高效液相色谱法同时测定化妆品中的11种紫外吸收剂_黄雄风

DOI ：10．11895/j．issn．0253-3820．140640
高效液相色谱法同时测定化妆品中的11种紫外吸收剂
黄雄风
1，2
刘绿叶
2
许群
2
庄国顺
*1
杜军伟
2
1
（复旦大学环境科学与工程系，上海200433）2
（赛默飞世尔科技（中国）有限公司，上海201206）
摘要
建立了高效液相色谱法准确、快速、灵敏测定化妆品中11种紫外吸收剂的方法。

采用C 18色谱柱，以
乙腈和0．1%甲酸作为流动相，311nm 作为检测波长，在11．5min 内完成11种紫外吸收剂的基线分离。

在优化的实验条件下，
目标化合物的保留时间和峰面积的相对标准偏差分别小于0．05%和1．20%；另外，所有目标化合物的检出限均低于2．24mg /L ，并在5 500mg /L 内均具有良好的线性关系（Ｒ2
＞0．9990），
样品加标回收率为77% 116%。

上述结果表明，本方法具有简便、准确、灵敏的特点。

对两种不同化妆品中2-羟基-4甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、对-氨基苯甲酸等11种紫外吸收剂的测定结果表明，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、丁基甲氧基二苯酰基甲烷、
水杨酸-2-乙基己酯、3，3，5-三甲基环已烷水杨酸酯4种紫外吸收剂在具有防晒功能的化妆品中较为常见，其中3，3，5-三甲基环已烷水杨酸酯在所测化妆品中浓度最高。

关键词
紫外吸收剂；化妆品；高效液相色谱法
2014-07-27收稿；2014-10-08接受*E-mail ：12110740008@fudan．edu．cn
1引言
太阳光中紫外线可分为紫外线-A （400 320nm ）和紫外线-B （320 290nm ），以及紫外线-C （280nm 以下）。

通常，295nm 以下的光线不能到达地表，所以到达人体皮肤的是前两个波段的紫外线
［1，2］。

紫外线会导致皮肤晒黑、晒伤，甚至会诱发皮肤癌。

因此，生产厂商会添加一定量紫外吸收剂
于具有防晒功能的防晒霜、隔离霜等化妆品中。

但是过量的紫外吸收剂影响人体健康。

2007版《化妆
品卫生规范》
行业标准对防晒化妆品中的紫外吸收剂进行了限制［3］
；世界主要化妆品生产和消费国都对化妆品中的紫外吸收剂的种类和使用量进行了规定
［3，4］。

不同国家对化妆品中紫外吸收剂的限用量差别较大，比如甲氧基肉桂酸异戊酯已经得到欧盟批准使用，但日本禁止将甲氧基肉桂酸异戊酯与一些
特定成分一起使用
［5］。

测定化妆品中紫外吸收剂的方法主要有薄层色谱法［5］、气相质谱法［6］和高效液相色谱法［7 13］
和电化学法［14］。

其中，高效液相色谱法是检测化妆品中紫外吸收剂中使用最为广泛的方法。

在2002版《进
口化妆品中紫外吸收剂的测定液相色谱法》这一行业标准中，对对-氨基苯甲酸等8种紫外吸收剂测定，该标准采用甲醇、四氢呋喃和水的混合溶液作为流动相，而四氢呋喃除了具有较大的毒性外，还容易
引起色谱系统不稳定，峰拖尾和鬼峰产生等问题［11］。

并且2002版行业标准并未对样品进行测定，虽然有一些文章已报道实际样品的测定，但测定的紫外吸收剂种类较少，导致市场上化妆品中紫外吸收剂的添加量仍存在较大不确定性
［7 10］。

因此，建立一种简便、能准确测定化妆品中紫外吸收剂的方法，并将其应用于市场上化妆品中紫外
吸收剂的测定是十分必要的。

本研究拟采用常用的高效液相色谱法，在不使用四氢呋喃的条件下，对化
妆品中的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、对-氨基苯甲酸、2，2，4，4-四羟基二苯甲酮、3，3，5-三甲基环已烷水杨酸酯等11种紫外吸收剂进行同时测定。

