高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定化妆品中碘丙炔醇丁基氨甲酸酯

碘丙炔醇丁基氨甲酸酯（以下简称IPBC），是一种不饱和碘代氨基甲酸酯（其分子式见图1），具有广谱的防霉防腐性能，尤其是对霉菌、酵母菌有很强的抑杀作用。IPBC的抑菌机理主要是通过分子链上的碘对微生物细胞结构进行氧化作用，使微生物细胞的巯基（-SH）和络氨酸碘化而失去蛋白活性，进而达到抑制微生物生长的目的。由于其在乳化剂、表面活性剂、极性溶剂中溶解性良好，因而被广泛应用于皮肤护理产品和化妆品配方中。

IPBC化学性质稳定，但暴露在碱性环境、高温下会加速其分解为碘和丙炔醇，丙炔醇具有很强的挥发性、刺激性。我国《化妆品安全技术规范》（2015版）规定IPBC属于化妆品组分中的准用防腐剂，在淋洗类产品中最大允许量为质量分数0.02%，不得用于三岁以下儿童使用的产品中，且禁用于唇部产品，驻留类产品中限量为质量分数0.01%，除臭产品和抑汗产品中限量为质量分数0.0075%，具体的限制条件因应用的产品类别不同而有所差异。目前，《化妆品安全技术规范》（2015版）及相关标准未收录IPBC的测定方法。

近年来，国内外关于化妆品中IPBC的检测方法主要有高效液相色谱法、液相色谱-质谱法、气相色谱法、气相色谱-质谱法等，而高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定IPBC的方法未见报道。高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱（HPLC-ICP-MS）具有灵敏度高、速度快、线性范围宽等特点，已被广泛用于碘和含碘化合物的测定。结合本课题组的前期工作，本文尝试建立HPLC-ICP-MS联用技术测定化妆品中含碘防腐剂IPBC含量的方法，进一步拓展了IPBC的检测和确证技术。

1试验部分

1.1仪器、试剂与样品

7900型电感耦合等离子体质谱仪；1200型高效液相色谱仪；DS-800DTH型超声仪；5810R型离心机；MS3basic型涡旋仪；Milli-QReferenceA+型超纯水仪。

乙腈、甲醇、甲酸均为色谱纯；碘丙炔醇丁基氨甲酸酯标准品（纯度97%）。

20份化妆品来源于上海市食品药品检验所日常抽检的样品。样品涵盖液态水基类、膏霜乳液类、凝胶类三种基质。

1.2仪器工作参数

AgilentEclipseXDBC18色谱柱（150mm×4.6mm×5µm）；流动相：体积分数0.1%甲酸为流动相A相，甲醇为B相，以40︰60等度洗脱；流速：1.0mL/min，柱温：30℃，进样量：10μL。

ICP-MS工作参数/射频功率：1550W；采样深度：10.0mm；载气流速：0.7L/min；冷却气流速：15.0L/min；反应气比例（Ar/O2混合气，体积比为4︰1)：17%；雾化室温度：-2℃；蠕动泵转速：0.40r/s；采集质量数：127I；采集模式：TRA；积分时间：0.5s；采集时间：600s；样品锥：Pt；进样系统：有机进样专用矩管。

1.3标准溶液的制备

精密称取IPBC标准品5mg，置于50mL容量瓶中，用甲醇溶解并稀释至刻度，摇匀，即得IPBC质量浓度为100mg/L的标准储备溶液，置于4℃冰箱保存。精密吸取IPBC准储备溶液适量，制得质量浓度分别为0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、5和10mg/L的标准系列工作溶液。

1.4样品前处理

准确称量样品1.0g（精确值0.01g），置于15mL离心管中，加入含体积分数0.1%甲酸的甲醇溶液10mL，充分涡旋混匀，超声提取20min，静置至室温，以10000r/min离心5min，取上清液适量过0.22μm滤膜，滤液备用。同时进行空白实验。

2结果与讨论

2.1ICP-MS条件的优化

碘的第一电离能为1008.4kJ/mol，在元素中相对较高，而提高射频功率有利于增强碘的响应。实验结果显示，在1300～1500W范围内，响应值随着射频功率的增大而增强，当射频功率大于1500W时响应值增加不明显，因此选择最佳射频功率为1500W。

