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嘉峪檢測網(wǎng) 2024-10-13 09:19
摘 要： 建立了超高效液相色譜-三重四級桿線性離子阱串聯(lián)質譜測定化妝品中α-三聯(lián)噻吩的檢測方法。膏霜、乳液、水劑基質的化妝品樣品經(jīng)甲醇超聲提取20 min，采用Agilent Infinitylab Poroshell 120 SB-C18色譜柱，以0.1%（質量分數(shù)）甲酸水溶液-甲醇為流動相梯度分離，流量為0.3 mL/min，柱溫為40 ℃。質譜配備電噴霧離子源，采用正離子多反應監(jiān)測模式進行測定。在三種基質中，α-三聯(lián)噻吩的質量濃度在0.002～0.2 µg/mL范圍內(nèi)與色譜峰面積呈良好線性關系，相關系數(shù)大于0.999，檢出限為0.008 mg/kg。低、中、高三個濃度水平的空白基質加標回收率為88.4%～100.4%，測定結果的相對標準偏差為1.8%~3.8%（n=6）。該方法為化妝品中α-三聯(lián)噻吩的定性及痕量分析提供了一種快捷可靠的檢測手段。
關鍵詞： α-三聯(lián)噻吩； 超高效液相色譜-三重四級桿線性離子阱串聯(lián)質譜法； 痕量分析； 化妝品
萬壽菊、鱧腸、藍刺頭等菊科植物提取物中能夠分離出黃酮、三萜類化合物[1-5]，所具有的抑菌、抗氧化、抗衰老等生物活性被廣泛應用于化妝品工業(yè)中。
α-三聯(lián)噻吩(α-T)是萬壽菊、鱧腸、藍刺頭等菊科植物中重要的特征性次生代謝產(chǎn)物，在紫外光下可對蚊、蛾幼蟲等昆蟲產(chǎn)生強烈的毒殺作用[6-7]，因其所具有的這種光毒性，將此類菊科植物提取物作為化妝品原料會導致一定的安全風險。在《已使用化妝品原料名稱目錄(2021版)》[8]中已收錄鱧腸提取物、鱧腸葉粉、鱧腸蠟、鱧腸葉提取物、萬壽菊花提取物以及小萬壽菊花油，并將萬壽菊花提取物擬調整為《化妝品安全技術規(guī)范》禁用成分，但《化妝品安全技術規(guī)范》（2015年版）中并未規(guī)定這些原料在化妝品中的禁用及使用限制條件。
目前，關于α-三聯(lián)噻吩的研究多見于光敏性殺蟲效果評價以及作為控制相關中藥材質量的指標，其含量測定的方法多集中于植物及中藥材原料中，包括分光光度法[9]、高效液相色譜-熒光檢測法[10]、高效液相色譜-串聯(lián)質譜法[11]、氣相色譜-串聯(lián)質譜（GC-MS)法[12]，關于化妝品中α-三聯(lián)噻吩的研究相對較少。由于植物中的α-三聯(lián)噻吩含量較低，添加到化妝品中的植物提取物成分也通常為微量，而化妝品中α-三聯(lián)噻吩的檢測方法及限值要求尚無法定標準，因此建立一種快速準確，能夠篩查并檢測化妝品中微量甚至痕量水平的α-三聯(lián)噻吩的檢測方法極為必要。
采用超高效液相色譜-三重四級桿線性離子阱串聯(lián)質譜法具有的靈敏度高、準確度高、特異性強等特點，對膏霜、乳液、水劑3種常見化妝品類型中的α-三聯(lián)噻吩進行定性、定量分析，并優(yōu)化了前處理、色譜及質譜條件。該方法相較于現(xiàn)有α-三聯(lián)噻吩的檢測方法，擁有更高的檢測靈敏度和檢驗效率，可為化妝品中α-三聯(lián)噻吩的原料安全風險評估及市場監(jiān)管提供一種快捷可靠的檢測手段。
1、 實驗部分
1.1 主要儀器與試劑
超高效液相色譜-三重四極桿質譜聯(lián)用儀：AB SCIEX QTRAP 6500型，上海愛博才思分析儀器貿(mào)易有限公司。
電子天平：（1）AB135-S/FACT型，感量為0.01 mg，瑞士梅特勒托利多科技有限公司；（2）CPA225D型，感量為0.1 mg，德國賽多利斯公司。
超聲波清洗器：KH-800KDE型，昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司。
渦旋混合儀：VORTEX 4 digital型，德國艾卡公司。
α-三聯(lián)噻吩標準品：純度(質量分數(shù))不小于98%，批號為H22S8C44406，上海源葉生物科技有限公司。
