摘 要： 建立了超高效液相色谱-三重四级杆线性离子阱串联质谱测定化妆品中α-三联噻吩的检测方法。膏霜、乳液、水剂基质的化妆品样品经甲醇超声提取20 min，采用Agilent Infinitylab Poroshell 120 SB-C18色谱柱，以0.1%（质量分数）甲酸水溶液-甲醇为流动相梯度分离，流量为0.3 mL/min，柱温为40 ℃。质谱配备电喷雾离子源，采用正离子多反应监测模式进行测定。在三种基质中，α-三联噻吩的质量浓度在0.002～0.2 µg/mL范围内与色谱峰面积呈良好线性关系，相关系数大于0.999，检出限为0.008 mg/kg。低、中、高三个浓度水平的空白基质加标回收率为88.4%～100.4%，测定结果的相对标准偏差为1.8%~3.8%（n=6）。该方法为化妆品中α-三联噻吩的定性及痕量分析提供了一种快捷可靠的检测手段。

关键词： α-三联噻吩； 超高效液相色谱-三重四级杆线性离子阱串联质谱法； 痕量分析； 化妆品

 

万寿菊、鳢肠、蓝刺头等菊科植物提取物中能够分离出黄酮、三萜类化合物[1-5]，所具有的抑菌、抗氧化、抗衰老等生物活性被广泛应用于化妆品工业中。

α-三联噻吩(α-T)是万寿菊、鳢肠、蓝刺头等菊科植物中重要的特征性次生代谢产物，在紫外光下可对蚊、蛾幼虫等昆虫产生强烈的毒杀作用[6-7]，因其所具有的这种光毒性，将此类菊科植物提取物作为化妆品原料会导致一定的安全风险。在《已使用化妆品原料名称目录(2021版)》[8]中已收录鳢肠提取物、鳢肠叶粉、鳢肠蜡、鳢肠叶提取物、万寿菊花提取物以及小万寿菊花油，并将万寿菊花提取物拟调整为《化妆品安全技术规范》禁用成分，但《化妆品安全技术规范》（2015年版）中并未规定这些原料在化妆品中的禁用及使用限制条件。

目前，关于α-三联噻吩的研究多见于光敏性杀虫效果评价以及作为控制相关中药材质量的指标，其含量测定的方法多集中于植物及中药材原料中，包括分光光度法[9]、高效液相色谱-荧光检测法[10]、高效液相色谱-串联质谱法[11]、气相色谱-串联质谱（GC-MS)法[12]，关于化妆品中α-三联噻吩的研究相对较少。由于植物中的α-三联噻吩含量较低，添加到化妆品中的植物提取物成分也通常为微量，而化妆品中α-三联噻吩的检测方法及限值要求尚无法定标准，因此建立一种快速准确，能够筛查并检测化妆品中微量甚至痕量水平的α-三联噻吩的检测方法极为必要。

采用超高效液相色谱-三重四级杆线性离子阱串联质谱法具有的灵敏度高、准确度高、特异性强等特点，对膏霜、乳液、水剂3种常见化妆品类型中的α-三联噻吩进行定性、定量分析，并优化了前处理、色谱及质谱条件。该方法相较于现有α-三联噻吩的检测方法，拥有更高的检测灵敏度和检验效率，可为化妆品中α-三联噻吩的原料安全风险评估及市场监管提供一种快捷可靠的检测手段。

 

1、 实验部分

 

1.1 主要仪器与试剂

超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪：AB SCIEX QTRAP 6500型，上海爱博才思分析仪器贸易有限公司。

