α-羟基酸是指在α位有羟基的羧酸,是一组弱的吸湿性有机酸,包括酒石酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸、乙醇酸等,最初是从苹果、柠檬、甘蔗等水果和植物中提取的,也称果酸[1]。α-羟基酸是一类小分子的物质,可通过渗透至皮肤角质层,使老化角质层中的细胞间键合力减弱,加快细胞更新速度,促进死亡细胞脱离,从而使皮肤表面光滑、细嫩、柔软,因此具有除皱、抗衰老的作用,在化妆品生产中已得到广泛的应用[2]。杨艳伟[3]等通过研究统计分析化妆品中α-羟基酸的使用种类、频率和用量,研究表明化妆品中一般会适当添加一种或者2种以上的α-羟基酸原料,其中使用频率较高的是乙醇酸和乳酸。
但是人们在应用中发现,无论单独使用或混合使用α-羟基酸均有一定的副作用,过量使用会导致皮肤产生红斑、漂白、肤色改变、水肿等较强的刺激性、光敏性[4]。我国《化妆品卫生规范规》[5]规定化妆品配方中α-羟基酸的使用总量不得超过6%,同时使用状态下产品的pH不得小于3.5,故需建立一种高效、灵敏、准确的方法来对化妆品中α-羟基酸的量进行检测。目前化妆品中α-羟基酸的检测方法主要有高效液相色谱法[6]、离子色谱法[7]、气相色谱法[8]、毛细管电泳[9-11]。本文采用HPLC-MS/MS[12-14]法对化妆品中酒石酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸、乙醇酸等5种α-羟基酸进行含量测定方法研究,为含有α-羟基酸的化妆品质量检测提供了一种有效的分析方法。
1 仪器与试药 1.1 仪器Agilent 6410B高效液相色谱三重四极杆质谱联用仪(美国安捷伦科技有限公司);Milli-Q超纯水系统(美国Millipore公司);METTLER XS105DE电子天平(瑞士METTLER公司),和达超声波(厦门和伟达超声波设备有限公司);Agilent ZORBAX SB-C18色谱柱(十八烷基硅烷键合硅胶柱;4.6 mm×75 mm,3.5 μm,美国安捷伦科技有限公司)。
1.2 试药对照品:酒石酸(批号20618,含量以99.8%计)、乙醇酸(批号30710,含量以99.9%计)、乳酸(批号30104,含量以91.2%计)均购自Dr. Ehrenstorfer GmbH;苹果酸(批号190013-201001,含量以100.0%计)、柠檬酸(批号111679-200401,含量以100.0%计)均购自中国食品药品检定研究院。甲醇(色谱纯,Merck,Germany),甲酸(分析纯,国药集团化学试剂有限公司),水为超纯水。样品:S1(去角质保湿足膜,批号I23001)、S2(草本去角质乳液,批号F611A1)、S3(紧致修护面霜批号F610A1)、S4(角质修护焕肤液批号CH03700615)均来自厦门市食品药品质量检验研究院留样。
2 方法与结果 2.1 色谱条件采用Agilent ZORBAX SB-C18(4.6 mm×75 mm,3.5 μm)色谱柱,柱温25 ℃;流动相:0.1%甲酸水溶液-甲醇(98:2),流速0.4 mL·min-1;进样量5 μL。
2.2 质谱条件电喷雾(ESI±)离子源,干燥气温度325 ℃;干燥气流速11 L·min-1;喷雾压力0.24 MPa;毛细管电压:正离子4.0 kV,负离子3.5 kV;Delta EMV(±):200 V。各成分的质谱参数见表 1。
分别精密称取5种α-羟基酸对照品适量,加水超声溶解,配制成10 mg·mL-1的各对照品储备液,在4 ℃下保存。临用时将储备液用超纯水稀释成每1 mL约含1.0 mg乙醇酸、0.1 mg酒石酸、0.5 mg乳酸、0.02 mg苹果酸、0.01 mg柠檬酸的混合对照品溶液。提取的定量离子色谱图见图 1。
精密称取供试品0.5 g置于10 mL量瓶中,水浴去除挥发性有机溶剂,加水适量,超声20 min提取,放冷至室温,用水稀释并定容至刻度,摇匀。取适量的样品在5 000 r·min-1下高速离心15 min,取上清液经0.22 μm滤膜过滤,即得。当供试品溶液中α-羟基酸浓度过高时,精密吸取上清液1.0 mL,置于25 mL量瓶,用水稀释并定容至刻度,摇匀,0.22 μm滤膜过滤,即得。
2.5 线性关系、检出限与定量限精密吸取混合对照品溶液适量,置10 mL量瓶中,加水稀释得系列浓度的混合对照品溶液;精密吸取系列浓度的混合对照品溶液各5 μL,进样测定,以浓度(μg·mL-1)为横坐标,峰面积为纵坐标,进行线性回归。以S/N为3计算各成分的检出限,以S/N为10计算各成分的定量限,结果见表 2,表明各成分在各自线性范围内线性关系良好。
