高效液相色谱法测定化妆品中的双(羟甲基)咪唑烷基脲

高效液相色谱法测定化妆品中的双(羟甲基)咪唑烷基脲
陈丹丹;茹歌;袁晓倩;王柯;郑荣
【摘要】建立高效液相色谱法测定化妆品中双(羟甲基)咪唑烷基脲的含量.通过测定化妆品中双(羟甲基)咪唑烷基脲释放甲醛的量间接测定其含量.双(羟甲基)咪唑烷基脲在碱性条件下可快速降解释放甲醛,与2,4-二硝基苯肼反应后,经高效液相色谱仪分离,用紫外检测器在355 nm波长下测定.在优化的实验条件下,双(羟甲基)咪唑烷基脲可快速降解达到稳定状态.双(羟甲基)咪唑烷基脲的质量浓度在1～
100μg/mL范围内与色谱峰面积呈良好的线性关系,相关系数为0.99984,方法检出限为0.0005％.样品加标回收率为92.1％～108.2％,测定结果的相对标准偏差为0.18％～1.83％(n=6).该方法可用于化妆品中双(羟甲基)咪唑烷基脲含量的测定,填补了化妆品中该类物质检测的空白,为化妆品监管提供技术支持.
【期刊名称】《化学分析计量》
【年(卷),期】2019(028)003
【总页数】4页(P57-59,67)
【关键词】高效液相色谱法;化妆品;双(羟甲基)咪唑烷基脲
【作者】陈丹丹;茹歌;袁晓倩;王柯;郑荣
【作者单位】上海市食品药品检验所,上海 201203;上海市食品药品检验所,上海201203;上海市食品药品检验所,上海 201203;上海市食品药品检验所,上海201203;上海市食品药品检验所,上海 201203
【正文语种】中文
【中图分类】O657.7
甲醛释放体类防腐剂作为甲醛替代品广泛使用，双(羟甲基)咪唑烷基脲(DU)是其中的常用成分［1–2］。

目前我国许多化妆品生产厂家使用的杰美系列防腐剂，主要成分就是咪唑烷基脲及其衍生物，其用量(以质量分数计)一般为0.12%～0.16%［3］，文献报道在668份化妆品样品中，使用双(羟甲基)咪唑烷基脲防腐剂的有70份，占比10.48%［4］。

该类防腐剂具有广谱抑菌作用，通过缓慢释放甲醛来抑制微生物的生长，从而达到防腐的目的［5–7］。

我国《化妆品安全技术规范》(2015版)中双(羟甲基)咪唑烷基脲的最大允许用量为0.5%。

长期使用含此类防腐剂的化妆品容易导致过敏反应［8–9］。

因此建立双(羟甲基)咪唑烷基脲的定量分析方法具有重要意义。

双(羟甲基)咪唑烷基脲在溶液状态下极不稳定，在化妆品中可降解为3～4个化合物，并且降解情况与化妆品存放时间、基质组成等有关［10–12］，因此直接测定化妆品中双(羟甲基)咪唑烷基脲含量具有一定难度，目前国内仅胡艾希等［13］建立了采用乙酰丙酮衍生后用荧光光谱测定的方法。

笔者对该化合物降解过程及甲醛释放情况进行了研究，并在此基础上建立了高效液相色谱测定化妆品中双(羟甲基)咪唑烷基脲含量的分析方法。

以双(羟甲基)咪唑烷基脲为对照品，在优化条件下使其释放甲醛并达到稳定状态，建立标准曲线以外标法定量，方法检出限及回收率均满足要求，可用于化妆品中双(羟甲基)咪唑烷基脲的含量测定。

1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
高效液相色谱仪：Agilent 1260型，美国安捷伦科技有限公司；
漩涡混合器：MS3型，德国IKA公司；
离心机：5810R型，德国艾本德公司；
电子分析天平：SQP型，感量为0.1 mg，德国赛多利斯集团；
双（羟甲基）咪唑烷基脲：纯度为95%，西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司；
甲醇、乙腈：色谱纯，德国默克公司；
氢氧化钠、浓盐酸：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；
2，4-二硝基苯肼：分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司；
醋酸铵：分析纯，德国默克公司；
水基、乳液、油基类化妆品样品：均为市售；
实验用水为超纯水。

1.2 溶液配制
氢氧化钠溶液：2 mol／L，称取8 g氢氧化钠，加入适量水溶解，然后转移至
100 mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。

乙腈水溶液：90%，量取180 mL乙腈于锥形瓶中，加入20 mL水，摇匀。

盐酸溶液：2 mol／L，吸取16.7 mL浓盐酸于100 mL量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。

