全 文 :第 45 卷第 9 期
2015 年 9 月
日 用 化 学 工 业
China Surfactant Detergent & Cosmetics
Vol. 45 No. 9
Sept. 2015
收稿日期:2015 - 06 - 24;修回日期:2015 - 08 - 27
基金项目:国家自然科学基金资助项目(51403006);北京市自然科学基金资助项目(2144046)
作者简介:吴艳苹(1970 -),女,北京人,硕士研究生,电话:(010)69313053。
通讯联系人:唐 颖,博士,副教授,电话:(010)68984917,E - mail:tangying@ th. btbu. edu. cn。
高效液相色谱法同时测定海娜染发粉中的
散沫花醌和对苯二胺
吴艳苹1,2,唐 颖1,宋文婷1,曹 蕊3,刘 洋4
(1.北京工商大学 理学院 化妆品系,北京 100048;2.北京市房山区食品药品安全监控中心,北京 102400;
3.国家食品药品监督管理总局 保健食品审评中心,北京 100070;4.中国香料香精化妆品工业协会,北京 100079)
摘要:建立了一种同时测定海娜染发粉中散沫花醌和对苯二胺的高效液相色谱法。样品经体积分数为 50%的甲醇水溶
液超声提取,采用 Waters C18色谱柱和二极管阵列检测器,以 V(甲醇)∶ V(0. 1 mol /L乙酸水溶液)= 33. 5∶ 66. 5 的混合溶
液为流动相,流速 1. 0 mL /min,柱温 30 ℃,检测波长 280 nm。实验结果表明,散沫花醌和对苯二胺的检出限(S /N = 3)分
别为 0. 018 和 0. 014 mg /L,定量限(S /N = 10)分别为 0. 055 和 0. 042 mg /L。当散沫花醌的质量浓度在 0. 515 ~
51. 50 mg /L、对苯二胺的质量浓度在 21. 50 ~ 430. 00 mg /L范围内时,方法的线性关系良好,相关系数分别为 0. 999 8 和
0. 999 4。对苯二胺的加标回收率(n = 3)为 102. 20% ~ 105. 42%,RSD 为 0. 36% ~ 1. 34%;散沫花醌的加标回收率为
96. 74% ~ 107. 30%,RSD为 0. 99% ~ 2. 30%。采用该方法对 53 份市售海娜染发粉样品进行检测:有 30 个样品只检出
散沫花醌,12 个样品同时检出散沫花醌和对苯二胺,7 个样品只检出对苯二胺,4 个样品散沫花醌和对苯二胺均未检出。
关键词:海娜染发粉;高效液相色谱法;散沫花醌;对苯二胺
中图分类号:TQ658. 3 + 4 文献标识码:A 文章编号:1001 - 1803(2015)09 - 0533 - 04
DOI:10. 13218 / j. cnki. csdc. 2015. 09. 012
Simultaneous determination of lawsone and p - phenylenediamine in
henna hair - coloring powders by high performance liquid chromatography
WU Yan - ping1,2,TANG Ying1,SONG Wen - ting1,CAO Rui3,LIU Yang4
(1. Department of Cosmetics,School of Science,Beijing Technology and Business University,Beijing 100048,China;
2. Fangshan District Beijing Food and Drug Safety Monitoring Center,Beijing 102400,China;
3. Center for Health Food Evaluation,China Food and Drug Administration,Beijing 100070,China;
4. China Association of Fragrance Flavour and Cosmetic Industries,Beijing 100079,China)
Abstract:A high performance liquid chromatography (HPLC)method was established to detect lawsone and
p - phenylenediamine in henna hair - coloring powder. The samples were dissolved by 50% methanol and
analyzed by Waters C18 column (150 mm ×4. 6 mm,5 μm). Mobile phase is methanol and 0. 1 mol /L acetic
acid aqueous solution (volume ratio of 33. 5 ∶ 66. 5)at a flow rate of 1. 0 mL /min. Operating temperature is
30 ℃ . Detection wavelength is 280 nm. The detection limit (S /N = 3)for lawsone and p - phenylenediamine
is 0. 018 and 0. 014 mg /L respectively,and the limit of quantification (S /N = 10)is 0. 055 and 0. 042 mg /L
respectively. A good linear relation displays when lawsone is in the mass concentration range of 0. 515 -51. 50 mg/L
(r = 0. 999 8)and p - phenylenediamine is in the range of 21. 50 - 430. 00 mg /L (r = 0. 999 4). The spiked
recoveries (n = 3)are within the range of 102. 20% - 105. 42% for p - phenylenediamine and 96. 74% -
107. 30% for lawsone. The relative standard deviations (RSD)of p - phenylenediamine and lawsone are
0. 36% -1. 34% and 0. 99% - 2. 30% respectively. Among test results of 53 henna hair - coloring powder
samples from market,lawsone appears alone in 30 samples;both lawsone and p - phenylenediamine appear in
12 samples;p - phenylenediamine appears alone in seven samples and neither lawsone nor p - phenylenediamine
appears in four samples.
