第 8 期岳磊, 等 : 超高效液相色谱 - 质谱联用法同时测定化妆品中 5 种禁用性激素分析与检测 谱法 [6,7] 等 对于化妆品, 化妆品安全技术规范 (2015 年版 ) 中明确规定, 雌三醇等性激素为禁用物质, 一旦发现其中存在相应的成分, 均可作为违法判定的直接证据, 因此在禁用物质类检

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1 第 47 卷第 8 期 2017 年 8 月日用化学工业 China Surfactant Detergent & Cosmetics Vol. 47 No. 8 Aug 超高效液相色谱 - 质谱联用法同时测定化妆品中 5 种禁用性激素 岳磊 1, 李晓静 2 (1. 郑州市食品药品检验所, 河南郑州 ;2. 郑州大学第三附属医院, 河南郑州 ) 摘要 : 建立了同时测定化妆品中 5 种禁用性激素的超高效液相色谱 - 串联质谱法 (UPLC - MS / MS) 采用 ACQUITY UPLC BEN C 18 色谱柱 (2 1 mm 50 mm,1 7 μm), 流动相为 V( 甲醇 ) V(0 1% 的甲酸水溶液 )= 的混合溶液, 流速 0 4 ml / min, 柱温 30, 进样量 1 μl, 扫描方式为多反应监测 (MRM) 联合相关信息扫描 (IDA) 与增强离子扫描 (EPI) 结果表明,4 种雌激素 ( 雌二醇 雌三醇 雌酮和己烯雌酚 ) 及黄体酮的线性范围为 1 ~ 100 mg / L, 方法的线性关系良好, 相关系数均大于 样品的平均回收率为 79 8% ~ 115 3%,RSD 为 1 43% ~ 11 36% (n = 6) 关键词 : 功效化妆品 ; 雌激素 ; 超高效液相色谱 - 串联质谱法 ; 多反应监测中图分类号 :TQ658 文献标识码 :A 文章编号 : (2017) DOI: / j. cnki. csdc Simultaneous determination of five banned sex hormones in cosmetics with UPLC - MS / MS YUE Lei 1,LI Xiao - jing 2 (1. Zhengzhou Institute for Food and Drug Control,Zhengzhou,Henan ,China; 2. Third Affiliated Hospital of Zhengzhou University,Zhengzhou,Henan ,China) Abstract:A method using ultra - high performance liquid chromatography - tandem mass spectrometry (UPLC - MS / MS)was established for determination of five banned sex hormones in cosmetics. The chromatography column is selected as ACQUITY UPLC BEN C 18 column (2 1 mm 50 mm,1 7 μm). The mobile phase consists of methanol - 0 1% formic acid aqueous solution (60 40)and the flow rate is 0 4 ml / min. The column temperature is 30. Sample injection amount is 1 μl. The scanning method is multiple reaction monitoring (MRM)in combination with information dependent acquisition (IDA)and enhanced ion scanning (EPI). Results show that the relation between peak area and mass concentration of the detected four kinds of estrogen,including oestradiol,oestriol,oestrone and stilbestrol as well as progesterone displays good linearity with correlation coefficient higher than Detection limit of the method is mg / L. The method was carried out at three spiking levels,the average recoveries are in the range of 79 8% %,with relative standard deviations of 1 43% % (n = 6). Key words:functional