仪器分析曾泳淮第三版答案

仪器分析曾泳淮第三版答案【篇一：仪器分析论文】lass=txt>摘要：综述了高效液相色谱法在化妆品防腐剂、防晒剂中检测方面的应用，同时，介绍了分析所用的色谱柱、流动相、使用的检测手段以及样品的提取方法，最后针对目前存在的问题，提出了高效液相色谱用于化妆品中防腐剂、防晒剂成分分析的研究方向和发展前景。

关键词：高效液相色谱法化妆品添加剂防腐剂防晒剂引言现代色谱法从发明到现在已经有近百年的历史。

实际上，早在古罗马时代，人们就将一滴含有混合色素的溶液滴在一块布上，并通过观察溶液展开产生的一个个同心圆环来分析染料与色素。

100多年前，德国化学家runge对古罗马人的这种方法作了重要的改进，使其具有良好的重现性与定量分析能力，这项技术后来发展成为今天的纸上色谱技术[1]。

1971年科克兰等人出版了《液相色谱的现代实践》一书，标志着高效液相色谱法（hplc）正式建立。

此后，高效液相色谱法成为最常用的分离和检测手段，在有机化学、生物化学、医学、药物开发与检测、化工、食品科学、环境监测、商检和法检等方面都有广泛的应用[2]。

从“sk-Ⅱ风波”、重金属危害到“皮肤鸦片”概念的提出，化妆品添加剂安全已经越来越受到人们的瞩目。

高效液相色谱法（hplc）是检测化妆品中添加剂最常用的方法之一, 可同时分离检测多种添加剂，它具有测定范围广、分离效率高、分析速度快和自动化程度强等特点，已成为当今分析科研人员最常用的分析手段。

它能进行快速、灵敏、准确的测定，并可与其他分析技术联用，需要的样品量小，而且可配置不同的检测器，因此，hplc已经广泛地应用于多种防腐剂的同时测定(常见防腐剂结构参见文献[3])。

1高效液相色谱法的分析原理和特点1．1高效液相色谱法的分离原理高效液相色谱法是在气相色谱和经典液相色谱法基础上发展起来的。

高效液相色谱法是在高压条件下溶质在同定相和流动相之间进行的一种连续多次交换的过程，它借溶质在两相间分配系数、亲和力、吸附力或分子大小不同引起排阻作用的差别使不同溶质得以分离[4]。

1．2高效液相色谱法的特点从分离原理上讲，高效液相色谱法和经典液相色谱法没有本质的差别，但由于它采用了新型高压输液泵、高灵敏度检测器和高效微粒固定相，因而使经典的液相色谱法焕发出新的活力。

经过近几十年的发展，现在高效液相色谱法在分析速度、分离效能、检测灵敏度和操作自化方面，都达到了与气相色谱相媲美的程度。

其优点概括如下：采用高效微粒固定相使色谱分离效能大大提高；采用新型高压输液泵使分离时间大大缩短；采用高灵敏度的检测器使仪器的检测灵敏度大大提高；由于hplc具有高柱效、流动相可以控制和改善分离过程的特点，故其选择性高。

2高效液相色谱仪高效液相色谱仪由高压输液系统、迸样系统、分离系统、检测系统和记录仪系统等五大部分组成[5]。

其基本的工作流程是：贮液罐中的流动相被高压泵打人系统，样品溶液经进样器进入流动相，被流动相载入色谱柱内，由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数，在两相中作相对运动时，经过反复多次的吸附一解吸的分配过程，各组分在移动速度上产生较大的差别，被分离成单个组分依次从柱内流出，通过检测器时，样品浓度被转换成电信号传送到记录仪，数据以图谱形式打印出来。

