气相色谱-质谱法测定化妆品中8种乙二醇醚类物质

随着国民经济的持续发展和人们生活水平的不断提高，化妆品成为人们生活的必需品，化妆品行业亦成为国民经济发展最快的行业之一。由于化妆品在使用过程中与人体直接接触，并且长时间停留在皮肤、毛发、嘴唇、口腔等部位，其产品安全性越来越受到广大消费者的高度关注。乙二醇醚类化合物是环氧乙烷的重要衍生物，其分子内同时含有醚键和羟基，这使得它们既可以溶解有机小分子、大分子和高分子物质，又可不同程度地与水或水溶性化合物互溶[1]，具有十分优异的性能。美国、欧盟和中国对乙二醇醚类物质的消费最多，分别占全球总消费量的25%、22%和21%[2]。随着科技的进步以及人们健康安全意识的提高，乙二醇醚类化合物的潜在危害引起了人们的高度关注。研究表明，这类化合物除对人体具有刺激作用外，还具有一定的慢性毒性，主要以肾脏毒性、神经毒性、损害生殖能力和造成胎儿伤害为主，可通过皮肤接触、鼻腔吸入以及口腔吸入等途径被人体吸收[3-10]。因此，乙二醇醚类化合物的安全性引起了各国的重视，纷纷立法限制其使用，且限制使用的物质种类不断增加。继欧盟化妆品法规[11]将乙二醇二甲醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇甲醚乙酯、乙二醇乙醚乙酯、二乙二醇甲醚、三乙二醇二甲醚列为禁用物质之后，欧盟法规EU 2016/314[12]进一步增加了对二乙二醇单乙醚的限量规定：作为杂质含量需不超过0.1%(以质量计)，在喷雾产品以及非喷雾化妆品中含量不能超过2.6%，氧化性以及非氧化性染发产品中的相应含量不能超过7%和5%，在染发产品之外的非驻留类产品中含量不能超过10%，并禁止用于眼部以及口腔产品。我国《化妆品安全技术规范》(2015年版)[13]也规定乙二醇二甲醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇甲醚乙酯、乙二醇乙醚乙酯、二乙二醇甲醚、三乙二醇二甲醚为化妆品的禁用组分。

目前对乙二醇醚类物质的检测主要集中在环境样品[14-18]、食品[19]、涂料[20]、纺织品[21]、玩具[22]、皮革[2,23]等方面，采用的检测方法有气相色谱法、气相色谱-质谱法、液相色谱-质谱法等。但对于化妆品中乙二醇醚类物质的检测报道较少，国家标准GB/T 30942-2014[24]中采用气相色谱法对化妆品中的乙二醇甲醚、乙二醇乙醚以及二乙二醇甲醚进行测定，杜伟峰等[25]通过气相色谱-质谱法同时检测了化妆品中5种乙二醇醚及其酯类，王征等[1]通过气相色谱以及气相色谱-质谱法对化妆品中6种乙二醇醚类物质进行了测定。目前尚未见对8种禁限用乙二醇醚类成分进行同时检测的研究报道。

本文通过样品前处理方法的研究以及气相色谱-质谱条件的优化，建立了化妆品中8种乙二醇醚类化合物的气相色谱-质谱分析方法，并对市售17种化妆品进行了检测。该方法准确，可靠，为确保化妆品质量安全提供了技术保障。

1 实验部分

1.1 仪器与设备

6890N-5975B气相色谱-质谱仪(美国Agilent公司)；Milli-Q超纯水器(美国Millipore公司)；AB204-S型电子天平(瑞士Mettler Toledo公司)；CR21N高速冷冻离心机(日本Hitachi公司)；KQ-500DB型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。

给身体健康的宝宝应用任何诸如“丙种球蛋白”之类的免疫增强药物都会扰乱宝宝正常的免疫功能发育，不但不能防病，反而会抑制宝宝自身的免疫功能或者引发宝宝出现新的免疫紊乱性疾病，因此不要轻易给有正常免疫功能的宝宝服用免疫增强剂这类生物制品。

1.2 材料与试剂

1.4.1 气相色谱条件 色谱柱：DB-WAXetr聚乙二醇毛细管柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm)；柱升温程序：起始温度60 ℃(保持6 min)，以20 ℃/min升温至220 ℃，保持1 min；再以30 ℃/min升温至230 ℃(保持5 min)；载气为高纯氦气(纯度≥99.999%)；色谱柱流量模式：恒流，流速1.5 mL/min；进样口温度：220 ℃；进样量：1 μL；进样口模式：分流进样，分流比20∶1。