cosmetics;estrogen;ultra - high performance liquid chromatography - tandem mass spectrometry;multiple reaction monitoring 雌激素类药物在用于对抗皮肤老化 色素沉着以 [1 - 及紫外线损伤方面具有重要作用 3], 然而在未经医生指导下用药, 甚至在不知情的状态下长期使用添加此类激素的化妆品会产生多种副作用, 甚至有致癌的风险 化妆品安全技术规范 (2015 年版 ) 中规定了 收稿日期 : ; 修回日期 : 基金项目 :2015 郑州地方高校新世纪教育教学改革及人才培养工程立项 (ZZJG - B7027) 作者简介 : 岳磊 (1985 -), 男, 硕士电话 :(0371) ,E - mail: @ qq. com 通讯联系人 : 李晓静, 硕士, 主管药师, 讲师, 电话 :(0371)669080,E - mail:lixiaojing2050@ 163. com 种性激素的检测方法, 分别采用高效液相色谱 - 二极管阵列检测法 高效液相色谱 - 紫外 / 荧光检测法以及气相色谱 - 质谱联用法 此外, 相关的分析方法还有超高效液相色谱法 [4] 高效液相色谱 - 二极管阵列 / 荧光检测器串联法 [5] 以及高效液相色谱 - 串联质

2 第 8 期岳磊, 等 : 超高效液相色谱 - 质谱联用法同时测定化妆品中 5 种禁用性激素分析与检测 谱法 [6,7] 等 对于化妆品, 化妆品安全技术规范 (2015 年版 ) 中明确规定, 雌三醇等性激素为禁用物质, 一旦发现其中存在相应的成分, 均可作为违法判定的直接证据, 因此在禁用物质类检验参数中, 对样品定性的准确性要求远高于对定量精密度的要求 本文针对其中的 4 种雌激素类成分 ( 雌二醇 雌三醇 雌酮和己烯雌酚 ) 及 1 种孕激素 ( 黄体酮 ), 采用超高效液相色谱 (UPLC) 三重四级杆质谱 (MS / MS) 联用技术, 多反应监测 (MRM) 联合相关信息扫描 (IDA) 与增强离子扫描 (EPI) 的扫描方式, 通过对粒子碎片的富集, 可以在更低的样品浓度条件下采集更为完整的二级子离子全扫描图谱, 在不影响使用 MRM 法进行定量分析的同时, 利用 MRM - IDA - EPI 模式带来的大量数据可以更精确地定性, 建立同时检测化妆品中 5 种禁用性激素的方法, 以期为行业检测提供技术依据 1 实验部分 1 1 主要试剂与仪器对照品 : 黄体酮 ( 批号 ) 雌二醇 ( 批号 ) 雌三醇 ( 批号 ) 雌酮 ( 批号 ) 己烯雌酚 ( 批号 ), 均来自中国食品药品检定研究院 ACQUITY UPLC 超高效液相色谱仪, 美国 Waters 公司 ;4000 QTrap 质谱分析仪, 美国 Absciex 公司 ; HU10300 / 40B 型超声波清洗机, 天津市恒奥科技发展有限公司 1 2 实验方法 标准溶液的配制称取雌二醇 雌三醇 雌酮 己烯雌酚和黄体酮各 10 mg( 精确到 0 1 mg), 精密称量后分别置于 100 ml 容量瓶中, 加甲醇溶解并定容至刻度, 摇匀即得质量浓度为 100 mg / L 的各对照品储备液 取各对照品储备液适量, 加甲醇溶解并稀释配成质量浓度分别为 1 0, 2 0,5 0,10 0,20 0 和 50 0 mg / L 的对照品标准工作液 另取各对照品储备液适量, 混合加入同一容量瓶中, 加甲醇溶解并稀释配成质量浓度为 20 0 mg / L 的混合标准工作液 进样前使用 0 22 μm 微孔滤膜滤入进样小瓶中 样品前处理称取样品约 1 g 置于 50 ml 锥形瓶中, 准确加入 20 0 ml 甲醇, 超声处理 30 min 后置于冰水浴中 1 h, 过滤, 待滤液放置至室温, 精密量取 1 00 ml 置于 100 ml 容量瓶中, 加流动相定容至刻度即得样品溶液 进样前使用 0 22 μm 微孔滤膜滤入进样小瓶中 色谱条件色谱柱为 ACQUITY UPLC BEN C 18 柱 (2 1 mm 50 mm,1 7 μm); 流动相采用甲醇 - 0 1% 的甲酸水溶液,V( 甲醇 ) V(0 1% 的甲酸水溶液 )= 60 40; 柱温 30 ; 流速 0 4 ml / min; 进样量 1 μl 质谱条件电喷雾离子源 (ESI); 正离子模式 ; 扫描方式为多反应监测 (MRM) 联合相关信息扫描 (IDA) 与增强离子扫描 (EPI); 气帘气强度 20; 喷雾针电压 V; 离子源温度 结果判断若供试品出现与某个对照品所有选择离子对质量数和保留时间均一致的色谱峰, 且其 2 个选择离子丰度比与对照品一致, 则确认供试品添加该成分 如上述指标不能完全确认检出, 则可调用 EPI 模式下扫描得到的二级子离子全扫描图, 与相应对照品的标准图谱进行比对, 进而确认检出非法添加 2 结果与讨论 2 1 提取溶剂的选择分别使用甲醇 乙醇 乙腈和三氯甲烷提取样品中的雌激素和孕激素, 并将实验结果进行比对, 发现其中前 3 种有机溶剂的提取率相近, 