熱解吸-電噴霧-原位質譜儀快速篩查化妝品中非法添加抗生素類藥物

王月玲 續艷麗 張金蓮 馮蕙 周燦燦 趙新玉

目的：采用熱解吸一電噴霧一原位質譜儀，對29種抗生素類藥物建立數據庫，通過金屬探針直接接觸化妝品或通過簡單前處理后接觸，經熱解吸一電噴霧離子化，進入三重四極桿質譜檢測器進行定性分析，實現美白祛斑類和祛痘類化妝品中29種抗生素類藥物的快速檢測。方法：設置溫控儀溫度為280℃，干燥氣溫度為300℃，干燥氣流速為3L/min，電噴霧溶劑為0.1%甲酸水溶液一甲醇（1：L V/V），流速為150UL/h時，MRM模式為ESl+，儀器響應值最優，靈敏度最高。結果：應用該法對市售17批次祛痘類護膚品、30批次美白祛斑類護膚品進行檢測，均未檢出含抗生素類藥物。結論：該方法可用于美白祛斑類和祛痘類化妝品中29種抗生素類藥物的快速篩查。

近年來，隨著人民生活水平的提高，化妝品市場迅速繁榮壯大，各類產品花樣繁多，為吸引消費者，“透亮嫩白”“無痕祛痘”等功能產品層出不窮，而這些“神奇”功效的背后，很可能隱藏著化妝品中非法添加的藥物被人體長期攝入的巨大危害。我國《化妝品安全技術規范》（2015年版）禁用組分表30l項明確將抗生素列為禁用物質，不得在化妝品中添加使用，但由于其具有殺菌、抑菌的功效，一些不法企業在經濟利益的驅使下，在化妝品配方中非法添加抗生素類物質，長期使用這些化妝品易引起接觸性皮炎、過敏等癥狀，易產生耐藥性，造成健康隱患。近幾年，針對化妝品中已知風險的靶向分析，我國已建立了可靠的檢測方法和體系，而針對復雜多變的未知風險物質，仍需研究篩查分析技術。因此，建立涵蓋更廣范圍的禁用組分快速篩查方法和相應的篩查數據庫對化妝品行業的監管與保障消費者的使用安全具有重要的意義。

目前，有關化妝品中抗生素類物質的檢測方法主要有高效、超高效液相色譜法和液相色譜一串聯質譜法（LC-MS/MS）。LC-MS/MS適用于已知目標物的分析，在沒有標準品和短時間內難以建立檢測方法的情況下，很難快速完成檢測。近年來，兼具離子阱和高分辨質譜平行檢測能力的線性離子阱/靜電場軌道阱高分辨質譜檢測系統（LTQ/OrbitrapMS）已在非法添加和殘留分析領域得到應用。

本研究采用熱解吸一離子源一原位質譜儀檢測系統建立了同時快速篩查化妝品中29種抗生素類化合物的分析方法。熱解吸一電噴霧離子源一三重四極桿質譜（TD-ESIMS/MS）是目前比較先進的質譜技術之一，與傳統質譜方法相比，具有儀器小型化、取樣方法簡單化、數據信息化的特點，能實現樣品無需進行復雜地提取：爭化等前處理，只需金屬探針接觸樣品或樣品溶液，以高溫方式完成探針表面吸附物質的解吸過程，解吸后的氣相物質分子經載氣流軌道收束并吹送至電噴霧區域，完成離子化過程，最終進入三重四極桿質譜檢測器分析。本實驗通過采集29種抗生素類化合物的一級精確質量數和二級碎片離子質譜圖數據庫，無需對照品即可完成29種抗生素化合物的快速篩查和確證。此研究提高了日常檢驗的工作效率和化妝品安全風險監控水平，對保障監管工作的順利開展和化妝品的使用安全具有重要意義。

試驗部分

Ultivo三重四極桿質譜儀（美國Anglent公司），熱解吸一電噴霧離子源（山東國投鴻基檢測技術股份有限公司）;金屬取樣探針，長4cm，直徑為2.8mm;Milli-Q超純水機（美國密理博公司）;MettlerToledo電子天平XSE205DU（瑞士梅特勒一托利多公司）;超聲波清洗儀（靈芝）;移液槍（德國Eppendo rf公司）;FaVEx-NM與FaVEx-HP固相萃取小柱（山東巨研科技股份有限公司）。

樣品為市場采購的市售美白祛斑與祛痘類化妝品共47批次，其中，祛痘類產品17批次，美白祛斑類產品30批次。具體樣品信息見108頁表1、表2，對照品信息見109頁表3。

甲醇、乙腈為德國默克生產的色譜純試劑;純化水為超純水機制備;其他試劑為國產優級純試劑。

2.1對照品溶液的制備

分別精密稱取以上48種抗生素類藥物各適量（稱樣量見表3），分別置10mL量瓶中，用50%甲醇溶解并定容，得到濃度分別為1mg/mL的對照品儲備液，儲存于-18℃冰箱中。分別精密吸取各對照品儲備液0.1mL，于10mL容量瓶中，用乙睛定容至刻度，配制成質量濃度為10pg/ml的對照品溶液。