1.3 样品前处理

在此基础上，为提高检测效率，缩短检测周期，优化了升温程序。在“1.4.1”升温条件下，8种乙二醇醚类物质可在15 min内实现完全分离，无杂质峰干扰，具有良好的分离度，结果如图1A所示。

1.3.2 膏霜、乳液、香波类样品 称取1.0 g(精确至0.001 g)试样于10 mL具塞比色管中，加甲醇至10 mL刻度线，超声提取15 min，静置待其冷却至室温，取部分溶液转移至具塞离心管中，以5 000 r/min离心10 min，上清液经0.45 μm微孔滤膜过滤(若不易得到上清液，需加入少量氯化钠破乳)，滤液作为待测试样。

1.3.3 喷雾类样品 不含推进剂的喷雾类样品直接取样，按液体类样品方法超声提取测定。含推进剂的喷雾类样品：取5 mL甲醇于具塞比色管中，在喷雾瓶的喷嘴上装一注射器针头，连接聚四氟乙烯细管，将此管另一端插入甲醇液面下，缓缓按压喷嘴，使样品从针头流出经聚四氟乙烯细管流入溶液中。如难以压出样品，可将样品置于冰箱冷却后，再挤压取样，用减差法计算取样量。称取样品1.0 g，添加10 mL甲醇，超声提取15 min，静置待其冷却至室温，取部分溶液转移至具塞离心管中，以5 000 r/min离心10 min，上清液经0.45 μm微孔滤膜过滤后上机测定。

1.4 气相色谱-质谱条件

标准物质：乙二醇二甲醚(CAS 110-71-4，纯度99.9%)、三乙二醇二甲醚(CAS 112-49-2，纯度99%)购自北京曼哈格生物科技有限公司，乙二醇甲醚(CAS 109-86-4，纯度99.7%)、乙二醇乙醚(CAS 110-80-5，纯度99.6%)、乙二醇甲醚乙酯(CAS 110-49-6，纯度99.4%)、乙二醇乙醚乙酯(CAS 111-15-9，纯度99.6%)、二乙二醇甲醚(CAS 111-77-3，纯度99.9%)、二乙二醇单乙醚(CAS 111-90-0，纯度99.5%)购自德国Dr.Ehrenstorfer公司。8种乙二醇醚类标准物质用甲醇配制成质量浓度均为10 mg/mL的单标准溶液，根据需要用甲醇稀释成适当浓度的混合标准溶液。甲醇、乙酸乙酯以及环己烷均为色谱纯，购自美国Fisher公司。无水乙醇、氯化钠均为分析纯。

1.4.2 质谱条件 离子源温度：230 ℃；四极杆温度：150 ℃；色谱与质谱接口温度：220 ℃；电离方式：电子轰击源；电离能量：70 eV；质量扫描范围：m/z 40～250；采集模式为全扫描/选择离子监测共用模式；溶剂延迟：5 min。各目标化合物的保留时间、特征离子等参数见表1。

表1 8种乙二醇醚类物质的保留时间、特征离子及其丰度比 Table 1 Retention times,characteristic ions and their abundance ratios of the eight ethylene glycol ethers

No.CompoundAbbreviationRetention time(min)Molecular formulaCharacteristic ion(m/z)Abundance ratio(%)1Ethylene glycol dimethyl ether(乙二醇二甲醚)EGDME5.630C4H10O245,60*,90,58100,17,11,92Ethylene glycol methyl ether(乙二醇甲醚)EGME9.973C3H8O245*,47,43100,9,83Ethylene glycol ethyl ether(乙二醇乙醚)EGEE10.556C4H10O259*,45,72100,39,284Ethylene glycol methyl ether ethyl ester(乙二醇甲醚乙酯)EGMEEE10.939C5H10O343*,58,45100,61,525Ethylene glycol ethyl ether ethyl ester(乙二醇乙醚乙酯)EGEEEE11.385C6H12O343*,59,72100,41,396Diethylene glycol methyl ether(二乙二醇甲醚)DEGME13.987C5H12O345*,59,58100,47,307Diethylene glycol ethyl ether(二乙二醇单乙醚)DEGEE14.184C6H14O345*,59,72100,39,318Triethylene glycol dimethyl ether(三乙二醇二甲醚)TEGDME14.831C8H18O459*,58,45100,35,21

*quantitative ion

2 结果与讨论

2.1 色谱条件优化

第二，有悟性的人一切从现实、实际出发。有的解决方案之所以做不好，是因为没了解实际情况，都是套工具、模式和理论。只要一件事干不了，就想着是因为没有掌握神秘的工具，实际是不了解具体情况，不明白到底是什么造成当前的局面。只要把实际情况掌握之后，解决方案就出来了。