取混合对照品溶液,连续进样6次,各成分色谱峰峰面积的RSD分别为1.5%、1.6%、0.8%、0.5%、2.5%,表明精密度良好。
2.7 稳定性试验取加样回收率供试品溶液,室温放置,于0、4、8、12、24 h分别进样测定。结果各成分峰面积的RSD分别为2.0%、1.3%、0.9%、0.5%、2.6%,表明供试品溶液在24 h内基本稳定。
2.8 重复性试验取样品S1,取0.4、0.5、0.6 g各3份,精密称定,按“2.4”项下方法制备供试品溶液,进样测定;结果乳酸和乙醇酸的含量分别为1.51%和3.31%,RSD分别为1.5%和3.2%,表明方法重复性良好。
2.9 加样回收率试验取样品S1 9份,每份约0.2 g,精密称定,分别加入3种浓度水平的混合对照品溶液适量,按“2.4”项下方法制备供试品溶液,进样测定,计算回收率,结果见表 3,表面本方法回收率较好。
取各样品,依法测定,结果见表 4。
根据《化妆品卫生规范》2007年版,由于5种α-羟基酸均没有生色团,采用紫外检测器时只能在末端吸收处进行测定,且化妆品基质复杂,含有的α-羟基酸较少,采用紫外检测器干扰多,无法准确测定,因此选择了质谱检测器,以MRM方式进行测定,可以避免其他成分的干扰,专属性强,重现性较好,可准确测定化妆品中的α-羟基酸含量。
3.2 质谱条件的选择α-羟基酸在正负离子模式下均有较好响应。经试验发现,在负离子模式下酒石酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸具有更好的响应值和峰形,而乙醇酸的响应值较低,且乙醇酸和酒石酸的保留时间相当,因此乙醇酸采用正离子模式,提高响应值。
3.3 样品分析α-羟基酸在各企业产品中含量差异较大,有的样品中含量很低,而且化妆品成分复杂,干扰大,因此有必要建立一种高效灵敏的检测方法对化妆品中的α-羟基酸含量进行监控,以保证化妆品的安全性。
[1] |
孙骏, 沈璐, 李浩, 等. 美国化妆品安全性评价概况及启示[J]. 中国药房, 2015, 26(19): 2604. SUN J, SHEN L, LI H, et al. Brief introduction and revelation on the safety evaluation of US cosmetics[J]. China Pharm, 2015, 26(19): 2604. DOI:10.6039/j.issn.1001-0408.2015.19.04 |
[2] |
梁雪. 植物提取物在抗衰老化妆品中的应用及研究进展[J]. 太原科技, 2009(10): 66. LIANG X. Application and research progress of plant extracts in anti-aging cosmetics[J]. Taiyuan Sci Technol, 2009(10): 66. DOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2009.10.031 |
[3] |
杨艳伟, 朱英, 董兵. 化妆品中α-羟基酸的使用情况分析[J]. 中国卫生检验杂志, 2008, 18(1): 133. YANG YW, ZHU Y, DONG B. Analysis of use of α-hydroxy acid in cosmetics[J]. Chin J Health Lab Technol, 2008, 18(1): 133. |
[4] |
陆春, 俞晓平, 黄光荣, 等. 高效液相色谱法同步检测化妆品中的6种羟基酸[J]. 日用化学工业, 2009, 39(5): 361. LU C, YU XP, HUANG GR, et al. Simultaneous determination of six kinds of hydroxy acid in cosmetics using high performance liquid chromatography[J]. China Surfact Deterg Cosmet, 2009, 39(5): 361. |
[5] |
化妆品卫生规范[S]. 2007: 248 Hygienic Standard for Cosmetics[S].2007:248 |
[6] |
