化妆品中环氧乙烷和甲基环氧乙烷的检测方法.docx
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1、附件4:化妆品中环氧乙烷和甲基环氧乙烷的检测方法(征求意见稿)1适用范围本方法规定了化妆品中环氧乙烷(CAS号:75-21-8)和甲基环氧乙烷(CAS号: 75-56-9)的顶空气相色谱-氢火焰离子化检测器的检测方法及顶空气相色谱-质谱的阳 性确证方法。本方法适用于清洁类和其他可能以聚乙二醇、聚丙二醇类结构的物质为原料的 液体类化妆品中环氧乙烷和甲基环氧乙烷含量的测定。2方法提要试样中的环氧乙烷和甲基环氧乙烷通过顶空进样系统加热后变成气态游离出 来,经顶空进样进入气相色谱系统分离,采用氢火焰离子化检测器进行检测,以保 留时间定性,外标法定量。本方法中环氧乙烷和甲基环氧乙烷的检出限分别为0.05
2、瞄 和0.025瞄,环氧乙烷和甲基环氧乙烷定量下限分别为0.17曜和0.083瞄。若取2.0g 样品,环氧乙烷和甲基环氧乙烷的检出浓度分别为0.025pg/g和0.0125pg/g,环氧乙 烷和甲基环氧乙烷最低定量浓度分别为0.085pg/g和0.042曜/g。3试剂和材料除另有规定外,所用试剂均为分析纯,水为去离子水。3.1氯化钠。3.2环氧乙烷标准物质:气态,纯度95%O3.3甲基环氧乙烷标准物质:纯度95%。3.4环氧乙烷标准储备液(2.0 mg/ml6.0mg/ml):量取50 mL水于50 mL样品瓶(4.5) 中,加入0.1g0.3 g环氧乙烷(3.2),立即密封,涡旋混匀2min
3、后,静置称重(精 确至0.1 mg)。计算环氧乙烷标准储备液的实际浓度。溶液应于4C避光密封储存,有 效期为二个月。3.5甲基环氧乙烷标准储备液(1.0mg/ml):称取50 mg (精确至0.01mg)甲基环氧乙 烷(3.3)于预先盛有30 mL水的50 mL容量瓶中,摇匀,用水定容。计算甲基环氧乙烷 标准储备液的实际浓度。溶液应于4C避光密封储存,有效期为二个月。3.6环氧乙烷、甲基环氧乙烷系列浓度标准曲线:分别取5个含5mL去离子水的顶 空瓶(4.6),分别加入一定量的环氧乙烷(3.4)和甲基环氧乙烷储备液(3.5),使之 分别含有环氧乙烷5瞄、10瞄、25瞄、50瞄、100曜和甲基环氧
4、乙烷2.5瞄、5曜、 12.5瞄、25瞄、50瞄,涡旋混匀2min,配制成系列标准溶液。4仪器4.1气相色谱仪:配氢火焰离子化检测器。4.2气相色谱质谱联用仪:配电子轰击离子源(EI)4.2顶空进样系统:配20 mL顶空进样瓶。4.3分析天平:感量分别为0.1 mg、1.0 mg和0.01mg。4.4涡旋混匀器。4.5样品瓶:50 mL,配备铝盖和丁基橡胶或硅树脂橡胶隔垫,隔垫接触样品一面应 涂有聚四氟乙烯。4.6顶空进样瓶:20 mL,配备铝盖和丁基橡胶或硅树脂橡胶隔垫,隔垫接触样品一 面应涂有聚四氟乙烯。4.7气密针:20ml。5测定步骤5.1样品处理称取试样2.0 g (精确至1.0mg
5、)于20 mL顶空进样瓶(4.6)中,加入1.0g氯化 钠(3.1)固体,加入5.0 mL去离子水,加盖密封,涡旋混匀2min后,置于顶空进 样器中,待测。5.2顶空进样参考条件炉温温度:70C;平衡时间:30min;取样针温度:90C;传输线温度:110C;进样量:1mL。5.3 气相色谱参考条件色谱柱:6%腊丙基苯基一94%二甲基聚硅氧烷涂层的石英毛细管柱,30mx0.53mm (内径),3.0pm;或相当者;柱温:45C保持5min,以50C/min程序升温至150C,保持1min;进样口温度:220 C;检测器温度:260C;载气:氮气;载气流速:1.5 mL/min。5.4测定在5.