1.3.1 液体类样品 称取1.0 g(精确至0.001 g)试样于10 mL具塞比色管中，加甲醇定容至10 mL，超声提取15 min，静置待其冷却至室温，经0.45 μm微孔滤膜过滤，滤液作为待测试样。

2.3.2 提取方式的选择 针对化妆品样品所采用的提取方法有溶剂溶解提取[28]、涡旋提取[29]、蒸馏提取[28]、超声提取[30]等方式。超声提取方式利用超声波的空化作用、机械效应以及热效应等加速待提取物质内有效成分的释放、扩散和溶解，能够显著提高提取效率。因此本研究采用超声提取的方式进行前处理。

图1 8种乙二醇醚类物质标准溶液的选择离子监测色谱图(A)、乙醇和异丙醇对8种乙二醇醚类 物质测定干扰的总离子流图(B)与选择离子监测色谱图(C) Fig.1 Selected ion monitoring chromatogram of a mixed standard solution of the eight ethylene glycol ethers (A),interference of ethanol and isopropanol in the determination of the eight ethylene glycol ethers:total ion chromatogram(B),selected ion monitoring chromatogram(C)

2.2 干扰实验

溶剂是多种化妆品剂型中一类不可缺少的成分，可赋予化妆品一定的理化性能。醇类溶剂是生产化妆品时较常使用的原料，其中乙醇性能优良，是制造香水、花露水等的重要原料；异丙醇可替代乙醇用于化妆品中，用作溶剂和指甲油中的偶联剂。

由于8种目标组分的极性较强，选择两种聚乙二醇强极性色谱柱VF-WAXms(30 m×0.25 mm×0.25 μm)和DB-WAXetr(60 m×0.25 mm×0.25 μm)毛细管柱对8种乙二醇醚类物质进行分析。结果发现，乙二醇二甲醚因沸点过低，在30 m的VF-WAXms上出峰时间为4.2 min，甲醇中的杂质会干扰乙二醇二甲醚的峰形，通过调整流速以及升温程序等方式均无法改善。而在60 m长的DB-WAXetr上经调整方法参数后乙二醇二甲醚能较好地避开甲醇中杂质峰的干扰，8种待测物峰形良好。因此，选择DB-WAXetr色谱柱进行8种乙二醇醚类物质进行分析。

为考察乙醇以及异丙醇对化妆品中8种乙二醇醚类物质的影响，向8种乙二醇醚类物质的混合标准溶液中添加一定量的乙醇和异丙醇溶剂，按优化的色谱条件进行分析，结果如图1B、C所示。由图可见，在总离子流图中乙醇和异丙醇均能够与8种乙二醇醚类物质分离；在选择离子监测色谱图中乙醇和异丙醇均未出峰。说明在此色谱条件下乙醇和异丙醇不会对8种乙二醇醚类物质的检测产生干扰。

2.3 样品前处理条件的优化

儒家之道是价值之道，其德以对价值之道的肯认为基础，由此儒家建构了一个价值世界，在此世界中不存在与价值无关的纯粹事实，儒家意义上的幸福只来自于对道德状态的承认和满足。所以，儒家学说最看重人的心意和行动是否是善的和正当的，由此引发的幸福是一件自然而然的事情，只是人无法左右两者之间的一致性程度。

2.3.1 提取溶剂的选择 以回收率为指标，分别考察甲醇、乙醇、乙酸乙酯以及正己烷作为提取剂时对化妆品样品中8种乙二醇醚类物质的提取效果。结果表明，除了正己烷提取效果较差之外，其他溶剂的提取效果均较好，以甲醇作为提取溶剂时，8种目标物质的回收率均在90%～110%之间，且甲醇是化妆品检测中较为常用的提取溶剂[26-27]。因此，本研究中选取甲醇作为化妆品样品的提取溶剂。

新媒体本身具有很多新奇的特点， 这对充满好奇心的当代大学生来说，具有强大的吸引力。但当代大学生因心理发展不够成熟，社会经验不足，认知水平相对较低，很难对新媒体信息做出准确判断，一些过于西化、过于功利、过于庸俗的价值观逐渐渗透给大学生，这严重干扰了社会主义意识形态的控制力。对于一些自制力较为薄弱的学生而言，很容易误入歧途，陷入价值选择混乱、文化取向紊乱、心理机制错乱的危局，进而造成大学生思想政治教育环境的复杂性，并最终增加大学生思想政治教育工作的难度。

