摘 要： 建立了高效液相色谱法同时测定化妆品中颜料红49、酸性红52、颜料红57、颜料红64、酸性红87、酸性红92和颜料红53∶1等7种着色剂。采用四氢呋喃、二甲基亚砜和甲醇按照体积比为2∶1∶7的混合溶液对样品进行超声萃取、离心过滤膜后，在ZORBAX SB-Aq（250 mm×4.6 mm，5 μm）色谱柱上分离，用乙腈-5 mmol/L 乙酸铵溶液作为流动相进行梯度洗脱，二极管阵列检测器（DAD）检测。7种着色剂的质量浓度在各自范围内与色谱峰面积具有良好的线性关系，线性相关系数均大于0.999，检出限为6～18 mg/kg。3个添加水平的回收率为80.98％～118.72％，测定结果的相对标准偏差为0.52％～6.83%（n=6）。该方法适用于面霜乳液、粉底、眼影、口红、指甲油等化妆品中着色剂的定量检测。

关键词： 高效液相色谱法； 着色剂； 化妆品

 

着色剂作为化妆品原料之一，在化妆品中尤其是彩妆中被广泛使用，主要具有使化妆品起美化、修饰的作用。按照来源方式，着色剂可分为天然着色剂和合成着色剂两大类。化妆品中的着色剂多为人工合成，着色剂原料的质量对于化妆品的产品质量至关重要。质量低劣着色剂的使用可能会对人体产生危害，导致光敏反应、生殖发育毒性，少数甚至可能诱发癌症[1‒2]，因此各国均对化妆品中着色剂原料进行了风险评估[3]，对其使用范围及限量均有严格的要求[4‒6]，以有效遏制滥用低劣着色剂的现象，保障化妆品的产品质量安全。

着色剂的测定方法主要有液相色谱法[7‒9]和液相色谱质谱法[10‒12]。其中，高效液相色谱法因仪器普及、灵敏度高以及分析速度快等特点而被广泛应用[13‒15]。目前国内已有多个涉及颜料红49等禁/限用着色剂检测方法的标准[16]，但尚未见颜料红92的检测标准。

笔者采用超声辅助提取，以高效液相色谱法测定化妆品中颜料红49、酸性红52、颜料红57、颜料红64、酸性红87、酸性红92和颜料红53∶1等7种禁/限用着色剂原料的含量，分别对色谱柱、流动相、提取溶剂、超声时间等影响因素进行了优化。该方法适用于面霜乳液、粉底、眼影、口红、指甲油等化妆品中颜料红49等7种着色剂组分含量的测定，具有较好的实际应用价值。

 

1、 实验部分

 

1.1 主要仪器与试剂

高效液相色谱仪：Agilent 1260型，配有二极管阵列检测器（DAD），美国安捷伦科技有限公司。

电子分析天平：（1）EME204型，感量为0.1 mg；（2）EME 205DU，感量为0.01 mg，瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司。

涡旋混合器：MS3型，德国艾卡公司。

超声波清洗器：KQ5200DE型，江苏昆山超声仪器有限公司。

二甲基亚砜（DMSO）、四氢呋喃（THF）、甲醇、乙腈：均为色谱纯，赛默飞世尔科技（中国）有限公司。

乙酸铵：分析纯，国药集团化学试剂（苏州）有限公司。

四丁基氢氧化铵水溶液（TBA，40%溶于水中）：梯希爱（上海）化成工业发展有限公司。

颜料红49标准品：纯度（质量分数）为98.70%，批号为ALT 801871，CAS号为1248-18-6，天津阿尔塔科技有限公司。

颜料红64标准品：纯度（质量分数）为98.10%，批号为FS 1613094，CAS号为 6371-76-2，天津阿尔塔科技有限公司。

酸性红87标准品：纯度（质量分数）为97.50%，批号为FS1615915，CAS号为17372-87-1，天津阿尔塔科技有限公司。

酸性红52标准品：纯度（质量分数）为99.10%，批号为FS1619170，CAS号为3520-42-1，天津阿尔塔科技有限公司。

颜料红57标准品：纯度（质量分数）为88.60%，批号为2251654，CAS号为5281-04-9，上海安谱实验科技股份有限公司。

酸性红92标准品：纯度（质量分数）为84.30%，批号为1079854，CAS号为18472-87-2，德国Dr.Ehrenstorfer公司。

颜料红53∶1标准品：纯度（质量分数）为99.90%，批号为2201808，CAS号为5160-02-1，上海安谱实验科技股份有限公司。

化妆品样品：润肤霜、乳液、唇膏、指甲油、粉饼、粉底液等，市售。

1.2 标准溶液配制

1.2.1 标准储备溶液

准确称取适量（精确至 0.1 mg）着色剂标准品于10 mL棕色容量瓶，颜料红49、颜料红57、颜料红64和颜料红53∶1用DMSO溶解，酸性红52、酸性红87和酸性红92用甲醇溶解，得到颜料红64质量浓度为1 mg/mL，其余着色剂标准品质量浓度均为5 mg/mL的标准储备溶液。密封避光，于4 ℃条件下保存。

