吴一鑫¹ 高佳男¹ 任 飞¹ 龙 培¹ 袁剑辉¹ 朱珊珊¹ 黄运龙¹ 郑 琳^1*

摘 要 建立了气相色谱-串联质谱法（GC-MS/MS）测定油类婴幼儿护理产品中18种多环芳烃（PAHs）的方法。样品首先经过环己烷溶解、二甲亚砜萃取、环己烷反萃取、亚铁氰化钾和乙酸锌沉淀处理后，再用气相色谱-串联质谱进行定性及内标法定量分析。结果表明，18种多环芳烃在5μg/L～100μg/L的浓度范围内线性良好，R²在0.9934～0.9992范围内，平均回收率在73.3%～125%之间，相对标准偏差（RSD）为0.55%～8.58% (n＝6)。将本方法应用到实际的婴幼儿润肤油、橄榄油、抚触油产品检测中，结果显示能够实现PAHs的简单、快速、准确检测。

关键词 多环芳烃；气相色谱-串联质谱；油类婴幼儿护理产品

 Determination of PAHs in Baby Care Oil Products by GC-MS/MS

WU Yi-Xin¹  GAO Jia-Nan¹  REN Fei¹  LONG Pei¹  YUAN Jian-Hui¹

ZHU Shan-Shan¹  HUANG Yun-Long¹  ZHENG Lin^1*

Abstract A method was established to determine 18 polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) in baby care oil products by liquid-liquid extraction and back extraction with GC-MS/MS. After being dissolved in cyclohexane, extracted with dimethyl sulfoxide(cyclohexane-saturated)  and then back extracted by cyclohexane and purified by potassium ferrocyanide and zinc acetate, the samples were qualified by GC-MS/MS and quantified by internal standard method. This method had a good linearity in the range of 5μg/L～100μg/L with coefficient of determination (R²) within the range from 0.9934 to 0.9992.The average spiked recoveries of the method ranged from 73.3% to 125% and the relative standard deviations (RSD) varied from 0.55% to 8.58%(n=6).  This method was applied to the detection of infant emollient oil, olive oil, and touch oil products, and the result showed that it was a simple, fast and accurate method.

Keywords polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs); GC-MS/MS; baby care oil products 

油类婴幼儿护理产品是指专门针对婴幼儿皮肤研制，用于婴幼儿日常皮肤护理的油类护肤品。其主体成分与成人护理用品大部分相同，但由于婴幼儿皮肤更加娇嫩与柔软，对于婴幼儿护理产品的要求也就更高，需要更具安全性和低刺激性。德国某质检机构在对油类化妆品的检测中发现，几乎所有检测产品都含有致癌性芳香烃矿物油，其主要致癌成分是多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）^[1]。而现阶段未见有关于婴幼儿护理产品中PAHs的检测报道，因此，有必要开展油类婴幼儿护理产品中PAHs的检测方法研究，并用于婴幼儿护理产品的风险分析。

PAHs是一种不易降解、易在体内堆积且具有致癌性、致畸性的稠环化合物，主要来源于石油、木材、烟草等有机物质的不完全燃烧^[2]。早在1979年，美国环境保护署（U.S. Environmental Protection Agency, USEPA）就将16种多环芳烃列为优先控制污染物^[3]。我国《化妆品安全技术规范》（2015版）也已明确规定禁止化妆品中添加包括苯并[a]芘在内的9种多环芳烃^[4]。目前，对于化妆品中多环芳烃的检测主要以气相色谱-质谱法为主 ^[5-12]。其中，GB/T 29670-2013《化妆品中萘、苯并[a]蒽等9种多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法》使用了气相色谱-质谱法测定化妆品中9种多环芳烃 ^[5]。但国际癌症研究机构（International Agency for Research on Cancer, IARC）列出的94种具有致癌作用的化合物中有15种PAHs ^[13]，美国环境保护署重点监测污染物中有16种PAHs ^[3]，因此，需要扩展PAHs的检测种类，开发苊烯、茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[g,h,i]苝等高分子量PAHs的检测方法。另外，单级质谱面对成分复杂的化妆品时，存在样品干扰大、杂峰多等问题，使得气相色谱-质谱的检测方法应用受限。而相对于单级质谱来说，二级质谱的灵敏度及准确度更高，更加适用于复杂样品的检测，能增强气相色谱-质谱法检测PAHs方法的抗干扰能力，扩宽PAHs的检测种类，解决目前方法中存在的不足。本研究旨在依据气相色谱-串联质谱的高灵敏度和强特异性，采用多反应监测（MRM）模式对离子碎片进行二次选择，建立一套快速测定油类婴幼儿护理产品中18种多环芳烃的方法，为婴幼儿护理产品的检验和质量控制提供科学依据和技术支持。 