Key words:henna hair - coloring powder;high performance liquid chromatography;lawsone;p - phenylenedia-
mine
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分析与检测 日 用 化 学 工 业 第 45 卷
海娜是近年在我国市场和网络上销售风靡的植物
性染发剂,其植物来源为千屈菜科(Lythtaceae)散沫花
属植物散沫花(Lawsonia inermis L.),又称指甲花。散
沫花的主要着色成分为 2 -羟基 - 1,4 -萘醌,俗称散
沫花醌[1 - 2]。海娜作为一种天然的植物染发原料,在
包括欧盟和美国的许多国家和地区广泛使用。目前我
国市场上的海娜染发产品品牌众多,鱼龙混杂。某些
不法商家还在宣称纯天然的海娜粉中添加对苯二胺,
不仅欺骗了消费者,还对消费者的健康安全构成了潜
在威胁。对苯二胺是氧化型染发剂中的一种具有强致
癌和致敏性的染料中间体,是化妆品中的严格限用物
质。我国《化妆品卫生规范》(2007 年版)规定对苯二
胺的最大允许使用质量分数为 6. 0%[3],但对散沫花
醌没有作出规定。2004 年,欧盟在对海娜的安全评估
中认为散沫花醌具有潜在的遗传毒性 /致突变作用。
2013 年 9 月 19 日欧盟消费者安全科学委员会(SCCS)
对海娜的最新评估结果认为:散沫花醌质量分数不大
于 1. 4%时,可作为染发剂安全使用[4]。
目前,对苯二胺的检测方法已较为成熟,多采用高
效液相色谱法(如 GB 7916—87)[5 - 8]。我国对散沫花
醌的安全性评价尚无定论,关于其检测方法的文献也
较少[9,10],因而对海娜的质量监控近乎盲点。2011
年,西班牙 Almeida等[11]采用高效液相色谱法首次对
海娜纹身制品中散沫花醌和对苯二胺进行了定量检
测,发现海娜制品中对苯二胺掺杂现象严重。因此,笔
者拟建立同时测定海娜粉中散沫花醌和对苯二胺的高
效液相色谱法,并对 53 份我国市售海娜染发粉进行抽
检,以期为消费者使用安全以及染发化妆品的市场监
督提供技术支持。
1 实验部分
1. 1 主要仪器与试剂
LC - 20AT 高效液相色谱仪,岛津公司;CP225D
电子天平,赛多利斯公司;KQ - 500E 超声清洗器,昆
山超声仪器厂;TGL - 16G 台式高速离心机,上海医用
分析仪器厂。对苯二胺标准品,纯度不小于 99. 0%,
Sigma - Aldrich 公司;散沫花醌标准品,纯度为 97%,
Sigma - Aldrich公司;甲醇,色谱纯,Fisher Scientific 公
司;乙酸、乙醇,分析纯,北京化工厂;实验用水为娃哈
哈纯净水。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 色谱条件
色谱柱为 Waters C18色谱柱(150 mm × 4. 6 mm,
5 μm);流动相为 V(甲醇)∶ V(0. 1 mol /L乙酸水溶液)=
33. 5∶ 66. 5 的混合溶液;流速 1. 0 mL /min;检测波长
280 nm;柱温 30 ℃;进样量 10. 0 μL。
1. 2. 2 标准溶液的配制
精密称取一定量的对苯二胺和散沫花醌标准品于
100 mL容量瓶中,用体积分数为 50%的甲醇水溶液溶
解并定容,配制成一定质量浓度的混合标准储备液,于
4 ℃保存。
将混合标准储备液用 50%甲醇水溶液稀释,配制
成系列混合标准溶液,其中对苯二胺的质量浓度分别
为 430. 00,215. 00,107. 50,53. 75,21. 50,10. 75,4. 30
和 2. 15 mg /L,散沫花醌的质量浓度分别为 103. 00,
51. 50,25. 75,12. 875,5. 15,2. 575,1. 03和 0. 515 mg /L。
1. 2. 3 样品前处理
精密称取 0. 1 g 样品粉末,置于具塞刻度离心管
中,加入 50%的甲醇水溶液 10 mL,超声提取 15 min,
离心 5 min,转速为 10 000 r /min。取上清液 0. 8 mL与
10%甲醇水溶液 4. 2 mL 混合均匀,经 0. 45 μm 滤膜
过滤,得样品溶液。
2 结果与讨论
2. 1 线性及线性范围
在设定的色谱条件下,测定不同质量浓度标准溶
液的峰面积,以质量浓度(ρ,mg /L)为横坐标,以峰面
积(A)为纵坐标,建立标准曲线,计算回归方程,结果
如表 1 所示,对苯二胺在 21. 50 ~ 430. 00 mg /L、散沫花
醌在 0. 515 ~ 51. 50 mg /L 的质量浓度范围内方法具有