甲醇、乙腈：均為色譜純，德國默克公司。
甲酸：色譜純，美國飛世爾公司。
化妝品樣品：膏霜、乳液、水劑類化妝品各1批，市售。
實驗用水：蒸餾水，廣州屈臣氏飲料有限公司。
1.2 儀器工作條件
1.2.1 色譜條件
色譜柱：Agilent Infinitylab Poroshell 120 SB-C18 柱(100 mm×2.1 mm，2.7 μm，美國安捷倫科技有限公司)；柱溫：40 ℃；進樣體積：5 μL；流動相：A相為水（含質量分數(shù)為0.1%的甲酸），B相為甲醇，流量為0.3 mL/min，梯度洗脫，洗脫程序見表1。
表1 梯度洗脫程序
Tab. 1 Gradient elution program
注：1）為水（含質量分數(shù)為0.1%的甲酸），2）為甲醇。
1.2.2 質譜條件
離子源：ESI源，正離子模式；監(jiān)測模式：MRM；霧化氣壓力、輔助氣壓力：379.225 kPa；氣簾氣壓力：241.325 kPa；離子源溫度：550 ℃；電噴霧電壓：4 000 V。α-三聯(lián)噻吩的多反應監(jiān)測質譜參數(shù)見表2。
表2 α-三聯(lián)噻吩的多反應監(jiān)測質譜參數(shù)
Tab. 2 MRM MS parameters of α-terthiophene
注：1）表示定量離子。
1.3 溶液配制
1.3.1 樣品處理
準確稱取樣品約0.5 g，置于15 mL具塞離心管中，加入甲醇約8 mL，渦旋30 s混勻，超聲提取20 min，靜置至室溫，用甲醇定容至10 mL，混勻，以10 000 r/min轉速離心5 min，上清液經(jīng)0.22 μm濾膜過濾，濾液作為樣品溶液。
1.3.2 空白基質提取液的配制
選擇膏霜、乳液、水劑3種化妝品樣品作為空白基質按1.3.1方法制備，濾液作為空白基質提取液。
1.3.3 標準溶液配制
α-三聯(lián)噻吩標準儲備溶液：1 mg/mL，精密稱取α-三聯(lián)噻吩標準品10 mg，置于10 mL容量瓶中，加入甲醇適量，渦旋振蕩30 s，超聲10 min，放冷至室溫，用甲醇定容后混勻。
α-三聯(lián)噻吩標準中間溶液：1 μg/mL，移取α-三聯(lián)噻吩標準儲備溶液0.1 mL，置于10 mL容量瓶中，用甲醇稀釋并定容后混勻，再移取1.0 mL，置于10 mL容量瓶中，用甲醇稀釋并定容后混勻。
α-三聯(lián)噻吩系列標準工作溶液：分別移取α-三聯(lián)噻吩標準中間溶液適量，分別用甲醇、空白基質提取液逐級稀釋成0.002、0.004、0.02、0.1、0.2 μg/mL，分別作為溶劑系列標準工作溶液以及基質匹配系列標準工作溶液。
1.4 測定方法
分別取空白基質溶液、溶劑系列標準工作溶液、基質匹配系列標準工作溶液，注入液相色譜-質譜儀中，記錄色譜峰面積，以α-三聯(lián)噻吩的質量濃度為橫坐標（x），色譜峰面積為縱坐標（y）進行線性回歸分析，以標準曲線法定量。
2、 結果與討論
2.1 樣品處理方法的優(yōu)化
2.1.1 提取溶劑
α-三聯(lián)噻吩不溶于水，可用丙酮[12]、石油醚[2]作為提取溶劑，考慮二者作為溶劑易揮發(fā)，從保護儀器方面考慮，最終選擇考察甲醇、乙醇、乙腈作為提取溶劑。
采用空白基質進行加標回收試驗，比較不同提取溶劑對α-三聯(lián)噻吩提取效率的影響。試驗結果表明，α-三聯(lián)噻吩在乙醇和乙腈中提取效率相近，在甲醇中提取效率最高，因此選擇甲醇為提取溶劑。
2.1.2 提取溶劑體積
適當增加提取溶劑體積可以提高目標物的提取效率。以甲醇為提取溶劑，利用空白基質加標樣品，分別考察定容至5、10、20、25 mL時α-三聯(lián)噻吩的回收率。結果表明，當提取溶劑體積為5 mL時，α-三聯(lián)噻吩的平均回收率最低；提取溶劑體積為10 mL時，α-三聯(lián)噻吩的平均回收率最高，隨提取溶劑體積增加α-三聯(lián)噻吩的平均回收率無明顯提升，因此選擇定容至10 mL為提取溶劑體積。
2.1.3 渦旋時間