1  实验部分

1.1 主要仪器与试剂

18种PAHs混合标准溶液（迪马公司，1000 mg/L）；萘-d8（1146-65-2）标准溶液（AccuStandard，2000 mg/L）；蒽-d10（1719-06-8）标准溶液（AccuStandard，2000 mg/L）；苯并[a]蒽-d12（1718-53-2）标准溶液（AccuStandard，10 mg/L）；二苯并[a,h]蒽-d14（13250-98-1）标准溶液（迪马公司，200 mg/L）；环己烷（Cyclohexane）、甲苯（Toluene）均为色谱纯（美国TEDIA天地试剂公司）；二甲亚砜、氯化钠、亚铁氰化钾和乙酸锌均为分析纯；油类婴幼儿护理产品均为市售样品。

Agilent 7000GC-QQQ气相色谱-串联质谱联用仪；SIGMA 3-18k 台式冷冻离心机；奥盛 MTV-100 多管涡旋振荡器。

1.2 标准溶液配制

内标工作液由萘-d8、蒽-d10、苯并[a]蒽-d12和二苯并[a,h]蒽-d14四种标准溶液混合而成，并用甲苯稀释至浓度800μg/L。

18种PAHs混合标准溶液（迪马公司，1000 mg/L）用甲苯稀释100倍，作为标准工作储备液，各目标物浓度10 mg/L，再由储备液逐级配置成5μg/L～100μg/L的混合系列标准工作溶液。在每个标准溶液中加入适量内标工作液，使得4种内标物的浓度为25μg /L。

1.3 样品前处理

第一步：准确称取0.25 g待测样品于50 mL塑料离心管中，加入5 mL环己烷和内标工作液（最终内标工作液浓度约为25μg/L），震荡混匀，再加入4 mL二甲亚砜（环己烷饱和），涡旋2 min，离心或静置分层，取下层二甲亚砜至另一个50 mL塑料离心管中，上层环己烷层再用4 mL二甲亚砜（环己烷饱和）提取1次，合并二甲亚砜层。

第二步：向二甲亚砜提取液中加入30 mL 4%氯化钠溶液和5 mL环己烷，混匀后分别加入0.2 mL的亚铁氰化钾和乙酸锌溶液，剧烈摇动2 min，4000 r/min离心5 min，取上清液转移至15 mL塑料离心管中，再用5 mL环己烷重复萃取1次，合并提取液，并用适量无水硫酸钠除水后供GC-MS/MS分析。

部分环己烷分散效果较差的油品，可采用二甲亚砜溶解样品，溶解完毕后采用第二步操作即可。

1.4 气相色谱-质谱条件

1.4.1 气相色谱条件

色谱柱：TG-17MS毛细管柱（30 m×25 mm，0.25 μm）；

进样口温度：300℃；

柱流速：1.0 mL/min；

载气：氦气（纯度99.999%）；

进样量：1.0μL，不分流进样；

程序升温：以90℃的初始温度保持1 min，然后以30℃/min的速率升至250℃，再以4℃/min的速率升至330℃，保持2 min。

1.4.2 质谱条件

离子源温度：230℃；

串联四级杆温度150℃；

传输线温度：280℃；

电子能量70 eV的EI源轰击；

溶剂延迟：2 min；

用多反应监测（MRM）的扫描方式；

MRM参数见表1。

表1  多环芳烃及其内标物的质谱参数

Table 1  GC-MS/MS parameters for individual PAHs and internal standard

2  结果与讨论

2.1 样品前处理

2.1.1 提取溶剂的选择

根据文献报道，经过环己烷溶解、二甲亚砜提取PAHs、提取液加入4%氯化钠溶液后，再用环己烷反萃取的方法对于涂料样品中PAHs的提取具有良好效果^[14]。经过研究验证，该方法对绝大部分油类产品中多环芳烃的提取同样有较好效果。但由于环己烷极性较弱，对于含甘油等极性物质的婴幼儿护理产品的溶解效果较差，因此，此类产品可直接用二甲亚砜作为提取溶剂。