1.2.2 混合标准中间溶液

移取适量的标准储备液，用THF-DMSO-甲醇混合溶液（体积比为2∶1∶7，下同）配成颜料红64质量浓度为300 mg/L、其余着色剂标准品质量浓度为100 mg/L混合标准中间溶液。

1.2.3 系列混合标准工作溶液

取混合标准中间溶液适量，用THF-DMSO-甲醇混合溶液稀释成颜料红64质量浓度分别为0.6、1.5、3、6、15、30、60 mg/L，其余6种着色剂质量浓度分别为0.2、0.5、1、2、5、10、20 mg/L的系列混合标准工作溶液。

1.3 仪器工作条件

柱温：30 ℃；检测波长：494 nm（颜料红49、颜料红57、颜料红64、颜料红53∶1）、530 nm（酸性红87、酸性红92）、570 nm（酸性红52）；进样体积：5 μL；检测器：二极管阵列检测器；流动相：A相为乙腈， B相为5 mmol/L 乙酸铵溶液，流量为1.0 mL/min；洗脱方式：梯度洗脱，梯度洗脱程序见表1。

表1   梯度洗脱程序

Tab. 1   Gradient elution programs

 

1.4 样品处理

称取化妆品样品 0.5 g（精确至0.001 g），置于10 mL具塞比色管中，加入 7 mL THF-DMSO-甲醇混合溶液，涡旋分散后超声提取 20 min，冷却至室温，加混合溶液定容至10 mL，混匀，以10 000 r/min离心5 min，取上清液经 0.22 μm聚四氟乙烯滤膜过滤，作为样品溶液。

1.5 测定方法

移取适量7种着色剂系列混合标准工作溶液和样品溶液，按照1.3仪器工作条件进样并测定，以着色剂标准工作溶液的质量浓度（x）为横坐标、色谱峰面积（y）为纵坐标，绘制标准工作曲线，得到线性方程和相关系数，样品中的着色剂含量基于峰面积外标法定量。

 

2、 结果与讨论

 

2.1 色谱条件的选择和优化

2.1.1 流动相和色谱柱的选择

参考相关文献[8-9,13]，分别选用XDB-C18、TC-C18和SB-Aq等色谱柱，来确定流动相和色谱柱。在XDB-C18 色谱柱上用甲醇+10 mmol/L的TBA溶液、乙腈 + 5 mmol/L 乙酸铵溶液分别进行梯度洗脱，改变流动相pH值，试验结果显示，7种着色剂均无法完全分离；在TC-C18色谱柱上，甲醇+10 mmol/L TBA（调节pH = 7）进行梯度洗脱，7种着色剂能全部基线分离，但每个目标物色谱峰均较宽；在SB-Aq色谱柱上利用乙腈 + 5 mmol/L 乙酸铵溶液作为流动相进行梯度洗脱，7种着色剂具有较好的分离效果和峰型。调整乙酸铵溶液浓度分别为5、10、20、30 mmol/L，结果发现5、10 mmol/L乙酸铵溶液均能基线分离且峰型较好，因此选择SB-Aq（250 mm×4.6 mm，5 μm）色谱柱，乙腈+5 mmol/L 乙酸铵溶液作为流动相进行梯度洗脱。

2.1.2 检测波长的选择

利用DAD检测器在190～640 nm波长范围内对标准溶液进行扫描，得到各着色剂标准物质的紫外-可见光谱图，经分析对比，最终选择1.3所述的检测波长。

2.2 样品处理条件的选择和优化

2.2.1 提取溶剂

根据7种着色剂的溶解性能，经加标回收试验发现，单一溶剂无法实现对目标物的有效提取。分别试验考察了二甲基亚砜（DMSO）-甲醇、DMSO-乙腈、四氢呋喃（THF）-乙腈、THF-DMSO-甲醇、THF-DMSO-乙腈等几种混合溶剂对膏状、粉状、油状和蜡基类化妆品中7种目标物的提取效果。试验结果显示，THF能基本溶解蜡质样品。

采用样品加标回收试验分别对比了THF-DMSO-甲醇和THF-DMSO-乙腈的提取效率，结果显示THF-DMSO-甲醇作为提取溶剂时，7种着色剂的响应值均有所提高，在1.8%～9.2%范围内。调整提取溶剂中THF和DMSO的用量后，按照1.4样品处理方法，样品加标回收试验测定结果证明，THF-DMSO-甲醇对唇膏、粉饼、面霜、粉底液、乳液和指甲油等化妆品中7种着色剂的提取效果均较好，色谱峰形也较好。