良好的线性关系,相关系数(r)分别为0. 999 4和0. 999 8。
表 1 散沫花醌和对苯二胺的线性范围、
回归方程和相关系数
Tab. 1 Linearity ranges,regression equations and correlation
coefficients of lawsone and p - phenylenediamine
线性范围 /
(mg·L -1) 回归方程
r
对苯二胺 21. 50 ~ 430. 00 A = 7. 2455ρ + 326. 11 0. 999 4
散沫花醌 0. 515 ~ 51. 50 A = 49. 159ρ - 20. 877 0. 999 8
2. 2 检出限和定量限
在设定的色谱条件下,以 3 倍信噪比(S /N = 3)确
定检出限,10 倍信噪比(S /N = 10)确定定量限。对苯
二胺的检出限为 0. 014 mg /L,定量限为 0. 042 mg /L;
散沫 花 醌 的 检 出 限 为 0. 018 mg /L,定 量 限 为
0. 055 mg /L。
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第 9 期 吴艳苹,等:高效液相色谱法同时测定海娜染发粉中的散沫花醌和对苯二胺 分析与检测
2. 3 精密度
在设定的色谱条件下,对高、中、低 3 个质量浓度
水平的标准品溶液进行测定,每个质量浓度连续测定
6 次,计算相对标准偏差(RSD),结果见表 2。结果表
明,散沫花醌在 3 个质量浓度下的 RSD 为 0. 434% ~
1. 259%,对苯二胺的 RSD为 0. 347% ~ 0. 926%,实验
的精密度良好。
表 2 散沫花醌和对苯二胺的精密度试验结果(n = 6)
Tab. 2 Precision of lawsone and p - phenylenediamine (n = 6)
ρ /(mg·L -1) RSD /%
2. 58 0. 434
散沫花醌 51. 50 0. 787
103. 00 1. 259
10. 75 0. 758
对苯二胺 215. 00 0. 347
430. 00 0. 926
2. 4 稳定性
选择阳性样品(同时含有散沫花醌和对苯二胺)
配制成样品溶液,于 25 ℃放置,分别在 0,1,2,3,4,5
和 6 h后按照上述方法测定,考察样品溶液在 6 h内的
稳定性。样品溶液中对苯二胺和散沫花醌的相对标准
偏差分别为 3. 64%和 1. 42%。实验结果表明,样品溶
液在配制后的 6 h内稳定性良好。
2. 5 加标回收
选择阴性样品进行加标回收实验,散沫花醌和对
苯二胺分别添加高、中、低 3 个质量浓度水平,每个水
平平行测定 3 次,计算平均回收率和相对标准偏差
(RSD),结果见表 2。由表 2 可知,对苯二胺在 3 个质
量浓度水平的加标回收率为 102. 20% ~ 105. 42%,相
对标准偏差为 0. 36% ~ 1. 34%;散沫花醌的加标回收
率为 96. 74% ~ 107. 30%,相对标准偏差为 0. 99% ~
2. 30%。表明方法的回收率良好,可满足对样品的准
确定量测定。
表 3 对苯二胺和散沫花醌的加标回收率和 RSD(n = 3)
Tab. 3 Spiked recoveries and RSD of lawsone and
p - phenylenediamine (n = 3)
添加量 /mg 平均测定总量 /mg 平均回收率 /% RSD /%
5. 90 6. 068 9 102. 86 0. 36
对苯二胺 11. 83 12. 089 9 102. 20 1. 34
15. 07 15. 886 4 105. 42 0. 52
0. 94 1. 008 6 107. 30 1. 57
散沫花醌 1. 57 1. 534 7 97. 75 2. 30
3. 15 3. 047 3 96. 74 0. 99
2. 6 市售样品检测
共检测了 54 份样品,除了 1 号样品为散沫花植物
原粉,其余样品均为我国市售海娜染发粉商品,且均在
包装上标识为纯天然纯植物无添加化学成分。除了
B1 样品购自实体店,其余均为电商销售产品。样品产
地集中于印度(42)、中国新疆(6)和巴基斯坦(3),还
有 2 个样品未标注产地。从外观上看,标识为对头发
有染黑效果的样品(20)粉末颜色较深,多为深灰绿至
灰黑色;标识为染后头发为棕色或咖啡色的样品(21)
和酒红色的样品(12)颜色较浅,多为黄绿色至浅棕黄
色。实验时,将样品按 1. 2 的实验方法,测定对苯二胺
和散沫花醌含量。每个样品溶液进样 3 针,以平均峰