甲醇作为溶剂进样对出峰时间影响最小 ; 三氯甲烷需要额外挥发溶剂后加甲醇溶解进样, 操作步骤多且总提取率较低 综合考虑, 甲醇可以有效地提取样品中的雌激素和孕激素, 提取含量稳定, 处理简单, 且与流动相组分相似, 进样后 对柱平衡影响较小 2 2 色谱条件的优化流动相的选择 : 考察甲醇 - 水 甲醇 - 0 1% 的甲 酸铵水溶液和甲醇 - 0 1% 的甲酸水溶液 流动相中加入甲酸可以有效地增强目标化合物的信号强度 流动相使用 V( 甲醇 ) V(0 1% 的甲酸水溶液 )= 的混合溶液, 可在总检测时间 5 min 内保证目标化合物全部出峰, 用时仅为 化妆品安全技术规范 (2015 年版 ) 的 1 / 4, 节约了检测时间, 提高了工作效率 色谱柱的选择 : 考察 ACQUITY UPLC BEN C 18 色谱柱 (2 1 mm 50 mm,1 7 μm) 与 (2 1 mm 100 mm,1 7 μm)2 种规格以及 Ultimate UHPLC XB - C 18 色谱柱 (2 1 mm 50 mm,1 8 μm) 实验结果表明,ACQUITY UPLC BEN C 18 色谱柱的峰形优于 4 77

3 分析与检测日用化学工业第 47 卷 Ultimate UHPLC XB - C 18 色谱柱, 其中 100 mm 规格的分离度优于 50 mm 规格, 但检测时间加倍 综合考虑后选用 ACQUITY UPLC BEN C 18 色谱柱 (2 1 mm 50 mm,1 7 μm) 2 3 质谱条件的优化 分别将 5 种对照品通过外置推针直接进样进行质 Tab 1 表 1 5 种对照品质谱条件优化结果与方法学考察 谱条件优化, 推针速度 5 μl / min, 得到各化学成分的最佳毛细管电压, 各筛选出 2 个最佳响应的子离子及其相应的最佳碰撞能 在 MRM 扫描方式下进一步联合 IDA 与 EPI, 确认筛选条件与二级子离子全扫描范围 各化合物的优化结果见表 1 混合标准工作液的选择 MRM 响应离子流 (XIC) 色谱图见图 1 EPI 二级子离子图见图 2( 见下页 ) MS optimization result of five kinds of reference standard and precision of methodology 对照品毛细管电压 / V 采样离子对碰撞能 / ev 保留时间 / min 保留时间 RSD / % 峰面积 RSD / % 稳定性 RSD / % 黄体酮 / / 雌二醇 / / 雌三醇 / / 雌酮 / / 己烯雌酚 51 Fig / / 图 1 5 种对照品的 XIC 色谱图 XIC chromatograms of five kinds of reference standard 由图 1 和 2 可知, 多个组分在考察时间内基本可保证基线分离, 并且由于 MRM 扫描方式下对应的特征离子对具有专一选择性, 不会造成相互间的干扰 ; 而 EPI 模式下得到的二级子离子图可以进行质谱解析, 掌握其分子离子 碎片离子及其裂解规律 图 2 中 5 种对照品均可见其分子离子峰 M + 1:289 1,273 0, 271 1,269 0 和 315 0, 因其羟基甾醇结构, 各图中均可见脱羟基离子峰 M - 17(M ):271 1,255 1, 253 0,251 0 和 297 1, 其中雌三醇以其独有的三羟基结构出现双脱羟基离子峰 M - (M ): 在检测样品拥有目标对照品时, 亦可将样品与对照品的二级子离子图进行比对, 验证二者的特征离子强度及分布, 进一步减小误判可能性 方法学考察 精密度和稳定性取对照品混合标准工作液, 连续进样 5 次, 计算图谱中保留时间和峰面积的 RSD 以评价精密度 之后避光放置 0,2,4,6,8 和 12 h 后分别进样, 计算离子图 谱中峰面积的 RSD 以评价稳定性 测定结果见表 线性关系 检出限和定量限在优化的色谱条件下, 以 S / N = 3 计算检出限, S / N = 10 计算定量限 以待测物的峰面积 (y) 为纵坐标, 待测物质量浓度 (x,mg / L) 为横坐标建立标准曲线, 得到线性回归方程, 结果见表 2( 见下页 ) 由表 2 可知,5 种性激素对照品溶液的质量浓度与峰面积呈良好的线性关系, 相应的质量浓度范围内相关系数均 大于 回收率和精密度选取河南省安全评价性抽检样品中某款儿童面霜作为空白基质, 分别添加 5,20 和 60 mg / L 低 中 高 3 个质量浓度水平的混合标准工作液进行加标回收实验, 各平行配制 3 份, 重复进样 6 次, 计算得到 5 种化合物的平均回收率和方法精密度, 结果见表 3( 见后 ) 由表 3 可知, 该方法的平均回收率为 79 8% ~ 115 3%,RSD 为 1 43% ~ 11 36% (n = 6) 实际样品测定按照上述方法对 45 批 2016 年河南省安全评价性