在前期实验中发现，当流动相中有机相比例较高时，可能导致ICP-MS分析信号不稳，有机相分解产生的碳粉会导致采样锥和截取锥堵塞，甚至熄火。因此，在载气中引入适量O₂，使有机物与O₂反应生成CO₂，可消除炬管和锥孔的碳沉积。但过量的O₂会消耗ICP的能量，造成灵敏度损失。本实验在高纯的Ar载气中引入20%体积比为4/1的Ar/O₂混合气作为反应气，既能够有效消除积碳，又能满足灵敏度的要求。雾化器的制冷温度恒定在-2℃，可降低有机溶剂的蒸气压，减少其进入等离子体炬焰的量。

2.2色谱条件的优化

在有机相选择时，考虑到乙腈中含碳元素比例高于甲醇，在等离子体的高温下，更容易分解产生碳粉，因此首选甲醇作为有机相。比较了甲醇-水、体积分数0.1%甲酸-甲醇体系，发现IPBC在体积分数0.1%甲酸-甲醇体系中，峰形更为尖锐，因此选择体积分数0.1%甲酸-甲醇作为流动相，以40︰60等度洗脱时，保留时间适当，峰形对称，标准品液相色谱图如图2所示。

2.3前处理条件的选择

为减少操作步骤，并尽可能提高回收率，首选超声提取方式。考虑到化妆品基质较为复杂，尤其是凝胶类基质含有大分子黏稠类物质，为获得理想回收率，选择先涡旋分散样品，再进一步超声提取，超声时间以20min为宜。

根据IPBC的极性，比较了甲醇、体积分数90%甲醇水溶液、含体积分数0.1%甲酸的甲醇溶液3种溶剂的提取效果。结果显示，液态水基类、膏霜乳液类、凝胶类基质均能很好地分散于上述3种溶剂中，提取回收率均在90%以上，其中以含体积分数0.1%甲酸的甲醇溶液略高，故最终选用含体积分数0.1%甲酸的甲醇溶液作为提取溶剂。

2.4线性关系与检出限

取IPBC标准系列工作溶液，进样10μL，峰面积为纵坐标（y），质量浓度为横坐标（x，μg/L），进行线性回归分析，采用外标法定量。结果发现，IPBC在0.05～10mg/L范围内线性关系良好，相关系数（r）为0.9909。

将标准储备溶液以低水平添加到液态水基类、膏霜乳液类、凝胶类空白基质中，按本方法进行前处理和检测。信噪比（S/N）为3时，得到方法的检出限为0.3μg/g，可满足检测需求。

2.5加样回收率与精密度

取各基质阴性样品各1.0g，置于15mL离心管中，分别加入不同体积的标准储备溶液，制成低（2μg/g）、中（10μg/g）、高（50μg/g）三水平，每个水平平行6份，按照本方法进行前处理并测定，计算平均回收率和RSD，结果列于表1。表1数据显示，IPBC的平均回收率为93.0%～104.1%，RSD(n=6）为0.8%～4.5%，表明本方法的准确度和精密度良好，满足实际测得需求。

2.6实际样品的测定

采用本方法对收集的20个样品进行测定，共8批样品检出IPBC，它们的含量介于质量分数0.00063%～0.013%之间，具体见表3，可见不同样品中含量差异较大。按照《化妆品安全技术规范》（2015版）中的限量进行判断，以上8个阳性样品均符合要求。通过检查样品的包装配方表发现，7个阳性样品的配方表均对IPBC成分进行标注，但有一批儿童润肤乳（14号阳性样品，含量为质量分数0.0032%）的配方表中未作标注，说明针对化妆品中防腐剂的监管力度有待进一步加强。

3结论

本文建立了高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱（HPLC-ICP-MS）联用技术测定化妆品中IPBC防腐剂的方法。该方法灵敏度高、专属性强、操作简单、无干扰，适用于多种化妆品基质中IPBC的定性定量分析。该方法的建立进一步拓展了IPBC的检测和确证技术，可为化妆品监管和检验工作提供技术支撑。

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