面积代入 2. 1 中的线性方程,最终计算出相应的质量
分数,结果汇总于表 4。代表性样品的高效液相色谱
图如图 1,有只检出散沫花醌(保留时间 17. 5 min 左
右)、只检出对苯二胺(保留时间 1. 2 min左右)和两者
均检出 3 种情况。
图 1 代表性样品色谱图
Fig. 1 Chromatograms of typical hair - coloring product samples
由表 4 可知,采用建立的方法分析散沫花植物原
粉检出散沫花醌的质量分数为 0. 16%,对苯二胺未检
出,谱图各峰分离度较好,特征明显,可用于对海娜制
品的准确鉴别分析。对市售的 53 个海娜染发粉的检
测发现,有 30 个样品(占总抽样量的 56. 6%)中只检
出散沫花醌,质量分数范围 0. 04% ~ 0. 62%,均在欧
盟消费者安全科学委员会建议的 1. 4%内,可以作为
染发粉安全使用;有 19 个样品(占 35. 8%)中检出了
对苯二胺,非包装标注的纯天然产品,其中 89. 5%的
样品中对苯二胺质量分数超出 6. 0%,最高者达
25. 72%,安全性难以保证;宣称有染黑效果的海娜粉
样品中的对苯二胺检出率高达 90%,存在严重的虚假
标识与欺骗消费者现象;另外还有 4 个样品(占
7. 5%)中散沫花醌和对苯二胺均未检出。
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分析与检测 日 用 化 学 工 业 第 45 卷
表 4 54 份海娜粉样品中散沫花醌和对苯二胺含量的测定结果
Tab. 4 Determination of lawsone and p - phenylenediamine in 54 henna samples from market
编号 产地
w /%
散沫花醌 对苯二胺
编号 产地
w /%
散沫花醌 对苯二胺
1 新西兰 0. 16 — C7 印度 0. 26 —
B1 巴基斯坦 0. 46 25. 72 C8 中国新疆 0. 12 —
B2 中国新疆 0. 08 14. 04 C9 印度 0. 46 9. 72
B3 印度 0. 07 19. 33 C10 印度 0. 26 —
B4 印度 — 18. 35 C11 印度 0. 25 —
B5 未标注 0. 10 5. 54 C12 印度 0. 26 —
B6 印度 0. 07 18. 01 C13 印度 0. 07 —
B7 印度 0. 55 — C14 印度 0. 29 —
B8 印度 — — C15 印度 0. 13 —
B9 中国新疆 — 24. 25 C16 印度 0. 13 —
B10 印度 0. 10 14. 60 C17 印度 0. 57 —
B11 印度 0. 17 20. 99 C18 印度 0. 27 —
B12 印度 0. 06 14. 45 C19 印度 0. 61 —
B13 印度 — 14. 49 C20 中国新疆 0. 17 —
B14 印度 — 13. 43 C21 巴基斯坦 0. 36 —
B15 印度 0. 07 14. 93 R1 印度 0. 62 —
B16 印度 — 12. 71 R2 印度 0. 05 —
B17 印度 0. 10 14. 84 R3 印度 — —
B18 印度 — 10. 77 R4 印度 0. 27 —
B19 印度 0. 14 4. 86 R5 印度 0. 12 —
B20 印度 — 13. 77 R6 印度 — —
C1 中国新疆 0. 05 — R7 印度 0. 31 —
C2 巴基斯坦 0. 24 — R8 印度 0. 10 —
C3 中国新疆 0. 26 — R9 印度 0. 09 —
C4 印度 0. 39 — R10 印度 0. 13 —
C5 印度 — — R11 印度 0. 08 —
C6 未标注 0. 04 — R12 印度 0. 06 —
注:样品编号中 1 代表散沫花植物原粉,B1 ~ 20 代表样品染后头发为黑色,C1 ~ 21 代表样品染后头发为棕色、板栗色或咖啡色,R1 ~ 12 代表样
品染后头发为酒红色;“—”代表未检出。
3 结论
建立了同时测定海娜染发粉中散沫花醌和对苯二
胺的高效液相色谱法。此法简单、快速、准确,可用于
市售海娜粉中散沫花醌和对苯二胺的定量检测,为海
娜染发粉的质量控制与监管提供技术支持。市场抽检
的结果表明,我国的海娜染发粉以网络销售为主,对苯
二胺的掺杂和超标现象严重,产品的安全性和正品率
难以保证,我国天然染发品市场亟需强有力监管,以保
障消费者健康安全。
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