2，4-二硝基苯肼盐酸溶液：称取0.2 g 2，4-二硝基苯肼于锥形瓶中，加入40
mL浓盐酸，超声溶解，加入60 mL水，摇匀。

乙酸铵溶液：pH 4.0，称取0.77 g乙酸铵于烧杯中，加入500 mL水搅拌均匀，以乙酸调至溶液pH值至4.0。

双(羟甲基)咪唑烷基脲标准储备液：1 mg／mL，称取100 mg双(羟甲基)咪唑烷
基脲于100 mL容量瓶中，加入乙酸铵溶液溶解并定容至标线，摇匀。

双(羟甲基)咪唑烷基脲系列标准工作溶液：用乙腈水溶液将双(羟甲基)咪唑烷基脲
标准储备溶液分别逐级稀释成 100，50，20，10，5，2，1 μg／mL的系列标准工作溶液。

1.3 仪器工作条件
色谱柱：C18柱(250 mm×4.6 mm，5 μm，美国安捷伦科技有限公司)；流动相：甲醇–水(体积比为60∶40)；流量：1.0 mL／min；柱温：25℃；进样体积：10
μL；检测波长：355 nm。

1.4 样品处理
精密称取0.2 g(精确至0.000 1 g)样品，置于具塞带刻度的试管中，加入乙腈水溶液至10 mL，涡旋2 min，混匀，以 5 000 r／min转速离心 5 min。

精密吸取1.0 mL上清液于10 mL离心管中，加入1 mL氢氧化钠溶液，调溶液pH值至9，涡旋混匀，放置5 min，加入1 mL盐酸溶液，涡旋混匀，以5 000 r／min转速
离心5 min，精密吸取1.0 mL上清液于10 mL离心管中，加入0.4 mL 2，4-二
硝基苯肼盐酸溶液，涡旋1 min，静置2 min，待测。

2 结果与讨论
2.1 双(羟甲基)咪唑烷基脲降解过程
文献[14]研究表明，在降解过程中1 mol双(羟甲基)咪唑烷基脲可释放3 mol甲醛。

降解过程受浓度、时间、pH值等条件影响，在碱性条件下该化合物降解速度快，随溶液浓度的提高，降解稳定时间延长。

为考察该化合物最终降解稳定条件，分别对50，100，500 μg／mL 3种不同浓度的双 (羟甲基 )咪唑烷基脲溶液在pH 4，pH 6，pH 9的缓冲溶液中的降解过程进行研究。

结果表明，在浓度为100 μg／mL，pH 9的双(羟甲基)咪唑烷基脲溶液中很快达到降解稳定；相同条件下浓度为500 μg／mL的双(羟甲基)咪唑烷基脲溶液12 h后仍有30%未完全降解；在pH
4及pH 6条件下，3种浓度的双(羟甲基)咪唑烷基脲溶液在放置12 h后均未完全降解。

因此在样品处理过程中，加入氢氧化钠调节溶液pH值至9，使甲醛释放稳定后测定。

2.2 衍生溶液选择
分别对乙酰丙酮［15］、2，4-二硝基苯肼［16］两种常用的甲醛衍生试剂进行考
察，结果表明，乙酰丙酮作为衍生试剂需在40℃水浴中放置30 min，操作复杂，对结果的重复性影响较大；2，4-二硝基苯肼作为衍生试剂，操作简便快速，结果重复性好。

紫外检出器在355 nm下测定的2，4-二硝基苯肼衍生后样品溶液的色谱图如图1所示。

由图1可以看出，该条件下衍生试剂用量合适，衍生过程完全，色谱峰分离良好无干扰。

因此选择2，4-二硝基苯肼为衍生试剂。

图1 2，4-二硝基苯肼衍生后样品溶液的色谱图
2.3 线性方程及检出限
在1.3仪器工作条件下，对以双(羟甲基)咪唑烷基脲系列标准工作溶液进样测定，以双(羟甲基)咪唑烷基脲的质量浓度(x)为横坐标，以色谱峰面积(y)为纵坐标，绘
制标准工作曲线，计算得线性方程为y=96.213x+30.770，线性相关系数为0.999 8，线性范围为 1～100 μg／mL。

以3倍信噪比(S／N=3)时的试样浓度作为检出限，本方法检出限为0.000 5%。

2.4 加标回收与精密度试验
分别选取水基、乳液、油基3个空白样品，每个样品添加3，6，30 μg／mL 3个不同浓度水平，按1.4方法处理样品，在1.3仪器工作条件下对每个浓度水平重复测定6次，结果见表1。

由表1可知，样品加标回收率为92.1%～108.2%，测定结果的相对标准偏差为0.18%～1.83%(n=6)。

表明该方法的精密度和准确度良好，满足分析要求。

2.5 实际样品测定
用所建立的方法，对实验室自制阳性样品及市售阳性样品进行测定，结果见表2。

由表2可知，自制样品的测定值与标示值基本一致，相对误差为6.67%～16.67%；市售阳性样品均检出双(羟甲基)咪唑烷基脲，含量范围为0.20%～0.35%，与配方标示一致，均符合《化妆品安全技术规范》(2015版)相关规定。