6、3色谱条件下,取系列标准工作溶液(3.6)分别进样,进行顶空-气相色谱 分析,以系列标准溶液浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制校准曲线。将5.1的待 测试样顶空进样,进行色谱分析,根据测定成分的峰面积,代入回归方程计算环氧 乙烷或甲基环氧乙烷的质量浓度,从而计算样品中环氧乙烷或甲基环氧乙烷的含量。 5.5平行实验按以上步骤操作,对同一样品独立进行测定获得的两次独立测试结果的绝对差 值不得超过算术平均值的10%。6计算w(环氧乙烷或甲基环氧乙烷)约m0式中:w (环氧乙烷或甲基环氧乙烷)样品中环氧乙烷或甲基环氧乙烷含量,单位为微克每克(四g/g);m1从标准工作曲线上得到的试样中环氧乙烷或甲基环
7、氧乙烷的含 量,单位为微克(四g);m0称取样品的质量,单位为克(g)。7回收率和精密度多家实验室验证的环氧乙烷平均回收率为85.2%104.2%,相对标准偏差小于9.33% (n=6);甲基环氧乙烷平均回收率为87.5%103.1%,相对标准偏差小于8.77% (n=6)。8质谱确证如检出阳性样品,需经气相色谱-质谱联用法进行确证。8.1前处理过程见5.18.2气相色谱-质谱条件色谱柱:6%腊丙基苯基一94%二甲基聚硅氧烷涂层的石英毛细管柱, 30mx0.32mm (内径),3.0pm;或性能相当者;柱温:45C保持5min,以50C/min程序升温至150C,保持1min。进样口温度:22
8、0 C;载气:氦气,纯度99.999%,流速:1.5ml/min;离子源:电子轰击离子源(EI);离子源温度:230C;四级杆温度:150C;传输线温度:260C;电离能量:70eV;扫描方式:全扫描模式。8.3定性判定如果样品中环氧乙烷或甲基环氧乙烷的色谱峰保留时间与标准物质偏差符合定 性要求,且在扣除背景后样品的质谱图中,所选择的检测离子均出现,检测离子相 对丰度比和相对丰度的最大偏差符合表1和表2要求,则可以判断样品中存在环氧乙烷或者甲基环氧乙烷。表1环氧乙烷和甲基环氧乙烷的定性离子及丰度比序号名称定性离子及其丰度比1环氧乙烷29:44:15 (100:65:65)2甲基环氧乙烷28:5
9、8:27:31(100:81:50:31)表2相对离子丰度的最大允许偏差相对离子丰度50%20% 50%10% 20%0.999);环氧乙烷和甲基环氧乙烷的方法检 出限分别为0.05四g和0.025四g;在环氧乙烷(0.050、90.0四g)二个添加水平时,回收 率89.2%102.5%,甲基环氧乙烷(0.050、40.0四g)二个添加水平时,回收率87.5% 96.8%;环氧乙烷日内精密度为4.136.42%之间(n=6),日间精密度为4.747.39% 之间(n=6),甲基环氧乙烷日内精密度为4.286.37%之间(n=6),日间精密度为 4.837.10%之间(n=6);日内(24h)和
10、日间(5天)稳定性均符合要求;实际样品 检测均为“未检出”。上述结果证实,本方法可以满足化妆品中环氧乙烷和甲基环氧 乙烷的检测要求,并最终确定采用外标法计算样本中环氧乙烷和甲基环氧乙烷的含 量。三家实验室验证结果表明,回收率、精密度、标准曲线均符合要求,证实所建 立方法可作为化妆品中环氧乙烷和甲基环氧乙烷的检测方法。CO,X_L图1环氧乙烷和甲基环氧乙烷标准图谱(标准浓度:100ug (环氧乙烷)、50ug (甲基环氧乙烷)六、专家意见与反馈(会议时间:2012年9月)根据国家食品药品监督管理局保化司(以下称保化司)有关化妆品中禁限用物 质检测方法委托工作的要求,河北省保健食品化妆品协会组织完
11、成了化妆品中马来 酸二乙酯、环氧乙烷、环氧丙烷、17种着色剂的检测方法研究。并于2012年9月 20日,就上述检测方法,组织召开专家论证会。与会专家认真听取了项目承担单位关于检测方法、编制说明、验证报告的汇报, 审阅了检测方法,并进行了讨论,一致认为:一、河北省保健食品化妆品协会建立的化妆品中马来酸二乙酯、环氧乙烷、环 氧丙烷、17种着色剂的检测方法,基本满足现阶段化妆品中上述禁限用物质的检测 要求。二、检测方法的书写较规范、内容较全面。与会专家对上述检测方法分别提出了具体修改建议。建议项目承担单位按照本次会议意见,对化妆品中马来酸二乙酯、环氧乙烷、 环氧丙烷、17种着色剂的检测方法,进行修改