电子天平：（1）AB135-S/FACT型，感量为0.01 mg，瑞士梅特勒托利多科技有限公司；（2）CPA225D型，感量为0.1 mg，德国赛多利斯公司。

超声波清洗器：KH-800KDE型，昆山禾创超声仪器有限公司。

涡旋混合仪：VORTEX 4 digital型，德国艾卡公司。

α-三联噻吩标准品：纯度(质量分数)不小于98%，批号为H22S8C44406，上海源叶生物科技有限公司。

甲醇、乙腈：均为色谱纯，德国默克公司。

甲酸：色谱纯，美国飞世尔公司。

化妆品样品：膏霜、乳液、水剂类化妆品各1批，市售。

实验用水：蒸馏水，广州屈臣氏饮料有限公司。

1.2 仪器工作条件

1.2.1 色谱条件

色谱柱：Agilent Infinitylab Poroshell 120 SB-C18 柱(100 mm×2.1 mm，2.7 μm，美国安捷伦科技有限公司)；柱温：40 ℃；进样体积：5 μL；流动相：A相为水（含质量分数为0.1%的甲酸），B相为甲醇，流量为0.3 mL/min，梯度洗脱，洗脱程序见表1。

表1   梯度洗脱程序

Tab. 1   Gradient elution program

注：1）为水（含质量分数为0.1%的甲酸），2）为甲醇。

 

1.2.2 质谱条件

离子源：ESI源，正离子模式；监测模式：MRM；雾化气压力、辅助气压力：379.225 kPa；气帘气压力：241.325 kPa；离子源温度：550 ℃；电喷雾电压：4 000 V。α-三联噻吩的多反应监测质谱参数见表2。

表2   α-三联噻吩的多反应监测质谱参数

Tab. 2   MRM MS parameters of α-terthiophene

注：1）表示定量离子。

 

1.3 溶液配制

1.3.1 样品处理

准确称取样品约0.5 g，置于15 mL具塞离心管中，加入甲醇约8 mL，涡旋30 s混匀，超声提取20 min，静置至室温，用甲醇定容至10 mL，混匀，以10 000 r/min转速离心5 min，上清液经0.22 μm滤膜过滤，滤液作为样品溶液。

1.3.2 空白基质提取液的配制

选择膏霜、乳液、水剂3种化妆品样品作为空白基质按1.3.1方法制备，滤液作为空白基质提取液。

1.3.3 标准溶液配制

α-三联噻吩标准储备溶液：1 mg/mL，精密称取α-三联噻吩标准品10 mg，置于10 mL容量瓶中，加入甲醇适量，涡旋振荡30 s，超声10 min，放冷至室温，用甲醇定容后混匀。

α-三联噻吩标准中间溶液：1 μg/mL，移取α-三联噻吩标准储备溶液0.1 mL，置于10 mL容量瓶中，用甲醇稀释并定容后混匀，再移取1.0 mL，置于10 mL容量瓶中，用甲醇稀释并定容后混匀。

α-三联噻吩系列标准工作溶液：分别移取α-三联噻吩标准中间溶液适量，分别用甲醇、空白基质提取液逐级稀释成0.002、0.004、0.02、0.1、0.2 μg/mL，分别作为溶剂系列标准工作溶液以及基质匹配系列标准工作溶液。

1.4 测定方法

分别取空白基质溶液、溶剂系列标准工作溶液、基质匹配系列标准工作溶液，注入液相色谱-质谱仪中，记录色谱峰面积，以α-三联噻吩的质量浓度为横坐标（x），色谱峰面积为纵坐标（y）进行线性回归分析，以标准曲线法定量。

 

2、 结果与讨论

 

2.1 样品处理方法的优化

2.1.1 提取溶剂

α-三联噻吩不溶于水，可用丙酮[12]、石油醚[2]作为提取溶剂，考虑二者作为溶剂易挥发，从保护仪器方面考虑，最终选择考察甲醇、乙醇、乙腈作为提取溶剂。

采用空白基质进行加标回收试验，比较不同提取溶剂对α-三联噻吩提取效率的影响。试验结果表明，α-三联噻吩在乙醇和乙腈中提取效率相近，在甲醇中提取效率最高，因此选择甲醇为提取溶剂。

2.1.2 提取溶剂体积

适当增加提取溶剂体积可以提高目标物的提取效率。以甲醇为提取溶剂，利用空白基质加标样品，分别考察定容至5、10、20、25 mL时α-三联噻吩的回收率。结果表明，当提取溶剂体积为5 mL时，α-三联噻吩的平均回收率最低；提取溶剂体积为10 mL时，α-三联噻吩的平均回收率最高，随提取溶剂体积增加α-三联噻吩的平均回收率无明显提升，因此选择定容至10 mL为提取溶剂体积。

