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用 7890A氣相色譜分析化妝品中的可疑香精香料致敏源成分
閱讀：554 發(fā)布時間：2023-4-24引言：按照歐盟指令 2003/15/EC[1], 有 27 種香精成分，如果其濃度高于 100 ppm（mg/kg）（對于洗滌產品，例如洗浴用凝膠或香皂），或高于 10 ppm（對于涂抹、噴灑物質例如香水或膏霜），則它們的含量必須標示用 7890A 氣相色譜和毛細管色譜柱反吹分析化妝品中的可疑香精香料致敏源成分應用報告在化妝品標簽上。因此定性定量檢測各種化妝品中的此類目標化學成分成為了一種必然趨勢。根據不同的樣品基質和待測物濃度需要采用不同的樣品前處理方法[2]。對于檢測化妝品中的香精香料致敏源成分，一個主要的難題就是揮發(fā)性弱或不揮發(fā)的成分，例如洗滌劑（非離子化的和離子化的），蠟質，脂質等等。如果樣品不經過選擇性的樣品前處理進入分析儀器則會嚴重污染分析儀器。選擇性樣品萃取或選擇性樣品前處理并不容易，然而，由于目標待測物具有非常寬的揮發(fā)性范圍（從檸檬烯到安息香苯甲酯）和極性范圍（從相對強極性的苯甲醇到非極性的安息香苯甲酯）。方法的選擇必須顧及到兩個方面，一方面是 ppm 級的靈敏度要求，另一方面需要避免目標待測物的相對揮發(fā)性和極性差異造成的樣品歧視。還有，對于常規(guī)質量控制中的樣品分析，樣品前處理應當簡化，避免繁瑣步驟。無選擇性的溶劑或萃取物直接進樣是有效的方法。最近，液體樣品通過非揮發(fā)性成分在填充后的 PTV 襯管中的選擇性保留以及襯管自動更換組合已經得到開發(fā)以及方法驗證[3]。此技術需要采用更加精密設計的進樣器。
本文采用了一種替代方法，即使用標準分流/不分流進樣口和微板流路控制技術。一個 Quick Swap 安置被安裝在色譜柱的末端（與質譜儀傳輸線相聯），從而可使色譜柱出口的壓力通過輔助電子氣路控制裝置（EPC）而得到控制。在最后一個目標待測組分流出化學品2色譜柱后，通過降低進樣口壓力以及提高出口壓力，剩余在色譜柱中的成分可以被迫從色譜柱頭通過分流進樣口進入分流放空阱中。
本分析采用了具有保留時間鎖定的 GC-MS 技術。參考分析方法: 氦氣條件下, 30m X 0.25 mm 內徑 X0.25 µm 的 HP-5MS 色譜柱[2], 為提高分析通量, 本文采用了快速篩選分析法,即使用一支 15 m 色譜柱以及氫氣作為載氣。目標分析物達到分離的分析時間從 24 min 縮短到了 8 min （速度提高 3 倍）。揮發(fā)性較弱的樣品基質成分從色譜柱中反吹出去，避免色譜柱和檢測器受到污染，基線漂移或殘留污染物對于隨后的樣品分析造成的雜質峰影響。
樣品制備將樣品用適當的溶劑（通常用丙酮或二氯甲烷）稀釋至 5%(50 mg/mL)。將樣品置于超聲池中 15 分鐘直至目標溶質在溶劑中溶解。經萃取和溶解后，離心，將上清液轉移到自動進樣器的樣品瓶中。在本應用中，采集的洗發(fā)水樣品數據包括香精化合物和非離子型洗滌劑。GC 條件所有分析均在 Agilent 7890A GC -5975 MSD 上進行。用 7683 自動進樣器進樣。GC-MS 條件如下：