12、完善后报国家食品药品监督管理局保 化司。七、国家食药监局保化司组织专家论证会(2012年11月16日)专家建议进一步补充完善后,提交国家食药监局保化司。化妆品中环氧乙烷和甲基环氧乙烷的检测方法编制说明第一部分基本信息1简介环氧乙烷是一种有毒的致癌物质,曾被用作化妆品原料的消毒剂,一些化妆品 中应用了由环氧乙烷合成的聚氧乙烯类原料,可能会有少量残留。环氧乙烷化学性 质非常活泼,能与许多化合物发生开环加成反应。受热后易聚合,在金属盐类或氧 的存在下能分解。甲基环氧乙烷是一种重要的化工原料,主要用于生产非离子表面活性剂,化学 性质活泼,易开环聚合,可与水、氨、醇、二氧化碳等反应,生成相应的化合物或
13、聚合物。甲基环氧乙烷有毒性,液态的甲基环氧乙烷会引起皮肤及眼角膜的灼伤, 其蒸气有刺激和轻度麻醉作用。两种物质一般会在含有聚乙二醇、聚丙二醇的物质中存在,一般在清洁类化妆 品中存在。2属性信息2.1中文名:环氧乙烷、甲基环氧乙烷。2.2英文名称:环氧乙烷:Ethylene oxide;甲基环氧乙烷:Methyloxirane。2.3分子式:环氧乙烷:C2H4O;甲基环氧乙烷:C3H6O。2.4分子量:环氧乙烷44.05;甲基环氧乙烷:58.08。2.5 CAS号:环氧乙烷75-21-8;甲基环氧乙烷75-56-9。2.6结构式:环氧乙烷甲基环氧乙烷x z/CH32.7限定标准环氧乙烷和甲基环氧
14、乙烷在化妆品中均为禁用物质。2.8理化特性环氧乙烷外观与性状:在低温下为无色透明液体,在常温下为无色带有醚刺激 性气味的气体。沸点:10.4C相对密度(空气=1): 1.52;饱和蒸气压(kPa): 145.91(20C); 燃烧热:1262.8 kJ/mol;引燃温度:429C;溶解性:与水可以任何比例混溶。甲基环氧乙烷外观与性状:在常温常压下为无色透明低沸易燃液体,具有类 似醚类气味;沸点:34.24C相对密度(水=1): 0.859;饱和蒸气压(kPa): 75.86(20C); 燃烧热:1887.6 kJ/mol;引燃温度:420C;溶解性:与水可以部分混溶(20C时水中 溶解度40.
15、5% (重量)。第二部分方法选择与优化1分析方法及其条件的选择与优化1.1分析方法的选择本标准起草人通过查阅相关资料和文献,重点参照2010年版中国药典药用 辅料部分新增品种和修订品种,结合本实验室的条件和本方法的技术特点,通过大 量的室内外回收率、精密度及应用范围等一系列研究,建立了一个高选择性、高灵 敏度既定性又定量的测定方法化妆品中环氧乙烷和甲基环氧乙烷的测定-气相色 谱法。1.1.1加盐加水量的选择为实现破乳功能和盐析饱和促进待测物充分挥发,根据国内外文献报道,本实 验加入氯化钠固态和加入水进行样品分散。称取2.0g的阴性样品,以定量加入1g氯 化钠,分别加入水的量为1、3、5、7 m
16、L进行条件优化。以定量加入5mL水,分别 加入氯化钠固态0.1、0.5、1.0、2.0g进行条件优化。结果(表1和表2)表明,加入 1g氯化钠固态和5mL水为最佳条件。表1氯化钠加入量的优化加入氯化钠的量,g加入水的体积,ml环氧乙烷、甲 基环氧乙烷加入量,pg环氧乙烷回收 率,%甲基环氧乙烷 回收率,%11.0环氧乙烷:40pg ;甲基环 氧乙烷:40pg74.678.33.080.583.65.095.695.97.096.196.6表2水加入量的优化加入水的量,mL加入氯化钠的量,g环氧乙烷、甲 基环氧乙烷加入量,pg环氧乙烷回收 率,%甲基环氧乙烷 回收率,%50.1环氧乙烷:40pg
17、; 甲基环 氧乙烷:40pg84.685.40.587.588.61.097.695.72.098.197.61.1.2顶空条件的选择在顶空条件的优化过程中,以取样针为90C、传输管为110C,炉温温度分别 采用65C、70C、75C、80C进行条件优化,结果表明炉温在70C时待测物已充分 挥发,为防止其他较高沸点杂质带入,将炉温定为70C,其他依据传统经验,取样 针和传输管温度定位90C和110C,并经试验证明。1.1.3顶空平衡时间的选择分别选择了 10、20、30、40分钟作为平衡时间,比较信号峰面积和重现性两项 指标(表3),结果表明,30分钟平衡时间最为佳条件。表3不同平衡时间环氧乙
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