2.1.2 净化

由于油类护理产品中含有大量的脂溶性物质，而PAHs具有亲脂性，使得在样品提取过程中极易带入大量脂溶性杂质，所以需要对提取液进行净化。虽然二甲亚砜对PAHs的溶解能力较强，但对脂溶性物质的溶解能力较小，因此，选用二甲亚砜液液萃取可以达到良好的去除脂溶性物质的效果。对于样品中的其他杂质，则采用亚铁氰化钾和乙酸锌沉淀去除。图1为净化前后的油类婴幼儿护理产品加标（5μg/mL）色谱对比图。由图1可知，经过二甲亚砜液液萃取以及亚铁氰化钾和乙酸锌沉淀处理净化后，可有效去除基体杂质干扰，表明该方法对于油类护理化妆品有良好的分离、净化和提取效果。

2.2 线性范围和检出限

表2列举了18种PAHs在6个不同质量浓度（5μg/L、10μg/L、20μg/L、50μg/L、80μg/L、100μg/L）水平下，进样分析所得的定量离子谱峰面积与其相对应质量浓度线性关系，与图2的MRM图（物质编号和表2一致）对应。通过检出限（LOD，3倍信噪比时对应的化合物浓度）以及定量限（LOQ，10倍信噪比对应的化合物浓度）可以看出，18种PAHs的检测线性范围宽，线性关系良好，R²为 0.9934以上，检出限低。

 1：油类婴幼儿护理产品净化前18种多环芳烃总离子色谱图；2：油类婴幼儿护理产品净化后18种多环芳烃总离子色谱图。

图1  油类婴幼儿护理产品净化前后的总离子色谱图

Fig.1  Total ion chromatogram of baby care oil products before and after purification

表2  18种PAHs的线性相关系数、检出限、定量限和内标物

Table 2  Correlation coefficients, limits of detection(LODs), limits of quantification(LOQs) and internal standards of 18 PAHs

图2  18种多环芳烃化合物的总离子色谱图

Fig.2  Total ion chromatogram chromatography of 18 PAHs

2.3 回收率和精密度

向市售的山茶油和甘油两类油类婴幼儿护理产品中分别添加0.1μg和1.0μg的PAHs，每个浓度水平平行测定6次，测定后得到的18种PAHs加标回收率及相对标准偏差结果见表3。

由表3可得，山茶油中18种PAHs的回收率为81.7%～125 %，RSD在 0.55 %～ 8.58%之间；甘油类润肤油中18种PAHs的回收率为73.3%～120%，RSD在 0.55%～8.02%之间。

2.4 实际样品的测定

根据上述实验方法对市售BB油、橄榄油、山茶油等22批油类婴幼儿护理产品进行检测，共有2个样品中检出多环芳烃，均为山茶油。18种PAHs中共检出6种，分别为萘、苊希、茐、菲、荧蒽、芘，其中，野生山茶油中菲的含量较高，质量比超过1.2 mg/kg。这可能是由于山茶油提炼过程中温度过高或者茶籽中混入机油等原因，使得有机物分解形成PAHs。其余PAHs含量在定量限附近，其PAHs来源可能是在原料加工过程中或在生产储藏过程中因与含有PAHs的容器接触而引入。

表3  PAHs的回收率和标准偏差 

Table 3  Recoveries and relative standard deviation of PAHs

表3（续）

3  结论

本研究通过气相色谱-串联质谱建立了同时测定油类婴幼儿护理产品中18种多环芳烃的方法。该方法利用多环芳烃在环己烷和二甲亚砜之间的溶解度差异，有效提取了油类产品中的多环芳烃，回收率为73.3%～125%，精密度≤8.02%，并通过三重四极杆质谱的高选择性和内标矫正，解决了复杂基质中多环芳烃的测定问题。同时，该方法的前处理操作简单、灵敏度高、检测时间短、结果准确，可用于各类油类护理产品中多环芳烃的检测。采用该方法分析市售油类婴幼儿护理产品中的多环芳烃，结果显示部分油类婴幼儿护理产品中含有多环芳烃，长期使用这些含有多环芳烃的产品，可能会造成婴幼儿肝脏和神经系统损伤。

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（文章类别：CPST-B）