2.2.2 超声时间

选取含有颜料红49的阳性样品8份，按照1.4方法对样品进行处理，将超声时间分别设置为10、15、20、30 min，测得样品溶液中颜料红49的质量浓度分别为1.04、1.12、1.14、1.14 mg/L（n=2），表明提取时间较短时，目标物未能完全溶解，提取不充分；当20 min 之后，随着提取时间的增加，提取率也并没有明显的增大。添加回收试验结果证明，在超声20 min时，指甲油、眼影和唇膏中7种着色剂的回收率和精密度满足检测要求，因此选取20 min 的提取时间是较为合适的。

2.3 线性范围和定量限

在选定色谱条件下，对7种着色剂系列混合标准工作溶液按照浓度从低到高依次进行测定，以目标物色谱峰面积（y）对标准工作溶液的质量浓度（x）绘制标准工作曲线，得到线性回归方程和线性相关系数见表2。在不同基质中加标后，按照1.4方法处理，在1.3仪器工作条件下进行测定，以信噪比（S/N）为3所对应的含量确定化合物的检出限，以信噪比（S/N）为10所对应的含量确定化合物的定量限。取样质量为0.5 g时7种着色剂在该条件下的检出限和定量限见表2。

表2   7种着色剂的线性范围、线性方程、相关系数、检出限及定量限

Tab. 2   Linear relationships, linear equation,correlation coefficient,detection limit and quantification limit of 7 colorants

由表2可知，7种着色剂的质量浓度在各自范围内与色谱峰面积具有良好的线性关系，线性相关系数均大于0.999，检出限为6～18 mg/kg，定量限为16~48 mg/kg。

2.4 方法的回收率和精密度

在唇膏、粉饼、面霜、粉底液、乳液和指甲油6种空白样品中分别进行3个水平添加，每个水平平行测定6次，计算加标回收率和精密度，试验结果见表3。

表3   加标回收与精密度试验结果（n=6）

Tab. 3   Results of spiked recovery and precision testing（n=6）

由表3可知，7种着色剂的回收率在80.98%～118.72%，测定结果的相对标准偏差为0.52%～6.83%，表明该方法具有较高的准确度和良好的精密度。

 

3、 结语

 

建立了二极管阵列检测器高效液相色谱法同时测定面霜乳液、粉底、眼影、口红、指甲油等化妆品中颜料红49、酸性红52、颜料红57、颜料红64、酸性红87、酸性红92和颜料红53∶1等7种着色剂含量的方法。该方法快速、简便、灵敏度高、重现性好，能较好地应用于实际化妆品的检测，填补了酸性红92无标准方法的空白，可为我国进出口化妆品中禁限用着色剂的监管和产品质量控制提供技术支持。

 

参考文献：

1 杨艳伟，朱英，刘思然，等.化妆品中着色剂使用情况的调查［J］.环境与健康杂志，2012，29（2）：170.

    YANG Yanwei， ZHU Ying， LIU Siran， et al. Investigation of colorants used in cosmetics［J］. J Environ Health， 2012， 29（2）：170.

 

2 任国杰，孙稚菁，王灵芝，等.彩妆中着色剂的使用情况研究［J］.香料香精化妆品，2017（1）：42.

    REN Guojie， SUN Zhijing， WANG Lingzhi， et al. Study on the usage of colorants in color cosmetics［J］. 2017（1）：42.

 

3 黄湘鹭，刘敏，邢书霞，等.2020年欧盟化妆品法规修订及启示［J］.环境卫生学杂志，2021，11（6）：555.

    HUANG Xianglu， LIU Min， XING Shuxia， et al. Progress in the revision of EU cosmetics regulations in 2020 and its enlightenments to China［J］. Journal of Environmental Hygiene，2021，11（6）：555.

 

4 毛晨晨，马明，周宏斌，等. 2016—2020年被美国FDA拒绝入境的中国化妆品情况分析及应对策略［J］.香料香精化妆品，2022（3）：32.

    MAO Chenchen， MA Ming， ZHOU Hongbin， et al. Situation analysis of chinese export cosmetics refused by US FDA from 2016 to 2020 and its countermeasures［J］. Flavour Fragrance Cosmetics，2022（3）：32.

 

5 黄湘鹭，卢家灿，邢书霞，等.欧盟RAPEX系统通报情况分析及对我国化妆品原料管理的启示［J］.日用化学工业，2022，52（6）：638.

    HUANG Xianglu， LU Jiacan， XING Shuxia， et al. Information bulletin analysis of EU RAPEX system and enlightenment to cosmetic ingredient management in China［J］. China Surfactant Detergent & Cosmetics，2022，52（6）：638.

 

6 郑翌，张妮，吴莹，等.中韩两国化妆品安全指标比较分析［J］.香料香精化妆品，2020（4）：91.

