嘉峪检测网 2025-04-15 20:24
导读:建立高效液相色谱法测定化妆品中艾地苯醌和辅酶Q10的含量。
摘 要: 建立高效液相色谱法测定化妆品中艾地苯醌和辅酶Q10的含量。样品经无水乙醇超声提取,用Waters XBridge C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)分离。以无水乙醇-水作为流动相进行梯度洗脱,流量为1.0 mL/min,柱温为40 ℃,检测波长为275 nm,以色谱峰面积外标法定量。艾地苯醌和辅酶Q10的质量浓度在0.5~100 mg/L范围内与色谱峰面积具有良好的线性关系,线性相关系数均为0.999 9。艾地苯醌和辅酶Q10的方法检出限分别为0.11、0.41 mg/kg,定量限分别为0.37、1.35 mg/kg。爽肤水、乳液、面霜和凝胶4种基质3个浓度水平的加标平均回收率为94.7%~102.6%,测定结果的相对标准偏差为0.3%~2.8%(n=6)。该方法操作简便,适用于化妆品中艾地苯醌和辅酶Q10的测定。
关键词: 化妆品; 高效液相色谱法; 艾地苯醌; 辅酶Q10
化妆品功效成分是化妆品的重要属性,决定化妆品的有效性,直接影响消费者购买与否,是企业增强市场竞争力的重要砝码。目前我国化妆品监管所依据的技术法规为《化妆品安全技术规范》 (2015年版),其主要涵盖禁限用组分等的测定,缺少功效成分的检测方法,对功效成分的质量控制尚属于空白[1‒2]。由于功效成分检验方法的不完善和监管的缺失,部分生产厂家为了节约成本,牟取暴利,不添加或少添加功效成分,并进行虚假宣传或夸大宣称,严重损害了消费者的权益。开发功效成分的检验方法有利于对化妆品进行更加科学有效的监管。
艾地苯醌,又名艾地苯,最初由日本开发,用于治疗老年性痴呆、脑功能代谢等疾病。近年来的研究表明,艾地苯醌具有一系列抗衰老的功效,例如其能清除自由基、抑制UVB (紫外线B)对DNA的损伤、减少色素沉着等,因此艾地苯醌受到了化妆品生产厂家的青睐,将其添加到多种抗衰老类化妆品中[3]。
辅酶Q,又名泛醌,是一类含有不同长度聚异戊烯侧链的醌类化合物的总称,主要存在于细胞线粒体内膜上,人类和哺乳动物有10个异戊烯单位,因此称为辅酶Q10。辅酶Q10可参与呼吸链电子传递、减少氧化应激、稳定细胞膜结构、阻止细胞凋亡、增强免疫功能等,是天然的抗氧化剂和自由基清除剂,可以预防和辅助治疗神经退行性疾病和心血管疾病[4‒5]。美国、欧洲等国家将其作为食品添加剂,应用到糖果、饮料、糕点、乳酪、酸奶中,我国规定其可作为保健食品原料使用[6]。在化妆品方面,由于其具有清除氧自由基的作用,因此可激发细胞活性,提高皮肤抗氧化能力,降低皮肤衰老和皱纹深度,减少皮肤色素生成,还可预防疤痕形成,促进疤痕修复等,加之其安全、无刺激,辅酶Q10已成为抗氧化类化妆品最理想的原料之一,被越来越多地添加到抗氧化化妆品中[4,6-8]。
艾地苯醌的化学结构与辅酶Q10类似,但苯醌结构中具有更短的侧链,和辅酶Q10相比,艾地苯醌抗氧化能力更强,更易通过生物膜[3,9-11]。艾地苯醌和辅酶Q10因具有良好的抗氧化、抗衰老作用,许多生产厂家将其添加到化妆品中,并作为化妆品的重要功效成分进行宣传,由于两者有着比较相似的结构和作用效果,有的生产厂家为了提高产品效果,同时添加2种成分。目前同时测定化妆品中艾地苯醌和辅酶Q10 2种成分的检测方法尚未见报道,为了对产品进行质量控制和监管,急需建立相关检测方法。
艾地苯醌的检测方法主要有高效液相色谱法[12]和高效液相色谱-质谱法[13];辅酶Q10的检测方法主要有高效液相色谱法[14‒16]和高效液相色谱-质谱法[17‒19]。化妆品中艾地苯醌和辅酶Q10的测定方法报道较少,笔者仅检索到两篇,分别为张小媚等[2]采用高效液相色谱法测定了化妆品中艾地苯醌的含量和江平等[20]采用高效液相色谱法测定了化妆品中辅酶Q10的含量,但两者都只测定了其中的一种,不能满足对同时添加2种物质化妆品快速检测的需求。笔者建立了高效液相色谱法同时测定化妆品中艾地苯醌和辅酶Q10含量的方法,可为化妆品中艾地苯醌和辅酶Q10的效用评价提供依据,为相关化妆品的监督管理提供技术支持。
1.实验部分
1.1 主要仪器与试剂
高效液相色谱仪:Ultimate 3000 DGLC型,美国赛默飞世尔科技公司。
多样品涡旋混合器:MultiVortex型,广州得泰仪器科技有限公司。
电子天平:AL204型,感量为0.01 mg,瑞士梅特勒-托利多公司。
超纯水仪:arium ProDI型,德国赛多利斯公司。
机械超声波清洗机:2127QT型,北京科玺超声波清洗机有限公司。
艾地苯醌、辅酶Q10对照品:纯度(质量分数)分别为99.6%、99.7%,广州佳途科技股份有限公司。