2.1.3 涡旋时间

适当的涡旋时间可以增加溶剂与化合物的接触面积，提高目标物的溶解和扩散，进而提高提取效率。采用空白基质加标样品，考察不同涡旋时间15、30、60、120 s对α-三联噻吩提取效率的影响。结果表明，当涡旋时间为30 s时，α-三联噻吩的平均回收率最高；涡旋时间大于30 s后，涡旋时间增加α-三联噻吩的平均回收率无明显变化，故选择涡旋30 s进行操作。

2.1.4 超声提取时间

以甲醇为提取溶剂，利用空白基质加标样品考察不同超声提取时间10、15、20、30 min时α-三联噻吩的平均回收率。结果表明，当超声时间为20 min时，α-三联噻吩的平均回收率最高；超声时间大于20 min后，α-三联噻吩的平均回收率无明显提升，因此选择超声提取时间为20 min。

2.2 色谱条件的优化

选择膏霜类空白基质，在所确定的样品前处理方法条件下，以空白基质加标样品计算回收率的方式对色谱条件进行优化。

2.2.1 流动相

对质谱法中常用4种流动相条件（甲醇-水、乙腈-水、乙腈-0.1%甲酸溶液、甲醇-0.1%甲酸溶液）进行考察。试验结果表明，4种流动相下的色谱峰形均良好。当流动相为甲醇-0.1%甲酸溶液时，α-三联噻吩的响应值最高，峰形尖锐、拖尾因子较小，基线平稳，且保留时间适中，因此选择甲醇-0.1%甲酸溶液作为最终流动相。

2.2.2 色谱柱

分别对Agilent Infinitylab Poroshell 120 SB-C18柱（100 mm×2.1 mm，2.7 μm，美国安捷伦科技有限公司）、Shim-pack XR-ODS柱（100 mm×2.0 mm，2.1 μm，日本岛津株式会社）、Thermo Hypersil GOLD柱[100 mm×2.1 mm，1.9 μm，赛默飞世尔科技(中国)有限公司] 3种色谱柱进行了考察。结果显示，α-三联噻吩的回收率分别为97.8%、92.9%、90.5%，当使用Agilent Infinitylab Poroshell 120 SB-C18 色谱柱时，α-三联噻吩峰型尖锐对称，响应值良好，因此选用Agilent Infinitylab Poroshell 120 SB-C18色谱柱进行实验操作。

2.2.3 流动相流量

分别对0.25、0.3、0.35 mL/min不同流动相流量进行考察，结果表明，α-三联噻吩平均回收率分别为94.1%、97.5%、95.8%，当流动相流量为0.3 mL/min时色谱峰形拖尾因子较小，保留时间适中，因此选择最终流量为0.3 mL/min。

2.2.4 柱温箱温度

分别设置柱温箱温度为30、35、40、45 ℃进行考察，α-三联噻吩的平均回收率分别为95.6%、94.7%、96.9%、95.2%，随温度升高，α-三联噻吩的保留时间逐渐前移，无其他明显变化，为提高效率且保护色谱柱方面考虑，最终选择柱温箱温度为40 ℃。

2.3 质谱条件的优化

使用质量浓度为200 ng/mL的α-三联噻吩标准溶液，以针泵进样的方式对母离子、子离子进行优化。在负离子模式下，α-三联噻吩的母离子响应较弱，且在二级质谱图中无法寻找到对应的碎片离子。在正离子模式下，α-三联噻吩的母离子为m/z 249.0，响应强度较高，因此选择正离子扫描模式优化去簇电压（DP）、碰撞能量（CE）参数，在MS2模式下，向已确定的母离子给予适当的碰撞能，将丰度比较高的2个碎片离子作为子离子。按响应强度高低排序，α-三联噻吩产生的两个子离子分别是m/z 216.0、m/z 171.0，将子离子m/z 216.0作为定量离子。最终，以α-三联噻吩系列标准工作液作为实验对象，采用正离子扫描多反应监测模式进行测定，目标物可获得稳定且良好的响应。