在协同集聚路径的中介作用检验方面，由模型11可知文化与旅游业融合能对产业协同集聚产生显著正向影响；同时，模型12中文化与旅游产业融合的估计系数也小于基准模型3中的系数值，意味着协同集聚路径发挥了部分中介作用，理论假说3获得支持。但值得深思的是，中介效应仅占总效应的3%，表明文化与旅游业融合借助协同集聚效应来促进旅游产业升级的作用程度较为有限，这也侧面印证了我国文化与旅游产业的协同集聚度较低，Jacobs外部性收益尚未充分释放。

2.3.3 提取时间的选择 考察了不同提取时间(10、15、20、25 min)对8种乙二醇醚类物质提取回收率的影响。结果表明，当超声提取时间为15 min时，8种目标化合物的回收率均在90%～110%之间，且重复性较好。因此选择超声提取时间为15 min。

例7 (2013湖北卷·文17)在平面直角坐标系中，若点P(x,y)的坐标x,y均为整数，则称点P为格点.若一个多边形的顶点全是格点，则称该多边形为格点多边形.格点多边形的面积记为S，其内部的格点数记为N，边界上的格点数记为L.例如图3中△ABC是格点三角形，对应的S=1,N=0,L=4.

2.4 方法学考察

2.4.1 线性范围与定量下限 将不同浓度的混合标准溶液，由低浓度到高浓度依次进样，以标准溶液浓度为横坐标(x，mg/L)，相应的峰面积(y)为纵坐标，拟合标准曲线得到线性回归方程和相关系数(r2)，以约3倍信噪比(S/N≥3)确定8种乙二醇醚类物质的检出限(LOD)，以S/N≥10确定方法的定量下限(LOQ)，结果如表2所示。由表2可知，8种乙二醇醚类物质在各自线性范围内线性关系良好，r2>0.999，LOD为0.10～1.00 mg/kg，LOQ为0.25～2.00 mg/kg。

表2 8种乙二醇醚类物质的线性范围、回归方程、相关系数、检出限及定量下限

Table 2 Linearity ranges,linear regression equations,correlation coefficients,limits of detection (LODs) and limits of quantitation(LOQs) of the eight ethylene glycol ethers

CompoundLinear range(mg/L)Linear equationr2LODs(mg/kg)LOQs(mg/kg)EGDME0.50～10y=3 537.50x+688.450.999 40.250.50EGME0.50～10y=8 155.60x+336.980.999 90.250.50EGEE0.50～10y=5 697.90x+622.610.999 10.250.50EGMEEE0.25～10y=9 814.70x+353.700.999 70.100.25EGEEEE0.25～10y=12 993.00x+310.700.999 80.100.25DEGME0.50～20y=7 847.20x-1 079.700.999 31.002.00DRGEE0.50～10y=8 806.70x-555.440.999 70.501.00TEGDME0.50～10y=10 430.00x-470.220.999 50.250.50

2.4.2 回收率与精密度 选用经检测不含8种乙二醇醚类物质的水剂类、乳液类、膏霜类、唇膏类、香波类、染发剂类以及喷雾类样品作为空白样品，分别进行0.05、0.5、5 mg/kg 3个水平的加标回收实验，每个加标水平平行测定6次。结果表明，8种乙二醇醚类物质的平均回收率为82.2%～113.0%，相对标准偏差(RSD)为0.60%～8.5%。

另外根据欧盟委员会发布的EU 2016/314号修订案中对二乙二醇单乙醚的限量规定，对部分化妆品(氧化性染发产品、非氧化性染发产品、染发产品以外的非驻留类化妆品、喷雾产品以及其他非喷雾类化妆品)中二乙二醇单乙醚在规定限量下的回收率进行测定。结果表明，在上述几类化妆品中，二乙二醇单乙醚在规定限量下的回收率为102.0%～115.1%，RSD为1.6%～5.5%。

2.5 实际样品测定

按本研究所建立的检测方法对包括化妆水、护肤膏霜、乳液、洗面奶、面膜、漱口水、洗发水、染发剂以及喷雾在内的17种市售化妆品中的8种乙二醇醚类化合物进行了测定。在上述样品中均未检出8种目标物质。

3 结 论

本研究建立了化妆品中8种乙二醇醚类化合物的气相色谱-质谱分析方法。该方法简单、准确、可靠、重现性好，适用于化妆品中8种乙二醇醚类物质的检测，为确保化妆品质量安全提供了技术保障。

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