甲醇、无水乙醇、乙腈:均为色谱纯,北京迪马科技有限公司。
化妆品样品:包括爽肤水、乳液、面霜和凝胶等,均为市售。
实验用水为超纯水,符合GB/T 6682—2008一级水要求。
1.2 仪器工作条件
色谱柱:XBridge C18柱[250 mm×4.6 mm,5 μm,沃特世科技(上海)有限公司];柱温:40 ℃;流量:1.0 mL/min;进样体积:10 μL;检测波长:275 nm;流动相:A相为无水乙醇,B相为水;洗脱方式:梯度洗脱;洗脱程序:0~8 min时A的体积分数由50%升至100%,8~17 min时A的体积分数保持100%,17~17.1 min时A的体积分数由100%降至50%,17.1~20 min时A的体积分数保持50%。
1.3 溶液配制
艾地苯醌、辅酶Q10标准储备溶液:质量浓度均为1 000 mg/L,准确称取艾地苯醌对照品和辅酶Q10对照品各10 mg,分别置于10 mL容量瓶中,用无水乙醇溶解并稀释成至标线,混匀,其中辅酶Q10需在50 ℃水浴中振摇溶解。
艾地苯醌、辅酶Q10混合标准溶液:质量浓度均为100 mg/L,分别量取艾地苯醌和辅酶Q10标准储备溶液各1 mL于同一只10 mL容量瓶中,用无水乙醇定容至标线,混匀。
系列混合标准工作溶液:用无水乙醇将艾地苯醌、辅酶Q10混合标准溶液进行稀释,配制成艾地苯醌和辅酶Q10的质量浓度均分别为0.5、1、5、10、20、50、100 mg/L的系列混合标准工作溶液。
1.4 样品处理
称取化妆品样品1.0 g,置于10 mL具塞比色管中,加入无水乙醇并定容至标线,涡旋振荡30 s使其分散,随后超声提取20 min,放冷至室温,吸取上清液,用0.45 μm的微孔滤膜过滤后上机检测。考虑到化妆品的多样性,当样品中艾地苯醌和辅酶Q10含量较高,测定值接近线性范围上限时,应当采取降低称样量或增大提取溶剂体积等措施确保测定结果准确可靠。
1.5 样品测定
分别精密吸取系列混合标准工作溶液和样品溶液各10 μL,在1.2仪器工作条件下进行测定,以保留时间和光谱图定性,色谱峰面积定量。以混合标准溶液的质量浓度和对应的色谱峰面积绘制标准工作曲线,通过外标法计算样品中艾地苯醌和辅酶Q10的含量。
2. 结果与讨论
2.1 检测波长选择
用二极管阵列检测器测得艾地苯醌和辅酶Q10在200~550 nm波长范围内的紫外吸收光谱图,如图1所示。由图1可以看出,艾地苯醌的最大吸收波长为278 nm左右,辅酶Q10的最大吸收波长为275 nm左右。由于辅酶Q10响应相对较差,在275 nm处的吸收大于在278 nm处的吸收,因此选择275 nm作为混合物的检测波长。
图1 艾地苯醌和辅酶Q10紫外吸收光谱图
Fig. 1 UV absorption spectra of idebenone and coenzyme Q10
2.2 流动相选择
分别考察了甲醇-水、乙腈-水和无水乙醇-水3种流动相体系对混合标准溶液中2种目标物色谱行为的影响。结果表明,甲醇-水和乙腈-水均能洗脱艾地苯醌,但不能洗脱辅酶Q10,无水乙醇-水能有效洗脱并分离2种物质,因此选择无水乙醇-水为流动相。
2.3 色谱柱选择
分别考察了Osaka Soda Capcell Pak ADME (250 mm×4.6 mm,5 μm)、Osaka Soda Capcell Pak MGⅡ(250 mm×4.6 mm,5 μm)、Agilent ZORBAX SB-C18 (250 mm×4.6 mm,5 μm)、Waters XBridge C18 (250 mm×4.6 mm,5 μm) 4种色谱柱对混合标准溶液(艾地苯醌和辅酶Q10质量浓度均为100 mg/L)中2种目标物的分离效果,结果见表1。
表1 不同色谱柱下2种化合物色谱分离参数
Tab. 1 Chromatographic separation parameters of 2 compounds using different columns
由表1可知,4种色谱柱均能有效分离目标物,但与其他3种色谱柱相比,Waters XBridge C18色谱柱对辅酶Q10具有更好的色谱峰形和更高的柱效,因此最终选择Waters XBridge C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)。用Waters XBridge C18色谱柱分析混合标准溶液、面霜空白样品溶液和面霜加标样品溶液(艾地苯醌质量浓度为25 mg/L、辅酶Q10质量浓度为100 mg/L)的色谱图如图2所示。由图2可以看出,2种目标物分离完全,色谱峰形良好,未受基质干扰。
图2 混合标准溶液、面霜空白样品溶液及加标样品溶液色谱图