孙文闪, 田富饶, 王旭强, 等. 高效液相色谱法测定化妆品中5种α-羟基酸[J]. 香料香精化妆品, 2012(5): 25. SUN WS, TIAN FR, WANG XQ, et al. Determination of five kinds of α-hydroxy acid in cosmetics by HPLC[J]. Flavour Fragrance Cosmetics, 2012(5): 25. |
[7] |
钟志雄, 杜达安, 梁旭霞. 离子色谱法测定化妆品中的α-羟基酸[J]. 中国卫生检验杂志, 2001, 11(1): 21. ZHONG ZX, DU DA, LIANG XX. Analysis of use of α-hydroxy acid in cosmetics[J]. Chin J Health Lab Technol, 2001, 11(1): 21. |
[8] |
张泓, 王斌, 周世伟. 气相色谱法测定化妆品中的α-羟基酸[J]. 上海预防医学杂志, 2002, 14(6): 261. ZHANG H, WANG B, ZHOU SW. Determination of α-hydroxy acids(AHAs) in cosmetics by gas chromatography[J]. Shanghai J Prev Med, 2002, 14(6): 261. |
[9] |
HUANG WS, LIN CC, HUANG MC, et al. Determination of alpha-hydroxyacids in cosmetics[J]. J Food Drug Anal, 2002, 10(2): 95. |
[10] |
DUTRA EA, SANTORO MIRM, MICKE GA, et al. Determination of alpha-hydroxy acids in cosmetic products by capillary electrophoresis[J]. J Pharm Biomed Anal, 2005, 40(2): 242. |
[11] |
曹红, 王浩, 刘艳琴, 等. 应用液质联用技术测定化妆品中12种磺胺类药物[J]. 日用化学工业, 2010, 40(4): 308. CAO H, WANG H, LIU YQ, et al. Determination of 12 kinds of sulfonamide residues in cosmetics by LC-MS-MS method[J]. China Surf Deterg Cosmet, 2010, 40(4): 308. |
[12] |
LIU PY, LIN YH, FENG CH, et al. Determination of hydroxy acids in cosmetics by chemometric experimental design and cyclodextrin-modified capillary electrophoresis[J]. Electrophoresis, 2012, 33(19-20): 3079. DOI:10.1002/elps.v33.19-20 |
[13] |
史贺, 张巧月, 杨浩天, 等. HPLC-MS/MS法同时测定健胃消食片中8种化学成分的含量[J]. 药物分析杂志, 2015, 35(9): 1606. SHI H, ZHANG QY, YANG HT, et al. Simultaneous quantification of 8 main active constituents in Jianwei Xiaoshi tablets by liquid chromatography tandem mass spectrometry[J]. Chin J Pharm Anal, 2015, 35(9): 1606. |
[14] |
MENG XS, BAI H, ZHANG Q, et al. Simultaneous determination of 15 nitroimidazoles in cosmetics by HPLC coupled with electrospray ionization-tandem mass spectrometry[J]. J AOAC Internat, 2014, 97(6): 1538. DOI:10.5740/jaoacint.13-314 |