2
实验部分
2．1
仪器与试剂
Thermo Scientific TM UltiMate TM 3000Ｒ高效液相色谱仪（赛默飞世尔科技（中国）有限公司），该系统
第42卷2014年12月
分析化学(FENXI HUAXUE)研究简报Chinese Journal of Analytical Chemistry
第12期1846 1850
包括：LGP-3400ＲS 四元分析泵（具备溶剂脱气功能）；WPS-3000ＲS ＲS 自动进样器（配置100μL 定量环）；TCC-3000ＲS 柱温箱（具备控温功能）；DAD-3000ＲS SST （检测池体积2．5μL ），该系统由Thermo
Scientific Chromeleon 色谱系统控制软件控制。

11种紫外吸收剂标准品：2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸，对-氨基苯甲酸，2，2，4，4-四羟基二苯
甲酮，4-二甲氨基苯甲酸-2-乙基己酯，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，水杨酸苯酯，对甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯，
水杨酸-2-乙基己酯，丁基甲氧基二苯酰基甲烷，4-甲基苄亚基樟脑，3，3，5-三甲基环已烷水杨酸酯均购自上海安谱科学仪器有限公司。

去离子水（18．2M Ωcm Thermo Scientific GenPure Pro UV-TOC ，P /N 50131948）；乙腈（HPLC 级，Fisher Chemica 公司，P /N AC610010040）；甲酸（优级纯，上海安谱科
学仪器有限公司）。

2．2
标准溶液的制备
分别称取0．1g 上述11种紫外吸收剂标准品，用甲醇溶解并定容至10mL ，得到浓度均为10μg /L 的单标准溶液。

各取1mL ，用甲醇定容至20mL ，得到浓度为500mg /L 的混合标准储备液1。

将混合
标准储备液1按照标线要求逐级稀释成所需浓度。

2．3样品前处理
本实验选取隔离霜和防晒霜各1份作为测试样品。

分别称取隔离霜和防晒霜试样0．05g ，用甲醇溶解并定容至20mL ，充分混匀，超声萃取30min ，以10000r /min 离心10min ，取上清液，用0．45μm 滤膜过滤后进样即可。

称取其中的一份化妆品试样0．05g ，加入4mL 500mg /L 的合标准溶液于样品中，用甲醇定容至20mL ，按样品前处理步骤与样品同步处理，得到的理论加标浓度为100mg /L 。

2．4
色谱条件
Acclaim 120C 18色谱柱（150mm ˑ3．0mm ，3μm ）；流动相：乙腈/0．1%甲酸溶液；进样体积1μL ；流速0．425mL /min ；柱温40ħ；以紫外吸收（λ=311nm ）检测。

流动相梯度条件：采用乙腈（流动相A ）和0．1%甲酸溶液（流动相C ）作为流动相。

梯度洗脱：0 2．0min ，15%A ；2．0 3．0min ，15% 75%A ；3．0 6．0min ，75% 84%A ；6．1 9．0min ，100%A ；9．1 11．5min ，15%A 。

3
结果与讨论
3．1
实验条件的优化
比较了11种紫外吸收在甲醇-0．1%甲酸溶液、乙腈-
0．1%甲酸溶液流动相条件下的分离效果。

结果表明，采用乙腈-0．1%甲酸溶液作为流动相，目标化合物的分离效果较好。

与《进口化妆品中紫外吸收
剂的测定液相色谱法》这一行业标准和文献［8］相比，本方法无需采用四氢呋喃或高氯酸作为流动相，以乙腈-0．1%甲酸溶液为流动相即可完成11种目标化合物的完全分离（图1）。

另外，与文献
［7，8］的方法相比，本方法采用的分析时间缩短约1/2，且流速仅为0．425mL /min （文献［7］为1．0mL /min ），节省了溶剂的消耗和仪器的使用时间；所测定的11种紫外吸收剂在更短的分析时间内即
可完成所有目标化合物的完全分离，而文献［7，9］等花费时间更长，且未实现基线分离。

