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高效液相色谱法测定化妆品中过氧化氢的方法研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-11-18  来源:中国化妆品网  作者:[db:作者]
核心提示:  研究报告bookmark0高效液相色谱法测定化妆品中过氧化氢的方法研宄胡俊明石文鹏2,林少彬1(1.中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所,北京100021;2.北京工业大学)化反应,生成

  研究报告bookmark0高效液相色谱法测定化妆品中过氧化氢的方法研宄胡俊明\石文鹏2,林少彬1(1.中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所,北京100021;2.北京工业大学)化反应,生成氧化三苯基膦,用高效液相色谱法进行分析定量。〔结果〕方法的相关性好(Y> 0.9990),样品测定的相对标准偏差RSD<5%,加标回收率为99.3%~103.7%,检出限为1. 10-5mol/L.〔结论〕本方法线性范围宽,测定结果准确,适用于化妆品中过氧化氢的常规分析。

  〔〕O657.7+2〔〕A 1.3.3测定避光反应30min后,立即开始色谱分析。取待测液注于高效夜相总谱仪血根据丨峰的e保留时间定lishi*us匕又lfrtsH*过氧化氢作为一种重要的漂白剂和氧化剂被广泛地应用于染发、烫发类化妆品中,由于其较强的氧化性,过量使用会对皮肤、毛发产生严重损害,因此卫生部颁布的《化妆品卫生规范>(2002年版)中对其使用限量做了规定。这里,我们建立一种高效液相色谱测定方法,将不能被液相色谱直接检出的过氧化氢与三苯基膦进行衍生化反应,生成氧化三苯基膦,该物质可以很好地被高效液相色谱仪检出和分离,用二极管阵列检测器在225nm波长下测定。方法精密度、准确度高,易操作,实用性强。

  1材料与方法1.1仪器与试剂实验用水均为双蒸水。

  2690高效液相色谱仪,具996光电二极管阵列检测器;超声波清洗器;0.45*滤膜。

  过氧化氢标准溶液三苯基膦化学纯,配成0.02moVL乙腈溶液。

  氧化三苯基膦配成0.005moVL乙腈溶液。

  1.2色谱条件色谱柱:4.6x250mmC8柱;流动相:乙腈+水=60+40,梯度洗脱;流速:1. 0ml/min;柱温:室温;检测器:光电二极管阵列检测器(PDA),检测波长225nm. 1.3测定方法1.3.1样品预处理称取检测样品0. 25g于具塞试管中,加入约10ml去离子水,超声提取10min.将溶液转移至100ml容量瓶内,用去离子水稀释至刻度,摇匀备用。

  1.3.2衍生化反应取此样品稀释液1ml于具塞试管中,加入1ml三苯基膦乙腈溶液。继续加入5ml乙腈和3ml去离子水,摇匀。置暗处反应30min.同时按相同条件制作空白溶液。

  保留时间氧化三苯基膦和三苯基膦的色谱结果与讨论2.1配制过氧化氢标准溶液过氧化氢很不稳定,必须在使用前对过氧化氢进行标定,标定出准确浓度的过氧化氢溶液稀释配制成0.5moVL过氧化氢标准溶液,装瓶备用。

  2.2色谱条件的选择2.2.1色谱柱的选择C18和C8柱是高效液相色谱分析中最常用的色谱柱。长碳链的色谱柱填料有利于保留,适合痕量分析;短碳链的色谱柱具有较强的极性,因而适用于极性物质的分析。三苯基膦具有典型的空间四面体结构,这个锥体的一个顶点是一对孤对电子,这使得三苯基膦具有很强的极性。醚可以很容易被氧化生成亚砜和砜。膦也可以被氧化形成五因此,我们选用了250mm长的C8柱。实验结果证明,C8柱在价磷的氧化物。对于本方法而言,硫醚和膦都可以和过氧化本方法的分析和分离上是适合的。氢反应,生成对应的氧化物+5.以二苯硫醚和三苯基膦为保留时间感深空气中潘置即会被氧化化而叔胺仍然不易被氧化。Pblishi示,三苯基。膦的浓i度应在以上。/因为在三苯基膦浓2.2.2检测波长的选择从二极管阵列检测器得到的光谱图上可知,氧化三苯基膦的最大吸收在225nm,衍生剂三苯基膦在较宽的波长范围内的吸收值均较高,本方法选择氧化三苯基膦的最大吸收波长225mm作为光电二极管阵列检测器的检测波长,波长范围选在200nm~350nm之间。