結果首先，在常規(guī)分析條件下-不反吹并且程序升溫到320 °C 以確保最后的成分也流出色譜柱來分析洗發(fā)水萃取物。圖 1，將 10 次連續(xù)進樣的樣品的總離子流圖重疊在一起。在譜圖的前半部分顯示出了優(yōu)異的保留時間和峰面積的重現性。此樣品中，檢測出了部分致敏源成分，包括檸檬烯（峰 1），芳樟醇（峰 2），丁香酚（峰 3），鈴蘭醛（峰 4），己基肉桂醛（峰 5），安息香苯甲酯（峰 6），水楊酸芐酯（峰 7）。8 min 后目標化合物不再流出，相應的非離子化的洗滌劑開始出峰。盡管使用了320 °C 的高溫，這些化合物仍然不能從色譜柱中流出。這就導致了雜質峰的出現（例如 11.7 min箭頭所指）。雜質峰和其他的由于柱內殘留成分增加會隨運行的樣品數增加而逐漸增加，顯而易見不是所有的低揮發(fā)成分都能流出色譜柱。因此 10 min. 以后基線明顯升高。值得注意的是此 14 分鐘的樣品分析中，全部目標致敏源成分在最初的 8 分鐘已經達到了必要的分離與定量分析要求。剩余時間無非是常規(guī)地升高色譜柱溫度將強保留成分趕出色譜柱，正如例中所示，完成此目標并非容易。
10 次連續(xù)進樣的樣品分析后運行 2 次空白，參見圖 2。兩次空白樣品譜圖中 6 至 8min. 內重復出現部分污染物色譜峰（可能由于多次重復穿刺樣品瓶隔墊所導致）。在 10 min.后較大的色譜峰流出色譜柱，非常明確地表明大分子量成分能在色譜柱中累積，甚至升溫至 320 °C 仍然無法從色譜柱中去除掉。隨后的實驗中，連續(xù)運行了 6 次洗發(fā)水萃取物。對于每一次的分析，分析時間停留在 8min.處，全部強保留的目標致敏源成分均已流出。6 次樣品分析后，運行 2 次空白樣品：一次空白采用與樣品分析相同的分析條件在 8 min 240 °C 時結束。另一次空白則程序升溫至 320 °C。將 6 次樣品分析、第一次空白（停留在 8 min. 240 °C）、第二次空白（程序升溫至320 °C）的總離子流圖的譜圖疊加在圖 3 中。即使在第一次空白譜圖中一些雜質峰也出現在 8 min內。第二次空白升溫至 320 °C，非常明確地表明每次進樣時揮發(fā)性較弱的成分都累積在色譜柱中。樣品在色譜柱中的積累會快速導致色譜柱受損以及逐步降低微量待測樣品成分的檢測限和定量限。使用常規(guī)的升至高溫去除色譜柱中的強保留成分（清潔色譜柱）的方法，不僅導致色譜柱由于氧化和固定相聚合物流失造成色譜柱提前老化，而且色譜柱中的污染物會進入質譜儀離子源，降低質譜儀性能，增加清洗離子源的頻率。接下來，使用反吹方法運行 10 次樣品，然后運行 1次空白，樣品分析譜圖見 4。
圖 4 非常明確地表明了優(yōu)異的保留時間和色譜峰峰面積的重現性，沒有柱內殘留物流出痕跡：沒有出現雜質峰，基線也沒有升高。圖 5 中第 10 次樣品后緊接著一次空白樣品。空白樣品譜圖中，僅有樣品瓶隔墊流出物雜質峰。洗滌劑組分被非常有效地吹出色譜柱?？偣卜治鰰r間從 13.6 min（程序升溫到 320 °C，定溫保持 2 min.）縮短到 11 min. （程序升溫到 240 °C，2.75 min. 反吹）。并且所有低揮發(fā)性組分都已經方吹出了色譜柱，因此沒有延長分析時間的必要。額外的好處在于由于色譜柱終溫降低了，因此柱溫箱的冷卻時間和平衡時間也得到了相應的縮短。7 個已知的致敏源組分的保留時間和色譜峰面積的重現性系數參見表 1。保留時間的標準偏差優(yōu)于0.002 min.（RSD<0.03%）。再者色譜峰面積的重現性也非常高。
結論分流/不分流進樣口直接進樣法可以應用于分析化妝品中的香精香料致敏源成分。與先前公布的保留時間鎖定的方法相比，由于使用了更短的色譜柱，氫氣作為載氣，以及 5975 GC/MS，分析時間得到了3 倍的提高。通過使用 7890A 氣相色譜反吹方法，色譜柱和檢測器的污染程度得到了明顯改善。分析時間縮短了 20%，樣品分析周期也加快了。先前樣品在色譜柱中的殘留成分導致的雜質峰被有效避免了。保留時間和色譜峰面積的重現性系數也提高了。由于香精香料的分析通常在極性色譜柱上運行，并且受限于色譜柱的操作溫度上限（MAOT 250 °C），例如，聚乙二醇色譜柱。采用 7890A 氣相色譜的微板流路控制技術反吹毛細管色譜柱可以實現在中等溫度條件下去除強保留樣品成分。