表1 加标回收与精密度试验结果样品加入量／(μg ·mL–1)测定值／(μg ·mL–1)平
均回收率／%RSD／%3 3.098，3.073，3.067，102.8 0.37 3.087，3.089，3.081 6 6.457，6.459，6.492，108.2 0.42 6.524，6.508，6.506 30 30.1，30.213，30.27，100.9 0.36 30.298，30.369，30.396 3 3.24，3.154，3.238，107.4 1.02 3.228，3.237，3.226 6 6.253，6.261，6.237，104.1 0.18 6.23，6.251，6.251 30 30.622，30.708，30.86，102.9 0.70 30.885，30.968，31.243 3 2.852，2.897，2.909，95.8 1.22 2.887，2.886，2.814 6 5.746，5.789，5.534，95.7 1.83 5.767，5.798，5.819 27.501，27.913，27.869，水基类乳液类油基类30 27.025，27.719，27.799 92.1 1.21
表2 样品测定结果样品类型基质类型标示值／% 测定值／% 相对误差／%自制样品水基 0.3 0.28 6.67自制样品乳液 0.3 0.26 13.33自制样品油基 0.3 0.25 16.67市售样品面膜– 0.20 –市售样品精华液– 0.26 –市售样品乳液– 0.30 –市售样品爽肤水– 0.35 –市售样品洗发液– 0.31 –
3 结语
建立了高效液相色谱测定化妆品中双(羟甲基)咪唑烷基脲含量的分析方法。

该方法以化合物降解释放的甲醛为目标，间接测定其含量，结果重复性好，回收率及检出限均满足要求，可用于化妆品日常检测中双(羟甲基)咪唑烷基脲含量的测定，填补了化妆品中该类物质的检测空白，为化妆品安全质量控制提供技术支持。

参考文献
【相关文献】
［1］杨艳伟，刘思然，罗嵩，等.化妆品中防腐剂使用情况调查［J］.环境卫生学杂志，2012，2(2): 56–59.
［2］张卓娜，罗嵩，杨艳伟，等.进口化妆品中甲醛和甲醛缓释剂添加情况调查［J］.环境卫生学
杂志，2017，8(7): 291–295.
［3］汪敏，金晶.化妆品中咪唑烷基脲的定量分析方法［J］.日用化学工业，2014，44(2): 115–117.
［4］曹孟岑，冯婷婷，张小差，等.市售化妆品防腐剂使用现状调查［J］.环境卫生学杂志，2017，7(04): 296–300.
［5］姜丹丹.化妆品中防腐剂使用及国内外法规现状［J］.计量与测试技术，2018，45(8): 102–103，108.
［6］李明.化妆品防腐剂及其特点［J］.口腔护理用品工业，2018，28(5): 35–37.
［7］郭阳，臧埔，郜玉钢，等.化妆品防腐剂的使用现状及进展［J］.中南药学，2018，16(9): 1 258–1 263.
［8］赵暕，禚风麟，李邻峰.甲醛和甲醛释放剂在北京高校学生中的致敏情况研究及其在常见化妆品中的分布情况［J］.中国临床医生杂志，2016，44(3): 83–85.
［9］王海涛，何聪芬，董银卯.化妆品接触性皮炎的发病机理探究［J］.香料香精化妆品，2008，36(5): 23–26.
［10］ TAKAHIRO Doi, KEIJI Kajimura, SHUZO Taguchi. The different decomposition properties of diazolidinyl urea in cosmetics and patch test materials［J］. Contact dermatitis，2011，65: 81–91.
［11］ LV C, HOU J, XIE W, et al. Investigation on formaldehyde release from preservatives in cosmetics［J］. International journal of cosmetic science，2015，37: 474–478.
［12］ SOREN Vig Lehmann, ULLA Hoeck, JENS Breinholdt, et al. Characterization and chemistry of imidazolidinyl urea and diazolidinyl urea［J］. Contact dermatitis，2006，54: 50–58.
［13］胡艾希，曾昭新，胡尚秀.高效广谱防腐剂重氮烷基脲的荧光光谱测定［J］.湖南化工，1998，28(1): 36–37.
［14］ DOI T, KAJIMURA K, TAGUCHI S. Survey of formaldehyde (FA)concentration in cosmetics containing FA–donor preservatives［J］.Journal of health science，2010，56(1): 116–122.
［15］吴志谊，黄锦超，吴钟玲，等.化妆品及其原料中甲醛含量测定方法的研究［J］.广东微量
元素科学，2012，19(5): 59–62.
［16］崔蓉，张巍，王洪玮，等.化妆品中甲醛的高效液相色谱测定方法的研究［J］.中国卫生检
验杂志，2002，12(6): 663–664.。