2.2靈敏度溶液的制備

將原位質譜儀上有響應的29種抗生素對照品溶液分別稀釋，直至儀器信噪比顯示為3：1，此溶液為靈敏度溶液，溶液濃度為儀器檢出限。

2.3質控溶液的配制

精密吸取原位質譜儀上有響應的29種抗生素對照品儲備液適量，用乙睛稀釋成質量濃度為100ng/mL的混合對照品溶液，作為質控溶液。

2.4供試品溶液的配制

水劑化妝品：原液直接測試;

乳劑和霜劑化妝品：稱取樣品0.2g，置于具塞比色管中，加入甲醇10mL，手動振蕩30s，使試樣與提取溶劑充分混勻，超聲提取3分鐘，搖勻，過0.22um的濾膜，即得。

3.1熱解吸電噴霧檢測參數條件

溫控儀溫度280。C，注射泵溶劑為0.1%（v/v）甲酸溶液一甲醇（l：1），流速為150pL/h，霧化氣流速為5psi，霧化器壓力為34.5kPa（5psi）;進樣量為3uL。

3.2質譜條件

MRM模式為ESI+;干燥氣流速為3L/min;干燥氣溫度為280℃;毛細管電壓為4000V。

3.3抗生素類藥物蒺譜數據庫建立

在優化的質譜條件下，精密移取48種抗生素對照品溶液各3pL至探針表面取樣環，然后將探針插入加熱管，進行檢測分析，運用FS檢測確定母離子、SIM確定Fragmentor、PIS確定子離子及碰撞能范圍、MRM選擇合適的子離子和碰撞能，最終形成一級精確質量數和二級碎片離子質譜圖數據庫。有19種對照品溶液在原位質譜儀上無響應，得到29種抗生素物質質譜數據庫信息（見110頁表4）。

結果與討論

實驗選取水劑、乳劑和霜劑各一批樣品，分別考察了三種提取方法。第一種方法無需前處理，直接通過金屬探針直接接觸進樣;第二種參考文獻《超高效液相色譜一線性離子阱/靜電場軌道阱質譜法快速檢測化妝品中66種抗生素》中前處理方法，稱樣0.2g，加乙腈10mL，渦旋震蕩30s，超聲20min，定容至25mL，過濾，取續濾液測試;第三種方法為山東巨研科技股份有限公司提供的方法，稱樣0.2g，加入10m10.5%甲酸乙腈振搖、離心后，過FaVEx-HP固相萃取小柱凈化，流出液上機分析。結果顯示：第一種方法簡便易行，可作為水劑化妝品篩查前處理方法;乳劑和霜劑應基質復雜，基質效應較大，干擾分析。第三種方法中過FaVEx-HP固相萃取小柱，基質效應明顯減小，但比較費時費力，成本也比較高，不適合快速篩查。第二種方法前處理相對簡單省事。綜合分析比較，第二種提取方法可作為乳劑和霜劑化妝品篩查的前處理方法。

取化妝品空白基質（水、乳、霜各一批），按1.4.1項下方法制備，然后按1.3項下儀器條件上機測試，考察空白基質的干擾。結果顯示：空白基質均未檢出該29種抗生素類藥物，表明空白基質對檢測無干擾，本方法專屬性好。

根據《化妝品安全技術規范》（2015年版）衛生化學檢測方法總則要求，檢出限（LOD）以3倍空白噪聲對應的質量或濃度表示，本研究采用對照品的靈敏度溶液采集了一個儀器檢出限，數據見110頁表4。

精密吸取混合對照品溶液1mL，加入0.2g化妝品基質中（水、乳、霜各一批），配制成29種抗生素類藥物含量均為100ng/g的加標樣品，分別按1.2.4項下的方法操作，重復進樣6次。結果表明：各化合物均有檢出，響應值RSD值為8.1～13.7，說明方法重復性良好。

分別將重復性實驗的加標樣品溶液在lh、2h、4h、12h進樣測定，每個取樣點進樣3次，結果表明29種抗生素類藥物在1～12h內均可檢出，說明方法穩定性良好，能夠滿足實驗要求。

樣品為市場采購的17批次祛痘類化妝品和30批次美白祛斑類化妝品，按1.2.4項下的方法處理，量取各供試品溶液3HL，至探針表面取樣環上，按照1.3項下的儀器方法，測試17批次祛痘類護膚品、30批次美白祛斑類護膚品，每個樣品平行測定3次，若樣品與對照品溶液具有相同的分子離子峰和碎片離子峰，而且所選擇的碎片離子豐度比與對照品溶液的離子豐度比相一致，則可判斷樣品中存在這種化合物。結果顯示：樣品均未檢出抗生素類藥物。

結論

建立了熱解吸一離子源一原位質譜儀同時篩查化妝品中29種抗生素類藥物的檢測方法與數據庫，實現不需要對照品，只需要匹配質譜數據庫，就可以進行美白祛斑類和祛痘類化妝品中非法添加抗生素類物質的非靶向快速篩查，大大提高了工作效率;

考察比較了美白祛斑類和祛痘類化妝品水劑、乳劑、霜劑三種基質的樣品前處理方法，篩選出適合于本儀器進樣的簡便、快速的提取方法;

本研究擴大了熱解吸一電噴霧質譜快檢平臺在化妝品非法添加鄰域的應用。