Fig. 2 Chromatograms of mixed standard solution,cream blank sample solution and cream added standard sample solution
2.4 柱温选择
考察了柱温分别为25、30、35、40 ℃时,色谱柱对混合标准溶液(艾地苯醌和辅酶Q10质量浓度均为100 mg/L)中2种目标物的分离效果,结果见表2。由表2可知,随着温度的升高,艾地苯醌色谱峰变化不明显,但辅酶Q10色谱峰峰形变窄,柱效更高,因此选择柱温为40 ℃。
表2 不同柱温下2种化合物色谱分离参数
Tab. 2 Chromatographic separation parameters of 2 compounds at different temperatures
2.5 提取溶剂选择
分别考察了无水乙醇、甲醇和乙腈3种溶剂对加标样品溶液(艾地苯醌质量浓度为25 mg/L、辅酶Q10质量浓度为100 mg/L)中2种目标物的提取效果,结果如图3所示。由图3可以看出,3种溶剂对艾地
图3 不同提取溶剂下2种化合物回收率
Fig. 3 Recoveries of two compounds extracted with different solvents
苯醌的提取效果差别不大,无水乙醇对辅酶Q10有更好的提取效果,乙腈次之,甲醇提取效果最差,因此选择无水乙醇作为提取溶剂。
2.6 超声时间选择
考察了不同超声时间(5、10、20、30 min)下,无水乙醇对加标样品溶液(艾地苯醌质量浓度为25 mg/L、辅酶Q10质量浓度为100 mg/L)中2种目标物的提取效果,结果如图4所示。由图4可以看出,不同超声
图4 不同超声时间下2种化合物回收率
Fig. 4 Recoveries of two compounds under different ultrasonic time
时间下,2种目标物的回收率差别不大,由于化妆品基质复杂,超声时间太短不能提取完全,同时为了节约时间,最终选择超声时间为20 min。
2.7 线性方程与检出限
在1.2色谱条件下,对艾地苯醌和辅酶Q10系列混合标准工作溶液进行测定,分别以艾地苯醌和辅酶Q10的质量浓度为横坐标,对应的色谱峰面积为纵坐标,绘制标准工作曲线,计算线性方程和相关系数。将质量浓度为0.5 mg/L的混合标准溶液逐级稀释后测定,分别以3倍信噪比和10倍信噪比对应的质量浓度作为方法检出限和定量限,根据称样质量为1.0 g和定容体积为10 mL,换算成样品中的含量,以质量分数(mg/kg)表示。艾地苯醌和辅酶Q10的质量浓度线性范围、线性方程、相关系数、检出限及定量限列于表3。由表3可知,艾地苯醌和辅酶Q10的质量浓度在0.5~100 mg/L范围内与色谱峰面积呈良好的线性关系,相关系数均为0.999 9。
表3 质量浓度线性范围、线性方程、相关系数、检出限和定量限
Tab. 3 Linear ranges of mass concentration,linear equations,correlation coefficients,detection limits, and quantity limits
2.8 加标回收与精密度试验
选取爽肤水、乳液、面霜和凝胶4种基质化妆品样品进行加标回收试验,共设置低、中、高3个浓度水平,每个浓度水平平行测定6次,计算平均回收率和测定结果的相对标准偏差(RSD),结果列于表4。由表4可知,4种基质化妆品样品3个加标水平的平均回收率为94.7%~102.6%,RSD均不大于2.8%。表明该方法具有良好的准确度和精密度。
表4 样品加标回收与精密度试验结果(n=6)
Tab. 4 Results of samples spiked recovery and precision test (n=6)
3. 结语
建立了高效液相色谱同时测定化妆品中艾地苯醌和辅酶Q10含量的分析方法。该方法样品预处理简单,易操作,具有较高的灵敏度和较好的准确性,可用于化妆品中艾地苯醌和辅酶Q10的同时测定。
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引用本文: 王继双,李莉,张隆龙,等 . 高效液相色谱法测定化妆品中艾地苯醌和辅酶Q10[J]. 化学分析计量,2025,34(1):6. (WANG Jishuang, LI Li, ZHANG Longlong, et al. Determination of idebenone and coenzyme Q10 in cosmetics by high performance liquid chromatography[J]. Chemical Analysis and Meterage, 2025, 34(1): 6.)
来源:化学分析计量
关键词: 化妆品