適當?shù)臏u旋時間可以增加溶劑與化合物的接觸面積，提高目標物的溶解和擴散，進而提高提取效率。采用空白基質加標樣品，考察不同渦旋時間15、30、60、120 s對α-三聯(lián)噻吩提取效率的影響。結果表明，當渦旋時間為30 s時，α-三聯(lián)噻吩的平均回收率最高；渦旋時間大于30 s后，渦旋時間增加α-三聯(lián)噻吩的平均回收率無明顯變化，故選擇渦旋30 s進行操作。
2.1.4 超聲提取時間
以甲醇為提取溶劑，利用空白基質加標樣品考察不同超聲提取時間10、15、20、30 min時α-三聯(lián)噻吩的平均回收率。結果表明，當超聲時間為20 min時，α-三聯(lián)噻吩的平均回收率最高；超聲時間大于20 min后，α-三聯(lián)噻吩的平均回收率無明顯提升，因此選擇超聲提取時間為20 min。
2.2 色譜條件的優(yōu)化
選擇膏霜類空白基質，在所確定的樣品前處理方法條件下，以空白基質加標樣品計算回收率的方式對色譜條件進行優(yōu)化。
2.2.1 流動相
對質譜法中常用4種流動相條件（甲醇-水、乙腈-水、乙腈-0.1%甲酸溶液、甲醇-0.1%甲酸溶液）進行考察。試驗結果表明，4種流動相下的色譜峰形均良好。當流動相為甲醇-0.1%甲酸溶液時，α-三聯(lián)噻吩的響應值最高，峰形尖銳、拖尾因子較小，基線平穩(wěn)，且保留時間適中，因此選擇甲醇-0.1%甲酸溶液作為最終流動相。
2.2.2 色譜柱
分別對Agilent Infinitylab Poroshell 120 SB-C18柱（100 mm×2.1 mm，2.7 μm，美國安捷倫科技有限公司）、Shim-pack XR-ODS柱（100 mm×2.0 mm，2.1 μm，日本島津株式會社）、Thermo Hypersil GOLD柱[100 mm×2.1 mm，1.9 μm，賽默飛世爾科技(中國)有限公司] 3種色譜柱進行了考察。結果顯示，α-三聯(lián)噻吩的回收率分別為97.8%、92.9%、90.5%，當使用Agilent Infinitylab Poroshell 120 SB-C18 色譜柱時，α-三聯(lián)噻吩峰型尖銳對稱，響應值良好，因此選用Agilent Infinitylab Poroshell 120 SB-C18色譜柱進行實驗操作。
2.2.3 流動相流量
分別對0.25、0.3、0.35 mL/min不同流動相流量進行考察，結果表明，α-三聯(lián)噻吩平均回收率分別為94.1%、97.5%、95.8%，當流動相流量為0.3 mL/min時色譜峰形拖尾因子較小，保留時間適中，因此選擇最終流量為0.3 mL/min。
2.2.4 柱溫箱溫度
分別設置柱溫箱溫度為30、35、40、45 ℃進行考察，α-三聯(lián)噻吩的平均回收率分別為95.6%、94.7%、96.9%、95.2%，隨溫度升高，α-三聯(lián)噻吩的保留時間逐漸前移，無其他明顯變化，為提高效率且保護色譜柱方面考慮，最終選擇柱溫箱溫度為40 ℃。
2.3 質譜條件的優(yōu)化
使用質量濃度為200 ng/mL的α-三聯(lián)噻吩標準溶液，以針泵進樣的方式對母離子、子離子進行優(yōu)化。在負離子模式下，α-三聯(lián)噻吩的母離子響應較弱，且在二級質譜圖中無法尋找到對應的碎片離子。在正離子模式下，α-三聯(lián)噻吩的母離子為m/z 249.0，響應強度較高，因此選擇正離子掃描模式優(yōu)化去簇電壓（DP）、碰撞能量（CE）參數(shù)，在MS2模式下，向已確定的母離子給予適當?shù)呐鲎材埽瑢⒇S度比較高的2個碎片離子作為子離子。按響應強度高低排序，α-三聯(lián)噻吩產(chǎn)生的兩個子離子分別是m/z 216.0、m/z 171.0，將子離子m/z 216.0作為定量離子。最終，以α-三聯(lián)噻吩系列標準工作液作為實驗對象，采用正離子掃描多反應監(jiān)測模式進行測定，目標物可獲得穩(wěn)定且良好的響應。
在1.2儀器工作條件下，α-三聯(lián)噻吩標準品溶液多反應監(jiān)測色譜圖見圖1。
圖1 α-三聯(lián)噻吩標準品溶液的多反應監(jiān)測色譜圖
Fig. 1 MRM chromatogtam of α-terthiophene
2.4 基質效應考察
