密加入二噁烷标准系列溶液1mL，密封后超声，轻轻摇匀，作为加二噁烷标准系列溶液的样品。置于顶空进样器中，待测。

3.6 测定

3.6.1 定性

用气相色谱-质谱仪对加二噁烷标准浓度为0μg/mL的样品、二噁烷定性标准溶液进行定性测定，如果检出的色谱峰的保留时间与二噁烷定性标准溶液相一致，并且在扣除背景后样品的质谱图中，所选择的检测离子均出现，而且检测离子相对丰度比与标准样品的离子相对丰度比相一致（见表1），则可判断样品中存在二噁烷。

表1 检测离子和离子相对丰度比

3.6.2 定量

用加标准系列溶液的样品分别进样，以检测离子（m/z）88为定量离子，以二噁烷峰面积为纵坐标，二噁烷标准加入量为横坐标进行线性回归，建立标准曲线，其线性相关系数应大于0.99。按计算公式计算样品中二噁烷的含量。

4、 实验结果

4.1 测试谱图

二噁烷标准溶液质谱图如图1所示：

图1二噁烷标准溶液质谱图

二噁烷质量离子色谱图如图2所示：

图2 空白样品加二噁烷的质量离子色谱图（m/z88） 二噁烷（3.284min）

4.2标准曲线

表2 二噁烷校准曲线表

图3 二噁烷校准曲线图

4.3 分析结果的表述

4.3.1 确定标准加入单点法中用于计算的标准参考量

选择加标为0μg/mL的样品作为样品取样量（m），根据样品（m）的峰面积（Ai），选择加入二噁烷标准品后二噁烷的峰面积（As）与2Ai相当的加标样品（mi）作为计算用标准（ms），应用标准加入单点法对样品进行计算。

4.3.2 计算

式中：——样品中二噁烷的含量，μg/g；

     ms——加入二噁烷标准品的量，μg；

     Ai——样品中二噁烷的峰面积；

     As——加入二噁烷标准品后样品中二噁烷的峰面积；

     m——样品取样量，g；

mi——加入二噁烷标准品的样品取样量，g。

4.4 样品测试结果

某化妆品样品测试结果中二噁烷未检出。

4.5 回收率和精密度

对某化妆品样品加标测定，计算连续6次测定的相对标准偏差以及回收率，结果如表3和表4所示。

表3 相对标准偏差测定结果

表4 回收率测定结果

由表3和表4的测定结果可知，实验室验证的相对标准偏差为4.2%，回收率范围为93.9%~103%。

第二法

一、方法原理

样品在顶空瓶中经过加热提取后，经气相色谱-质谱法测定，采用离子相对丰度比进行定性，以选择离子监测模式进行测定，以标准曲线法计算含量。

二、主要仪器和试剂

a. 气相色谱-质谱联用仪：GC138N-MS8300，上海仪电分析仪器有限公司；

b. 顶空进样器：HS-4，上海仪电分析仪器有限公司；

c. 毛细色谱柱：DB-5MS，30m×0.25mm×0.25μm；

d. 二噁烷：纯度大于99%；

e. 氯化钠；

f. 二噁烷标准储备液：ρ=1000 μg/ml；

g. 一般实验室常用仪器和设备。

3、 实验方法

3.1 顶空参考条件

平衡温度：70℃；

定量环温度：150℃；

传输线温度：200℃；

振荡情况：振荡；

平衡时间：40min；

进样时间：1min；

进样体积：1mL。

3.2 气相色谱参考条件

进样口温度：200℃；

柱流量：1.0ml/min，恒流模式；

进样模式：分流进样；

分流比：10:1；

柱箱升温程序：初始温度40℃，保持5min，以30 ℃/min 升温到150 ℃，保持2min；

载气：高纯氦气。

3.3 质谱参考条件

离子源：电子轰击离子源（EI）；电子能量：70eV；

离子源温度：230℃；

传输线温度：250℃；

扫描方式：全扫描模式（SCAN)定性，质谱扫描范围：35 amu至300 amu。选择离子监测（SIM）定量；

溶剂延迟：2min。

3.4 标准系列的制备

标准系列溶液：用去离子水将标准储备液分别配成二噁烷浓度为0μg/mL、4μg/mL、10μg/mL、20μg/mL、50μg/mL、100μg/mL的二噁烷标准系列溶液。

称取基质空白2g（精确到0.001g）6份，分别加入标准系列溶液1.0mL，置于顶空进样瓶中，加入1g氯化钠，加入7mL水，密封后超声，轻轻摇匀，即得质量浓度为0μg/g、2μg/g、5μg/g、10μg/g、25μg/g、50μg/g的系列浓度基质标准溶液。

3.5样品处理

称取样品2g（精确到0.001g），置于顶空进样瓶中，加入1g氯化钠，加入8mL去离子水，密封后超声，轻轻摇匀，置于顶空进样器中，待测。

当样品中二噁烷含量超过标准曲线范围后，应对样品进行适当稀释并选择合适的标准曲线范围进行检测。

3.6 测定

3.6.1 定性

在仪器参考条件下，对待测溶液进行测定，如果检出色谱峰的保留时间与二噁烷标准溶液一致，并且在扣除背景后，样品质谱图中所选择的检测离子均出现，而且检测离子相对丰度比与相当浓度标准溶液的离子相对丰度比一致（见表1），则可以判定样品中存在二噁烷。

表1 检测离子和离子相对丰度比

3.6.2 定量

在仪器参考条件下，取系列浓度基质标准溶液分别进样，进行质谱分析，以系列基质标准溶液的浓度为横坐标，定量离子（m/z）88的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，其线性相关系数r＞0.99。

取待测溶液进样，测得峰面积，根据基质标准曲线，得到待测溶液中二噁烷的浓度。根据计算公式计算样品中二噁烷的含量。

4、 实验结果

4.1 测试谱图

二噁烷标准溶液质谱图如图1所示：

图1二噁烷标准溶液质谱图

二噁烷质量离子色谱图如图2所示：

图2 空白样品加二噁烷的质量离子色谱图（m/z88） 二噁烷（3.284min）

空白样品二噁烷加标定性结果如图3所示

图3 空白样品加标定性结果图

4.2标准曲线

表2 二噁烷校准曲线表

图4 二噁烷校准曲线图

4.3 分析结果的表述

4.3.1 计算

式中：——化妆品中二噁烷的质量分数，μg/g；

     ρ——从标准曲线得到待测组分的质量浓度，μg/g；

     m——样品取样量，g；

D——稀释倍数（不稀释则取1）。

4.4 样品测试结果

某化妆品样品测试结果中二噁烷未检出。对未检出的样品加标测试，结果如表3所示。

在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值为算数平均值的4.2%，小于标准要求的不得超过10%，满足要求

4.5 回收率和精密度

对某化妆品样品加标测定，计算连续6次测定的相对标准偏差以及回收率，结果如表4和表5所示。

表4 相对标准偏差测定结果

表5 回收率测定结果

由表4和表5的测定结果可知，实验室验证的相对标准偏差为3.3%，回收率范围为96.4%~104%。