2．1高压输液系统高压输液系统由溶剂贮存器、高压输液泵、梯度洗脱装置等组成。

其中高压输液泵可分为恒压泵和恒流泵。

对高压输液泵的要求是：泵体材料能耐化学腐蚀。

通常采用普通耐酸不锈钢或优质耐酸不锈钢；能在高压下连续工作。

通常要求耐压40 mpdc-50mpdcm能在8h—24h连续工作；输出流量范围宽；输出流量稳定，重复性高。

2．2迸样系统进样系统包括进样口、注射器和进样阀等，它的作用是把分析试样有效的送入色谱柱上进行分离。

液相色谱的进样方式有利用，进样器与微量注射器进行停留进样，利用天通阀进样，以及利用计算机控制的自动控制定量阀自动进样。

2．3分离系统分离系统包括色谱柱、恒温器和连接管等部件。

色谱柱包括柱管和固定相两部分。

柱壁材料有玻璃、不锈钢、铝、铜及内壁光滑的聚合材料的其它金属。

一般色谱柱长10 cm一50 cm，内径为2mm～6 mm，柱形多为直形，柱温一般为室温或接近室温。

2．4检测系统高效液相色谱法中的检测器主要用来监视经色谱柱分离后的组分随淋洗液流出的浓度变化，所描记的图形用于进行定性和定量分析，因此，要求检测器应该具有灵敏度高、重复性好、线性范围宽、适应范围广、对流量和温度的变化不敏感等特性。

常用的检测器为紫外吸收检测器(uvd)、折光指数检测器(rid)、电导检测器(ecd)和荧光检测器(fd)。

在高效液相色谱中没有通用检测器，实际应用时按需要和结合各种检测器的特点进行选择应用。

3高效液相色谱法在化妆品分析中的应用3.1高效液相色谱法在防腐剂分析中的应用进入21世纪，科学与技术水平飞速发展，消费者的消费观念也不断更新，化妆品的研制和开发越来越多的融入高科技的含量，以满足人们越来越高的要求。

随着精细化工、分子生物学、高新分析技术的快速发展，化妆品的科技内涵也随之提升，产品的质量与安全性越来越受到人们的关注。

防腐剂是一类能抑制微生物活动、防止微生物造成的腐败变质，从而延长产品保质期的添加剂。

为防止化妆品变质及控制皮肤上的有害微生物，延长产品寿命，化妆品中常常添加防腐剂。

化妆品中的防腐剂通常不是单独存在，而是根据其结构特性，由集中防腐剂按一定的比例配合而成。

防腐剂虽然对抑制和杀灭化妆品中的各种细菌有良好效果，但对人体也有潜在的毒副作用，因此，我国和世界上许多国家都规定了其使用限量[6]。

目前，国内外对化妆品中防腐剂的测定方法有分光光度法、滴定法、气相色谱法、薄层色谱法和高效液相色谱法[7-12]。

分光光度法多用于原料分析, 例如4- 氨基安替比林比色法适用含有羟基化合的定量。

滴定法主要用于季胺盐类防腐剂的定量。

气相色谱法在用于测定含有羟基和羧基等极性物质时, 一般需经过甲基硅烷化、衍生化后再用气相色谱定性,定量。

因此, 在防腐剂检测中受到一定限制。

高效液相色谱法是当前使用最广泛的方法。

因为防腐剂大多是大分子有机物, 并且有紫外吸收特性, 最适于用高效液相色谱分析。

该法具有操作简便、灵敏度高等优点。

本文使用phenom enex 柱, 以磷酸二氢钠一乙腈为流动相,用高效液相色谱法测定化妆品中苯甲酸、苯甲醇、苯氧乙醇、甲基氯异噻唑啉酮、甲基异噻唑啉酮、2- 溴- 2- 硝基丙烷-1, 3- 二醇、对羟基苯甲酸酯类等防腐剂。

实际样品测定结果防腐剂名称检出率(% )含量范围(% ) 甲基异噻唑啉酮--2 - 溴- 2 - 硝基丙烷- 1, 3- 二醇 1. 8 0. 053 ~ 0. 088 甲基氯异噻唑啉酮 --苯甲酸8. 4 0. 005 ~ 0. 153 苯甲醇27. 2 0. 003 ~ 0. 372 苯氧乙醇12. 7 0. 004 ~ 0. 247 对羟基苯甲酸甲酯 65. 0 0. 002 ~ 0. 263 对羟基苯甲酸乙酯 21. 5 0. 002 ~ 0. 252 对羟基苯甲酸异丙酯 - -对羟基苯甲酸丙酯 46. 5 0. 002 ~ 0. 375 对羟基苯甲酸异丁酯2. 3 0. 004 ~ 0. 010 对羟基苯甲酸丁酯 11. 2 0. 002 ~ 0. 029 结果表明,该方法操作简便、快速、准确、重复性好。