3．2
方法的重现性、线性和检出限
为考察方法的重现性，连续8次进样浓度为50mg /L 的标准溶液，得到11种目标化合物保留时间和峰面积的相对标准偏差（ＲSD ）分别小于0．05%和1．20%，说明本方法具有良好的重现性；另外，
11种紫外吸收剂在5 500mg /L 内都具有良好的线性。

重现性、线性及检出限（LOD ）结果见表1和图2。

3．3样品的测定
从加标实验可以得到，11种紫外吸收剂的回收率为77% 116%，表明本方法具有良好的回收率；另外，为考查紫外吸收剂在不同化妆品中的使用情况，选择了需要添加紫外吸收剂具有防晒功能的防晒霜和隔离霜用于测试，见图3和表2。

结果表明，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、丁基甲氧基二苯酰基甲烷、
水杨酸-2-乙基己酯、3，3，5-三甲基环已烷水杨酸酯4种紫外吸收剂在两种化妆品中都有检出，其中
7
481第12期黄雄风等：高效液相色谱法同时测定化妆品中的11种紫外吸收剂
图111种紫外吸收剂在C 18色谱柱上的分离色谱图Fig．1
Separation of eleven ultra-violet absorbents on C 18column
1．对-氨基苯甲酸；2．羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸；3．2，2，4，4-四羟基二苯甲酮；4．2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；5．水杨酸苯酯；6．对甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯；7．4-甲基苄亚基樟脑；8．丁基甲氧基二苯酰基甲烷；9．4-二甲氨基苯甲酸-2-乙基己酯；10．水杨酸-2-乙基己酯；11．3，3，5-三甲基环已烷水杨酸酯。

1．p -Aminobenzoic acid ；2．Hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonic acid ；3．2，2，4，4-Tetrahydroxybenzophenone ；4．Oxybenzone ；5．Phenyl salicylate ；6．Octyl 4-methoxycinnamate ；7．4-Methylbenzyidene campgor ；8．Butylme-thoxydibenzoylmethane ；9．2-
Ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate ；10．2-Ethylhexyl salicylatec ；11．Homosalate．表1重现性、标准曲线、检出限
Table 1Ｒeproducibilities ，calibration curves and limits of detection
化合物Compound
保留时间相对标准偏差
ＲSD of retention time
（%）
峰面积相对标准偏差ＲSD of peak area
（%）
检出限
Limits of detection
（mg /L ）
标准方程Calibration curves 对-氨基苯甲酸
p -Aminobenzoic acid
0．040．430．80A =0．0832C +0．2247（Ｒ2=0．9995）2-羟基-4甲氧基二苯甲酮-5-磺酸Hy-droxy-4-Methoxybenzo-phenone-5-Sul-fonic Acid
0．05
0．62
0．86
A =0．0604C +0．0689
（Ｒ2=0．9998）2，2，4，4-四羟基二苯甲酮2，2，4，4-Tetrahydroxybenzophenone 0．020．420．53A =0．0959C +0．2148（Ｒ2=0．9995）2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮Oxybenzone 0．010．870．61A =0．0987C +0．1608
（Ｒ2=0．9997）水杨酸苯酯Phenyl salicylate
0．010．881．52A =0．0409C +0．0387（Ｒ2=0．9998）对甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯
Octyl 4-methoxycinnamate 0．030．560．22A =0．1928C +0．6309（Ｒ2=0．9990）4-甲基苄亚基樟脑4-Methylbenzyidene campgor 0．020．540．23A =0．1858C +0．7391（Ｒ2=0．9990）丁基甲氧基二苯酰基甲烷Butylmethoxydibenzoylmethane 0．020．351．32A =0．0433C-0．034
（Ｒ2=1）4-二甲氨基苯甲酸-2-乙基己酯
2-Ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate 0．030．330．33A =0．1654C +0．4911（Ｒ2=0．9994）水杨酸-2-乙基己酯
2-Ethylhexylsalicylatec 0．031．201．60A =0．0414C +0．0745（Ｒ2=0．9996）3，3，5-三甲基环已烷水杨酸酯Homosalate
0．03
1．20
2．24
A =0．028C +0．0299（Ｒ2=0．9999）
备注：C 为目标化合物的浓度（mg /L ），A 为目标化合物的峰面积，ＲSD 为相对标准偏差。