  2.2.3流动相条件的选择流动相是色谱条件中最重要的一项,通过对流动相配比、流速的选择来达到最短的分析时间和最佳的分离效果。

  表1流动相配比对出峰时间的影响流动相(%)氧化三苯基膦乙腈水保留时间(min)从表1可以看出,随着乙腈在流动相中配比的增加,氧化三苯基膦的出峰时间在逐渐缩短,但在氧化三苯基膦保留时间缩短到5.3min的时候,三苯基膦的保留时间依旧在35min以上。虽然三苯基膦并不包含过氧化氢的信息,但是因此而拖长的分析时间显然对于连续进样不利。这就需要用梯度洗脱来加速三苯基膦的出峰时间。表2是最终采用的梯度洗脱方法。通过对流动相条件的改进,氧化三苯基膦的出峰时间为5.3min,三苯基膦的出峰时间为11.7min,分离度很好。

  表2梯度洗脱的程序时间流速2.3衍生化反应条件的选择2.3.1衍生剂的选择由于过氧化氢本身不能被高效液相色谱仪的检测器检测到,需要一种稳定、快速、高效且经济合理的衍生剂,来实现过氧化氢的高效液相色谱分析。通过我们将衍生剂的范围缩小到含氮、硫、磷的有机物上,它们分别是胺、硫醚和膦,见表3.表3氮、磷、硫、氧形成化合物的比较相似的无机物相似的有机物叔胺、硫醚、叔膦的空间构型均为棱锥体型。在这些有机物的中心位置上,氮为三价,有一对孤对电子,键角10心硫为二价,有两对孤对电子,键角99;磷为三价,有一对孤对电子,键角103°。由于有孤对电子的存在,他们均具有很强的反应活性,但是这三种物质的氧化反应特性却是各有特点。

  脂肪胺不易被氧化,但是芳胺中的伯胺、仲胺对氧特别敏衍生剂的选择从可以看出,氧化三苯基膦的出峰与没有甲基对苯甲硫醚存在下的情况完全相同。虽然两种物质都可以和过氧化氢反应,但三苯基膦还是显示出了更强的反应活性,而甲基对苯甲硫醚根本没有参与反应。另外,三苯基膦的价格便宜,可降低实验成本。综合这几点因素考虑,我们选择三苯基膦作为本方法的衍生剂。

  2.3.2衍生剂浓度的选择三苯基膦与过氧化氢的反应是以摩尔比1:1进行的,但在实际反应中,三苯基膦的浓度在过氧化氢浓度不变的情况下,对于生成的衍生物氧化三苯基膦的浓度有着很大的影响。为了找出三苯基膦的最佳浓度,我们进行了以下的实验。

  将0.5moVL的过氧化氢标准溶液稀释100倍,制成5mmoVL的标准溶液。配制不同浓度的三苯基膦乙腈溶液,与过氧化氢标准液浓度成1:1、2:1、4:1、6:1、8:1的比例关系,即5、10、20、30、40mmoVL.实验时,取过氧化氢标准溶液和三苯基膦乙腈溶液1ml置于具塞试管当中,加入5ml乙腈和3ml去离子水,开始衍生化反应。反应30min后,取1叫进行高效液相色谱分析。

  记录实验结果,制成峰面积一TPP浓度曲线图。结果显性峰面积一TPP浓度曲线。3.3衍生反应时间的选择反应时间对检测结果有着很大的影响,这主要体现在两个方面:首先,如果反应时间很短,则过氧化氢和三苯基膦的衍生化反应还未进行完全,就会使测定结果偏低;第二,如果反应时间过长,过氧化氢与三苯基膦的反应虽然完全,但是空气氧将继续氧化三苯基膦,使衍生物含量增多,影响测定结果。因此,在反应时应严格控制反应时间。为了找出衍生化反应进行的最佳时间,我们进行了以下的实验。

  取5mmol/L过氧化氢标准溶液和20mmol/L三苯基膦乙腈溶液1ml置于具塞试管当中,加入5ml乙腈和3ml去离子水,开始衍生化反应。在反应进行到0、15、30、45、60、120min,1、3d的时候,进行高效液相色谱分析。记录实验结果,绘制峰面积一反应时间折线图。

  峰面积一反应时间图由可见,反应在30miri内还不充分,反应刚开始时衍生物的出峰面积只有30min时的一半,反应进行到15min时接近完全,但与30min时也有不可忽视的差距。30min后衍生物的量比较稳定,但也是处在增长的趋势,这就是空气中氧的氧化结果。图中最右边的点有显著的增高,这与图中横坐标设置不均匀有关。