在1.2仪器工作条件下，α-三联噻吩标准品溶液多反应监测色谱图见图1。

图1   α-三联噻吩标准品溶液的多反应监测色谱图

Fig. 1   MRM chromatogtam of α-terthiophene

2.4 基质效应考察

基质效应（ME)是指样品中除目标物以外的物质对目标物测定结果的准确性的影响。采用标准曲线测定法考察基质效应，分别配制膏霜、乳液、水剂3种基质匹配标准曲线和溶剂标准曲线，并将基质匹配标准曲线的斜率与溶剂标准曲线的斜率进行比较，分析不同基质对目标物的影响，ME越接近于100%，基质效应越不明显；ME小于80%，表明存在显著基质抑制效应；ME大于120%，表明存在显著基质增强效应[13]。空白基质和加标样品色谱图见图2。

 

α-三联噻吩在3种基质中的基质效应分别为57.1%，85.4%，99.4%，结果表明膏霜类存在明显基质抑制效应，乳液类存在一定程度的基质抑制效应，水剂的基质效应不明显。

 

3种基质的基质效应均不相同，且化妆品基质种类繁多、形式复杂，在实际测定中亦不可避免地存在基质效应，因此采用基质匹配标准溶液校正法进行后续测定。

 

2.5 线性方程和检出限

按照1.4方法进行线性回归，α-三联噻吩在3种基质中的线性范围、线性回归方程以及相关系数见表3。

表3   α-三联噻吩在3种基质中的线性范围、线性方程、相关系数

Tab. 3   Liner ranges、calibration curves、correlation coefficient of α-T in 3 matrix

 

 

由表3可知，在不同基质中，α-三联噻吩的质量浓度在0.002~0.2 μg/mL范围内与色谱峰面积呈现良好的线性关系，不同基质中α-三联噻吩的相关系数均大于0.999。

逐步稀释基质匹配标准溶液浓度，直至得到3倍信噪比（S/N）所对应的质量浓度，作为方法的检出限（LOD）。在3种基质中，α-三联噻吩的检出限为0.008 mg/kg。

2.6 加标回收率与精密度试验

使用空白基质样品按照1.3.1方法分别做低、中、高浓度水平的加标回收试验，每个浓度水平平行测定6次，计算平均回收率和结果的相对标准偏差，试验结果列于表4。由表4可知，在三种基质中，α-三联噻吩平均回收率为88.4%～100.4%，测定结果的相对标准偏差为1.8～3.8%，表明该方法准确度、精密度均满足分析要求。

表4   加标回收率与精密度试验结果

Tab. 4   Results of spiked recoveries and precision test

 

2.7 稳定性试验

取0.002、0.02 μg/mL的空白基质加标样品溶液于4℃下放置，分别在0、2、4、8、12、24、48 h进行测定，试验结果见表5。

表5   不同基质中的稳定性试验结果

Tab. 5   Stability results in 3 matrix

 

由表5可知，测定结果的相对标准偏差为1.3%~3.5%，于4 ℃下，α-三联噻吩于48 h的稳定性良好。

 

3、 结语

 

采用UPLC-QTRAP-MS/MS法检测化妆品中痕量水平的α-三联噻吩，其线性范围为0.002～0.2 µg/mL，相关系数大于0.999，方法检出限为0.008 mg/kg。该方法灵敏度高，样品处理简单、结果准确可靠、操作高效便捷，降低了α-三联噻吩检出限，为快速筛查、准确检测化妆品中α-三联噻吩提供了一种新方法，为化妆品安全监管提供了技术支持。

 

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引用本文： 马榕，平惠娟，胡伟杰，等 . 超高效液相色谱-三重四级杆线性离子阱串联质谱法测定化妆品中α-三联噻吩［J］. 化学分析计量，2024，33（8）：38. (MA Rong, PING Huijuan, HU Weijie, et al. Determination of α-terthiophene in cosmetics by UPLC-QTRAP-MS/MS[J]. Chemical Analysis and Meterage, 2024, 33(8): 38.)

来源：化学分析计量

关键词： 化妆品