Note ：C ，concentrations ；A ，peak areas of analytes （mg /L ）；ＲSD ，relative standard deviation．
3，3，5-三甲基环已烷水杨酸酯在两个化妆品中的检出浓度均最高。

这4种紫外吸收剂在文献［7］中也
曾检出，但其仅报道检出频率，未报道浓度，无法作比较。

而样品中水杨酸-2-乙基己酯的检出浓度分别
8481分析化学第42卷
为8．4和53．1mg /g。

图2连续8次进样的标样（50mg /L ）色谱图
Fig．2
Chromatograms of eight successive injections of
mixed standards （50m /L
）
图3空白（a ）、混合标准（b ）、样品（c ）和样品加标（d ）的色谱图
Fig．3
Chromatograms of blank （a ），mixed standards
（b ），sample （c ）and spike sample （d ）
表2样品的测定结果及其回收率
Table 2Detected concentrations and recoveries of spike samples
化合物Compound
样品1
Sample 1（mg /g ）样品2Sample 2（mg /g ）回收率Ｒecovery （%）对-氨基苯甲酸p -Aminobenzoic acid ND ND 772-羟基-4甲氧基二苯甲酮-5-磺酸
Hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonic acid
ND ND 772，2，4，4-四羟基二苯甲酮2，
2，4，4-Tetrahydroxybenzophenone ND ND 782-羟基-4-甲氧基二苯甲酮Oxybenzone
18．351．6104水杨酸苯酯Phenyl salicylate
ND ND 78对甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯Octyl 4-methoxycinnamate ND ND 784-甲基苄亚基樟脑4-Methylbenzyidene campgor ND ND 78丁基甲氧基二苯酰基甲烷Butylmethoxydibenzoylmethane
34．422．6914-二甲氨基苯甲酸-2-乙基己酯2-Ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate ND ND 78水杨酸-2-乙基己酯2-Ethylhexylsalicylatec 8．453．11063，3，5-三甲基环已烷水杨酸酯Homosalate
89．1
114．1
116
ND ：未检出（Not detected ）。

4结论
本方法采用简单流动相，在11．5min 内即可完成化妆品中11种紫外吸收剂的基线分离和准确测定。

该方法具有快速、准确、可靠的特点，适用于隔离霜和防晒霜等化妆品中多种紫外吸收剂的测定，为规范紫外吸收剂在化妆品中的使用提供技术支持。

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Simultaneous Determination of Eleven Ulta-violet Absorbents in Cosmetics by High Performance Liquid Chromatography
HUANG Xiong-Feng1，2，LIU Lü-Ye2，XU Qun2，ZHUANG Guo-Shun*1，DU Jun-Wei2
1（Department of Environmental Science and Technology，Fudan University，Shanghai200433，China）
2（ThermoFisher Scientific，Shanghai200051，China）
Abstract An accurate，fast and sensitive method based on high performance liquid chromatography was established for the simultaneous determination of eleven ultra-violet absorbents in cosmetics．Eleven ultra-violet
column within11．5min using acetonitrile-0．1%formic absorbents were baseline separated on an Acclaim C
18
acid in water（V/V）mobile phase，and detected at361nm with UV detection．Under the optimized conditions，the relative standard derivations（ＲSDs）of the eleven ultra-violet absorbents were all less than 0．1%for retention time，and less than1．2%for peak area；good linearity was obtained from5to and 500mg/L with the correlation coefficients of above0．9990for these analytes；the recoveries spiked in a cosmetic sample were in the range of77%－116%．Benzophenone-3，butylmethoxydibenzoylmethane，ethylhexylsalicylatec and homosalate were found in the detected cosmetic samples，and the concentration of homosalate was the highest．The results indicated that this method had potential for applications due to its convenience，accuracy and sensitivity．Oxybenzone，butylmethoxydibenzoylmethane，2-ethylhexyl salicylatec and homosalate were found in the detected cosmetic samples，and the concentration of homosalate was the highest．
Keywords Ultra-violet absorbents；Cosmetic；High performance liquid chromatography
（Ｒeceived27July2014；Accepted8October2014）。