  因此,可得以下结论:第一,样品衍生化后30min反应基本进行完全;第二,30min后,在一天之内衍生物的量比较稳定;第三,衍生化反应一定要密闭,尽可能的避免空气中的氧的氧化作用的影响。根据以上几点,和对实验效率的考虑,30min反应时间是最适合的。

  2.3.4光对衍生反应的影响光也是过氧化氢与三苯基膦反应当中的重要的影响因素。由于过氧化氢的不稳定性,曝光与避光会对反应的稳定性和反应程度造成不小的影响。

  为了选择针对光的反应条件,我们进行了以下的实验:取5mmol/L过氧化氢标准溶液和20mmol/L三苯基膦乙腈溶液1ml置于具塞试管当中,加入5ml乙腈和3ml去离子水,开始衍生化反应。分别进行两组各6个实验,一组避光,一组不避光,两组反应都进行30min,然后进行高效液相色谱分析。记录实1994-2011ChinaAcademicJournalElectronic避光与否的比较图中可以看出,避光反应的峰面积较低,而且很稳定;不避光反应不仅结果偏高,而且参差不起,很不稳定。因此,衍生化反应应在避光条件下进行。

  2.4方法的性能指标2.4.1空白与检出限由于三苯基膦的活性较强,在原始的三苯基膦试剂中由于纯度或者其它原因,很可能在其中已经含有一定数量的氧化三苯基膦。我们通过实验来检测空白衍生剂中氧化三苯基膦的含量。

  取1ml三苯基膦乙腈溶液于具塞试管中,加入5ml乙腈和4ml去离子水,进行高效液相色谱分析,结果显示在表4中。

  表4空白衍生剂的测定氧化三苯基膦(10-5mol/L)色谱峰面积均值标准偏差在化妆品检验分析中,以空白的噪声标准偏差的三倍作为方法检出限,十倍作为定量下限。使用扣除空白的回归方程进行计算,本方法检出限为1.7x10-5moVL,定量下限为2.1x10-5moVL. 2.4.2线性关系将过氧化氢配成系列浓度的使用溶液,进行高效液相色谱分析,记录分析结果,将峰面积与相当于进入色谱的过氧化氢浓度绘成散点图(,双对数坐标),观察其2.4.3方法的精密度和准确度取高、低浓度不同的实际样品,按照选定实验条件进行精密度实验,结果如下:表5样品精密度的测定过氧化氢低浓度高浓度测定结果标准偏差(mmo相对标准偏差(RSD%)结果显示,RSD<5%,方法的精密度较高。

  用同样的方法对高、低浓度的实际样品进行准确度实验,结果如下:表6样品回收率的测定过氧化氢低浓度高浓度回收率平均值(%)结果显示,方法的回收率为99.3%~ 103.7%,准确度较高。

  2.4.4方法比对采用两种样品一染发产品中的双氧乳(样品A)和烫发产品中的定型水(样品B),分别用本方法和滴定法进行测定,对比结果记录于下图中。

  断上。因为过氧化氢在化妆品中的浓度适当,可以不用稀释直接进行滴定分析,但在化妆品中,存在很多基质原料和添加齐U,如一些油性原料、表面活性剂、香料及着色剂等,由于这些物质的存在,使得滴定终点的显示远不如对标准溶液的滴定清晰。在滴定时,随着滴定的进行,碘量瓶中的泡沫逐渐的增多,溶液变得很浑浊,这些给终点的判断造成了很大障碍,而高效液相色谱法不存在这样的问题,这对化妆品的检测具有很重要的意义。

  3结论通过大量的实验,可以看出本方法的检测效果是相当出色的。具体表现在以下几个方面:3.1本方法的检出限为1.7x10-5mol/L,定量下限为:2. 10-5mol/L,能够达到国家标准中规定的实验室操作要求。

  3.2本方法的线性关系好,线性范围较宽2x10-5-1x10-3mol/L,达到3个数量级。

  3.3本方法对于高低两种浓度样品的检测精密度为4.3%和3.2%,准确度为99.3%和103.7%,完全满足实验室测定要求。

  3.4本方法在与滴定法的比较中证明其操作性和应用性有较大的优越性。

  综上所述,用高效液相色谱法测定化妆品中的过氧化氢,结果可靠,方法可行,适于在化妆品检验工作中应用。

 
 
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