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  药物分析杂志   2017, Vol. 37 Issue (11): 2057-2061.  DOI: 10.16155/j.0254-1793.2017.11.22
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陈海滨, 李玲玲, 王红梅. HPLC-MS/MS法测定化妆品中α-羟基酸的含量[J]. 药物分析杂志, 2017, 37(11): 2057-2061. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2017.11.22.
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CHEN Hai-bin, LI Ling-ling, WANG Hong-mei. Determination the content of α-Hydroxy Acids in cosmetics by HPLC-MS/MS[J]. Chinese Journal of Pharmaceutical Analysis, 2017, 37(11): 2057-2061. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2017.11.22.
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第一作者

陈海滨, Tel:(0592)-5619833;E-mail:neptune-cancer@163.com

文章历史

收稿日期:2016-08-24
HPLC-MS/MS法测定化妆品中α-羟基酸的含量
陈海滨 , 李玲玲 , 王红梅     
厦门市食品药品质量检验研究院, 厦门 361012
摘要目的:采用高效液相色谱-串联质谱法建立化妆品中5种α-羟基酸,酒石酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸、乙醇酸的含量测定方法。方法:采用ZORBAX SB-C18(4.6 mm×75 mm,3.5 μm)色谱柱,以0.1%甲酸水溶液-甲醇(98:2)为流动相,流速0.4 mL·min-1,柱温25℃,电喷雾离子源(ESI),多反应离子检测(MRM)扫描方式进行检测。结果:酒石酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸和乙醇酸质量浓度分别在10.07~100.7、2.005~20.05、48.72~487.2、1.009~10.09和101.8~1 018 μg·mL-1的范围内线性关系良好(r>0.997),3种浓度水平平均加样回收率分别在102.6%~115.0%、101.2%~105.2%、102.9%~108.3%、97.8%~98.8%和100.4%~113.3%范围内。4批样品中酒石酸、苹果酸均未检出,乙醇酸均有检出含量分别在3.31%~10.02%,1批样品检出乳酸含量为1.51%,1批样品检出柠檬酸含量为0.03%。结论:所建立的方法简便灵敏,重复性好,可用于化妆品中α-羟基酸的含量测定。
关键词化妆品    α-羟基酸    果酸    酒石酸    苹果酸    乳酸    柠檬酸    乙醇酸    高效液相色谱-串联质谱法    
Determination the content of α-Hydroxy Acids in cosmetics by HPLC-MS/MS
CHEN Hai-bin, LI Ling-ling, WANG Hong-mei    
Xiamen Institute for Food and Drug Control, Xiamen 361012, China
Abstract: Objective: To establish the method of the determination of five α-hydroxy acids, tartaric acid, malic acid, lactic acid, citric acid and hydroxyacetic acid in cosmetics by HPLC-MS/MS.Methods: The sample was separated on the ZORBAX SB-C18 column(4.6×75 mm, 3.5 μm), with elution by 0.1% aqueous formic acid-methanol(98:2). The flow rate was 0.4 mL·min-1, and the column temperature was 25℃. The analytes were detected by tandem mass spectrometry with the electrospray ionization(ESI) source combined with multiple reaction monitoring(MRM) mode.Results: Linearity of tartaric acid, malic acid, lactic acid, citric acid and hydroxyacetic acid standards were established within the range of 10.07-100.7 μg·mL-1, 2.005-20.05 μg·mL-1, 48.72-487.2 μg·mL-1, 1.009-10.09 μg·mL-1 and 101.8-101 8 μg·mL-1 with the correlation coefficient above 0.997, respectively. The recoveries on three concentration levels were 102.6%-115.0%, 101.2%-105.2%, 102.9%-108.3%, 97.8%-98.8% and 100.4%-113.3%. Tartaric acid and malic acid were not detected in four samples. The contents of hydroxyacetic acid were 3.31%-10.02%. The content of lactic acid was 1.51% in one sample. The content of citric acid was 0.03% in one sample.Conclusion: The method is simple, sensitive and well repeatable. It can be used for the determination of α-hydroxy acids in cosmetics.
Key words: cosmetics    α-hydroxy acid    tartaric acid    malic acid    lactic acid    citric acid    hydroxyacetic acid    HPLC-MS/MS    

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

表 1 5种成分的质谱参数 Table 1 The MS/MS parameters of 5 components
2.3 对照品溶液的配制

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

图 1 对照品溶液中5种成分定量离子二级质谱图 Figure 1 The MS/MS chromatograms of 5 components in standard solution
2.4 供试品溶液的制备

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。

表 2 标准曲线测定、检出限与定量限检测结果 Table 2 The results of linear regression, LODs and LOQs of the investigated compounds
2.6 精密度试验

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。

表 3 加样回收率试验结果 Table 3 The result of recovery
2.10 样品含量的测定

取各样品,依法测定,结果见表 4

表 4 样品测定结果(%,n=3) Table 4 Determination of 5 components
3 讨论 3.1 检测方法的选择

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。

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