    ZHENG Yi， ZHANG Ni， WU Ying， et al. Comparison and analysis of cosmetics safety indicators in china and South Korea［J］. Flavour Fragrance Cosmetics，2020（4）：91.

 

7 杜文亚，张晓东.高效液相色谱法同时检测彩妆类化妆品中8种着色剂［J］.中国药业，2023，32（14）：81.

    DU Wenya， ZHANG Xiaodong. Simultaneous detection of eight colorants in make-up cosmetics by HPLC［J］. China Pharmaceuticals，2023，32（14）：81.

 

8 毛希琴，李春玲，任国杰，等.高效液相色谱法同时检测化妆品中 38 种限用着色剂［J］.色谱，2015，33（3）：282.

    MAO Xiqin， LI Chunling， REN Guojie， et al. Simultaneous determination of 38 Limited colorants in cosmetics by high performance liquid chromatography［J］. Chinese Journal of Chromatography，2015，33（3）：282.

 

9 田富饶，杨委，杨兰花，等.高效液相色谱法检测化妆品中着色剂罗丹明B、金光红C和颜料红57［J］.化学分析计量，2012，21（6）：36.

    TIAN Furao， YANG Wei， YANG Lanhua， et al. Determination of colorant rhodamine b， lake red c and pigment red 57 in cosmetics by high performance liquid chromatography［J］. Chemical Analysis And Meterage，2012，21（6）：36.

 

10 姜子波，任国杰，毛希琴，等.高效液相色谱-串联质谱法同时测定化妆品中14种禁用着色剂［J］.分析测试学报，2016，35（7）：792.

    JIANG Zibo， REN Guojie， MAO Xiqin， et al. Simultaneous determination of 14 forbidden colorants in cosmetics by HPLC-MS/MS［J］. Journal of Instrumental Analysis，2016，35（7）：792.

 

11 王磊，聂磊，杨晋青，等.超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱法同时测定指甲油中 9种禁用着色剂［J］.香料香精化妆品，2018（3）：64.

    WANG Lei， NIE Lei， YANG Jinqing， et al. Simultaneous determination of 9 forbidden colorants in nail polish by high performance liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry［J］. Flavour Fragrance Cosmetics，2018（3）：64.

 

12 聂磊，葛淑丽，杨晋青，等.超高效液相色谱-质谱法同时测定彩妆中的17种禁用合成着色剂［J］.香料香精化妆品，2019（4）：27.

    NIE Lei， GE Shuli， YANG Jinqing， et al. Simultaneous determination of seventeen forbidden colorants in cosmetics by high performance liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry［J］. Flavour Fragrance Cosmetics，2019（4）：27.

 

13 黄丽娟，李道霞，余晓琴，等.高效液相色谱法测定食品中11种合成着色剂及其铝色淀［J］.理化检验（化学分册），2020，56（12）：1 254.

    HUANG Lijuan， LI Daoxia， YU Xiaoqin， et al. HPLC determinationof 11 synthetic colorants and their aluminum lakes in food［J］. Physical Testing and Chemical Analysis（Part B：Chemical Analysis），2020，56（12）：1 254.

 

14 罗金梅，石兴红，杨淡梅，等.高效液相色谱法测定染发类化妆品中26种禁用着色剂［J］.分析试验室，2022，41（7）：834.

    LUO Jinmei， SHI Xinghong， YANG Danmei， et al. Determination of 26 forbidden colorants in hair dye cosmetics by high performance liquid chromatography［J］. Chinese Journal of Analysis Laboratory，2022，41（7）：834.

 

15 朱富强，贺志乔，贺倩，等.液相色谱-串联质谱技术在化妆品质量安全分析中的应用进展［J］.香料香精化妆品，2019（3）：75.

    ZHU Fuqiang， HE Zhiqiao， HE Qian， et al. Research Progress on liquid chromatography-tandem mass spectrometry applied in cosmetic quality and safety analysis［J］. Flavour Fragrance Cosmetics，2019（3）：75.

 

16 顾宇翔，薛峰，郑翌.化妆品中准用着色剂的检测方法和使用情况研究［J］.日用化学工业，2020，50（5）：343.

    GU Yuxiang， XUE Feng， ZHENG  Yi. Research on the detection and application of allowedcolorants in cosmetics［J］. China Surfactant Detergent & Cosmetics，2020，50（5）：343.

 

引用本文： 严敏，顾娟红，冯灵方，等 . 高效液相色谱法同时测定化妆品中7种着色剂［J］. 化学分析计量，2024，33（8）：32. (YAN Min, GU Juanhong, FENG Lingfang, et al. Simultaneous determination of 7 colorants in cosmetics by high performance liquid chromatography[J]. Chemical Analysis and Meterage, 2024, 33(8): 32.)

来源：化学分析计量

关键词： 化妆品 着色剂