基質效應（ME)是指樣品中除目標物以外的物質對目標物測定結果的準確性的影響。采用標準曲線測定法考察基質效應，分別配制膏霜、乳液、水劑3種基質匹配標準曲線和溶劑標準曲線，并將基質匹配標準曲線的斜率與溶劑標準曲線的斜率進行比較，分析不同基質對目標物的影響，ME越接近于100%，基質效應越不明顯；ME小于80%，表明存在顯著基質抑制效應；ME大于120%，表明存在顯著基質增強效應[13]。空白基質和加標樣品色譜圖見圖2。
α-三聯(lián)噻吩在3種基質中的基質效應分別為57.1%，85.4%，99.4%，結果表明膏霜類存在明顯基質抑制效應，乳液類存在一定程度的基質抑制效應，水劑的基質效應不明顯。
3種基質的基質效應均不相同，且化妝品基質種類繁多、形式復雜，在實際測定中亦不可避免地存在基質效應，因此采用基質匹配標準溶液校正法進行后續(xù)測定。
2.5 線性方程和檢出限
按照1.4方法進行線性回歸，α-三聯(lián)噻吩在3種基質中的線性范圍、線性回歸方程以及相關系數(shù)見表3。
表3 α-三聯(lián)噻吩在3種基質中的線性范圍、線性方程、相關系數(shù)
Tab. 3 Liner ranges、calibration curves、correlation coefficient of α-T in 3 matrix
由表3可知，在不同基質中，α-三聯(lián)噻吩的質量濃度在0.002~0.2 μg/mL范圍內(nèi)與色譜峰面積呈現(xiàn)良好的線性關系，不同基質中α-三聯(lián)噻吩的相關系數(shù)均大于0.999。
逐步稀釋基質匹配標準溶液濃度，直至得到3倍信噪比（S/N）所對應的質量濃度，作為方法的檢出限（LOD）。在3種基質中，α-三聯(lián)噻吩的檢出限為0.008 mg/kg。
2.6 加標回收率與精密度試驗
使用空白基質樣品按照1.3.1方法分別做低、中、高濃度水平的加標回收試驗，每個濃度水平平行測定6次，計算平均回收率和結果的相對標準偏差，試驗結果列于表4。由表4可知，在三種基質中，α-三聯(lián)噻吩平均回收率為88.4%～100.4%，測定結果的相對標準偏差為1.8～3.8%，表明該方法準確度、精密度均滿足分析要求。
表4 加標回收率與精密度試驗結果
Tab. 4 Results of spiked recoveries and precision test
2.7 穩(wěn)定性試驗
取0.002、0.02 μg/mL的空白基質加標樣品溶液于4℃下放置，分別在0、2、4、8、12、24、48 h進行測定，試驗結果見表5。
表5 不同基質中的穩(wěn)定性試驗結果
Tab. 5 Stability results in 3 matrix
由表5可知，測定結果的相對標準偏差為1.3%~3.5%，于4 ℃下，α-三聯(lián)噻吩于48 h的穩(wěn)定性良好。
3、 結語
采用UPLC-QTRAP-MS/MS法檢測化妝品中痕量水平的α-三聯(lián)噻吩，其線性范圍為0.002～0.2 µg/mL，相關系數(shù)大于0.999，方法檢出限為0.008 mg/kg。該方法靈敏度高，樣品處理簡單、結果準確可靠、操作高效便捷，降低了α-三聯(lián)噻吩檢出限，為快速篩查、準確檢測化妝品中α-三聯(lián)噻吩提供了一種新方法，為化妝品安全監(jiān)管提供了技術支持。
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引用本文： 馬榕，平惠娟，胡偉杰，等 . 超高效液相色譜-三重四級桿線性離子阱串聯(lián)質譜法測定化妝品中α-三聯(lián)噻吩［J］. 化學分析計量，2024，33（8）：38. (MA Rong, PING Huijuan, HU Weijie, et al. Determination of α-terthiophene in cosmetics by UPLC-QTRAP-MS/MS[J]. Chemical Analysis and Meterage, 2024, 33(8): 38.)
來源：化學分析計量
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