[13]从防腐剂的结构和相关资料，可发现大多数防腐剂结构相似，这给测定带来了困难，它们都只有一个或两个苯环，无较强的刚性平面，光谱性质主要在紫外区吸收而大多数无荧光。

故现在所用的主要是紫外检测器，限制了灵敏度的提高，需要寻求灵敏度高的检测器。

hplc用于化妆品中防腐剂检测时大多数采用反相c18柱，常用的流动相有甲醇一四氢呋喃---水、甲醇---水、乙腈---水和甲醇---醋酸---水等。

对于hplc法同时测定多种防腐剂的研究，工作集中在选用合适的色谱柱和检测器及提高方法的灵敏度方面[14]。

3.2高效液相色谱法在防晒剂分析中的应用防晒剂即紫外线吸收剂, 是化妆品中的添加剂, 能吸收紫外线中引起人体皮肤产生急性皮炎及皮肤灼伤的中波紫外线(280～320nm ) 和使皮肤产生黑色素沉着的紫外线(320～ 400nm ) [ 15]。

在化妆品中加入防晒剂是近几年来世界化妆品发展的趋势。

这类防晒剂可分为两大类: 紫外线吸收剂和紫外线屏蔽剂。

吸收剂是其自身对uvb 区、uva 区的紫外线有较强的吸收性能, 能够减少或完全吸收紫外线。

屏蔽剂是根据反射或散射的原理, 把紫外线挡住。

结果都是使紫外光不直接照射到皮肤表面, 起到保护皮肤的作用。

吸收剂本身对人体有副作用, 易对皮肤产生刺激, 使皮肤过敏、产生光敏反应, 引起红疹、皮肤发炎、变黑等[16 ]。

姚孝元等[17]系统研究了我国防晒化妆品中紫外线吸收剂使用量，追踪统计分析1996年一2002年用反相高效液相色谱法测定的2263份国产和进口防晒化妆品中常用的8种紫外线吸收剂：4一甲氧基肉桂酸一2一乙基己酯、4一二甲氨基苯甲酸一2一乙基己酯、水杨酸一2一乙基己酯、3一(4一甲基亚苄基)一d—l一樟脑、羟苯甲酮、2一苯居苯并咪唑一5一磺酸、1一(4一特丁基苯基)一3- (4一甲氧基苯基)丙烷一l，3一二酮、2一羟基一4一甲氧基二苯甲酮一5一磺酸的使用量。

一种好的分析方法应能一次测定产品中存在的所有紫外吸收剂的含量且用的试剂应对人体和环境没有危害。

现在发展的方法中最多的是姚孝元等同时测定11种。

还没有一种方法能够在同一条件下同时测定国家规定的2l4种紫外吸收剂。

流动相主要为甲醇一四氢呋喃一水一高氯酸、磷酸氧二钠一甲醇、乙腈一甲醇一水、甲醇一水等体系。

仅有chisvert a等使用无害的乙醇一水一醋酸作为流动相实现了防晒剂绿色分析。

检测器使用的是紫外检测器和二极管阵列检测器。

还可以发展其他的检测器来提高灵敏度和降低检测限，如大力发展高效液相色谱与质谱、化学发光以及激光诱导荧光等检测器联用等技术。

4小结hplc分析法具有分离效率高、分析速度快和自动化强等特点，是相对较成熟的方法，对防腐剂、紫外吸收剂的测定已取得较大的进展。

目前报道用于hplc的检测器主要有紫外、荧光、电化学和化学发光。

紫外检测器是最常用的检测器，灵敏度较低，难以适应化妆品中低含量防腐剂、抗氧化剂检测，从而不可避免地对样品进行多次萃取或预先通过固相小柱进行富集后方可进行检测，步骤繁琐耗时；荧光检测器对于无荧光发射的化合物的测定则需进行柱前或柱后衍生，过量的衍生试剂对测定产生很大该干扰；电化学检测器的电极使用重复性较差。

从近1o年国内外色谱分析法的发展看，科研工作者都在寻求一种简便、快速、准确和灵敏度高且能同时测定多种物质的测定方法，高效液相色谱化学发光(hplc-ci)、液相色谱--质谱等联用技术以及微流控芯片技术有望在化妆品的微量成分分析领域发挥重要作用[14]。