4 第 8 期岳磊, 等 : 超高效液相色谱 - 质谱联用法同时测定化妆品中 5 种禁用性激素分析与检测 抽检样品进行检测, 其中普通护肤类产品 20 批, 宣称婴幼儿使用产品 20 批及面膜类产品 5 批, 结果显示各 样品中这 5 种化合物均低于检出限, 说明本次抽检的化妆品中未发现这 5 种化合物的安全隐患 a 雌三醇 b 雌二醇 c 雌酮 d 己烯雌酚 Tab 2 Fig 2 e 黄体酮图 2 5 种对照品的 EPI 二级子离子图 EPI chromatograms of five kinds of reference standard 表 2 5 种化合物的检出限 定量限 线性范围 回归方程和相关系数 Limits of detection,limits of quantitative,linear range,regression equation and correlation coefficient of five kinds of sex hormone 化合物检出限 /(mg L ) 定量限 - 1 /(mg L ) 线性范围 - 1 /(mg L ) 回归方程 - 1 r 黄体酮 ~ 100 y = x 雌二醇 ~ 100 y = x 雌三醇 ~ 100 y = x 雌酮 ~ 100 y = x 己烯雌酚 ~ 100 y = x

5 分析与检测日用化学工业第 47 卷 表 3 5 种化合物的回收率及相对标准偏差 (n = 6) Tab 3 Recovery and relative standard deviation of five kinds of sex hormone (n = 6) 化合物加入量 /(mg L - 1 ) 回收率 / % 平均回收率 / % RSD / % 黄体酮 雌二醇 雌三醇 雌酮 己烯雌酚 结论建立了一种利用 UPLC - MS / MS 法快速检测化妆品中非法添加 4 种雌激素及 1 种孕激素成分的测定方法, 该方法操作简便, 检测时间较短, 线性关系良好, 具有高灵敏度 高精密度 高准确性的特点 在不影响使用 MRM 法进行定量分析的同时, 利用 MRM - IDA - EPI 模式带来的大量数据可以更精确地定性, 可作为化妆品质量监管中的一项有效的技术手段 参考文献 : [1 ] 雷秀东. 雌激素抗皮肤老化的作用机制探讨 [J]. 医学信息,2014 (39):284. [2 ] 孟飞, 郗林鹤, 张洁, 等. 雌激素对皮肤老化的影响及其机制的研究进展 [J]. 组织工程与重建外科杂志,2015,11(6): [3 ] 谭春花, 罗晓燕, 王华, 等. 雌激素抗皮肤光老化的作用及其分子机制 [J]. 国际皮肤性病学杂志,2012,38(2): [4 ] 贾彦博, 孙岚, 屠海云, 等. 超高效液相色谱法同时测定化妆品中多种雌激素 [J]. 日用化学工业,2011,41(4): [5 ] 程俊. 高效液相色谱 - 二极管阵列 / 荧光检测器串联法同时测定化妆品中 8 种性激素的研究 [D]. 上海 : 东华大学,2016. [6 ] 黄百芬, 韩铮, 徐小民, 等. 同位素稀释 - 超高效液相色谱 - 串联质谱法同时测定精油中的 7 种雌性激素 [J]. 色谱,2011,29(1): [7 ] 陈溪, 沈葆真, 张晓林, 等. 凝胶渗透净化色谱 - 液相色谱串联质谱法测定化妆品中 7 种雌性激素 [J]. 日用化学工业,2013,43 (5): ( 编辑 : 杨旭 ) 檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨 日用化学工业 征稿启事 日用化学工业 (1971 年创刊, 月刊 ) 是国内外发行的 中文核心期刊 中国百强科技期刊 中国科技核心期刊 和 RCCSE 中国核心学术期刊, 国内统一连续出版物号为 CN / TQ, 国际标准连续出版物号为 ISSN , 目前已经被 中国学术期刊网络出版总库 中国科技论文统计源期刊 美国 化学文摘 (CA) 英国皇家化学学会系列文摘 (RSC) 等国内外多家重要数据库和检索刊物收录 日用化学工业 主要报道关于表面活性剂及其原料 洗涤用品 ( 包括洗涤剂 皮肤清洁剂 头发清洗剂及肥香皂等 ) 及其专用助剂 个人护理用品 ( 包括各类化妆品 护理品和口腔卫生用品等 ) 及其专用添加剂以及香精香料等方面的学术论文 科研成果及技术革新成果 国内外研究进展及开发利用情况等 本刊栏目设置有 : 基础研究 科技讲座 开发与应用 专论与综述 分析与检测以及生产与技术, 适合各类科研技术人员投稿, 其内容可以是各级各类科学基金资助项目 科技攻关项目等成果以及实用性科技成果 投稿基本要求 : 主题鲜明, 具有科学性 创新性和实用性 ; 内容翔实 数据可靠 讨论严谨 结论合理 ; 语言流畅 层次分明 文字简练 ; 一般文章篇幅不超过 字, 图表总数不超过 6 个 ; 没有一稿多投, 文责自负 热忱欢迎投稿! / www. ryhxgy. cn,e - mail:gybjb@ 163. com 或 ryhxgy@ 163. com,qq: , 电话 :(01) 日用化学工业 编辑部 4 80

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