化妆品中甲醇的检测方法气相色谱法中国食品药品检定研究院.docx

1、化妆品中甲醇的检测方法气相色谱法中国食品药品检定研究院附件3：化妆品中甲醇的检测方法（气相色谱法）（征求意见稿）1 范围 本方法规定了气相测定色谱化妆品中甲醇的含量。 本方法适用于含乙醇或异丙醇化妆品中甲醇的测定。2 方法提要样品在经过气-液平衡、直接提取或蒸馏后，采用气相色谱分离，氢火焰离子化检测器检测，根据保留时间定性，峰面积定量，以标准曲线法计算含量。本方法甲醇的检出限：气-液平衡法，分流比20:1，取样量为1g时，检出浓度20 mg/kg，定量浓度80mg/kg；直接法，分流比50:1，取样量为2g时，检出浓度25 mg/kg，定量浓度100mg/kg；蒸馏法，分流比50:1，取样量为

2、10g时，检出浓度25 mg/kg，定量浓度100mg/kg。3 试剂和材料除非另有说明，所用试剂均为分析纯。水为GB/T6682规定的一级水。3.1 高纯氮（99.999%）3.2 高纯氢（99.999%）3.3 无油压缩空气，经装5分子筛的净化管净化。3.4 无甲醇乙醇（色谱纯）：取 1.0 l 注入色谱仪，应无杂峰出现，无甲醇检出。3.5 乙醇（C2H5OH）=75%：取无甲醇乙醇（3.4）75 ml，用水稀释至 100 ml。3.6 甲醇（标准品，99.8%）3.7 氯化钠。4 仪器和设备4.1 气相色谱仪，配有氢火焰离子化检测器（FID）。4.2 微量进样器或自动进样装置4.3 顶空

3、进样器。4.4 顶空瓶：20 ml。4.5 分析天平。4.6 全磨口水浴蒸馏装置。5 分析步骤5.1标准系列配制5.1.1 甲醇标准溶液取甲醇标准品（3.6）约1 g（精确至0.0001 g） 置于100 ml容量瓶中，用无甲醇乙醇（3.4）定容，得10 g/L甲醇标准溶液。5.1.2 气-液平衡法标准溶液系列取（5.1.1）甲醇标准溶液0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、4.0 ml 于10 ml容量瓶中，用无甲醇乙醇（3.4）定容，配制成0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、4.0 g/L的标准系列溶液，取标准系列溶液各1.0 ml分别置于顶空瓶中，加 75乙醇（3.5）10.0 m

4、l，顶空盖密封，摇匀，备用。5.1.3 直接法标准溶液系列取（5.1.1）甲醇标准溶液0.1、0.25、0.50、1.0、2.0 ml 于50 ml容量瓶中，用无甲醇乙醇（3.4）定容，配制成0.02、0.05、0.1、0.2、0.4 g/L的标准系列溶液，摇匀，备用。5.1.4 蒸馏法标准溶液系列取（5.1.1）甲醇标准溶液0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 ml 于250 ml蒸馏烧瓶中，加水50 ml，氯化钠（3.7） 2.0 g，无甲醇乙醇（3.4）35 ml，水浴加热蒸馏，收集蒸馏液于50.0 ml容量瓶中，至接近刻线，加无甲醇乙醇（3.4）定容，配制成 0.1、0.2、0.4

5、、1.0、2.0 g/L的标准系列溶液，摇匀，备用。5.2 样品处理 5.2.1 气-液平衡法取样品约1 g（精确至0.01 g）于顶空瓶（4.4）中，加75乙醇（3.5）10 .0ml，密封后振摇，置于顶空进样器中，70 平衡20 min，取气液平衡后的液上气体作为待测样品。 5.2.2 直接法取样品约2 g（精确至0.01 g）于10 ml刻度管中，加无甲醇乙醇（3.4）定容，振摇，涡旋混匀，超声提取15 min，5000 rpm离心10 min，取上清液0.45m滤膜过滤作为样品溶液。 5.2.3 蒸馏法取样品约10 g（精确至0.01 g）于蒸馏瓶中（4.6），加水50 ml，氯化钠（

6、3.7）2.0 g，无甲醇乙醇（3.4）35 ml，水浴加热蒸馏，收集蒸馏液于50.0 ml容量瓶中，至接近刻线，加无甲醇乙醇（3.4）定容，作为样品溶液。 5.3 参考气相条件5.3.1 顶空进样器参考条件 a） 汽化室温度：70 ； b） 汽液平衡时间：20 min； c） 进样时间：0.03 min（1.2 ml，根据气相色谱状况优化选择）。5.3.2 气相色谱参考条件a） 色谱柱：毛细管色谱柱，DB-WAXETR，30 m 0.32 mm （i.d.） 1.00 m，或相当极性；b） 载气流速：1.0 ml/min；c） 进样量：1 L（直接法、蒸馏法）；d） 升温程序：50 10 /

7、min 120 （1 min） 40 /min 230 （8 min）；e） 进样方式：分流进样，分流比：20:1（气-液平衡法）；50:1（直接法、蒸馏法）；f） 进样口温度：230 ；g） 检测器温度：250 ；h） 高纯氢气流量40 ml/min；i） 高纯空气流量400 ml/min。5.4 测定 5.4.1 标准曲线测定根据样品性质，选择5.1项下相应标准系列溶液，注入气相色谱仪，按5.3气相条件测定，记录峰面积，以峰面积-浓度（g/L）作图，得到标准溶液曲线方程。5.4.2 样品测定按5.2项下相应方法处理取得待测样品溶液，注入气相色谱仪，按5.3气相条件测定，根据峰保留时间定性，

8、峰面积定量，代入5.4.1标准溶液曲线方程，得到甲醇质量浓度，按“6.1”计算样品中甲醇含量。 6 分析结果的表述6.1 计算 式中：（CH3OH） 样品中甲醇的质量分数，单位mg/kg； 测试溶液中甲醇的质量浓度，单位g/L；V 样品定容体积，单位为ml；m 样品取样量，单位g。在重复性条件下获得的两次独立测试结果的绝对值不得超过算术平均值的15%。6.2 回收率和精密度气-液平衡法在0.1 g/L 4.0 g/L浓度范围内，高低两点回收率为85%115%，RSD5%。直接法在0.02 g/L 0.4 g/L浓度范围内，高低两点回收率为85%115%，RSD5%。蒸馏法在0.1 g/L 2.

9、0 g/L浓度范围内，高低两点回收率为85%115%，RSD5%。7 色谱图图1 甲醇标准溶液色谱图1 甲醇化妆品中甲醇检测方法修订说明为完善化妆品中甲醇的检测方法，国家食品药品监督管理总局于2014年6月委托辽宁省药品检验检测院开展化妆品中甲醇检测方法的修订工作，现就有关情况说明如下：1 甲醇基本信息甲醇是一种透明、无色、易燃、有毒的液体，略带酒精味，分子量32.04，沸点64.7，又称“木醇”或“木精”。是无色有酒精气味易挥发的液体。有毒，误饮510ml能双目失明，大量饮用会导致死亡。化妆品卫生规范（2007年版）规定，甲醇为禁用物质，2000mg/kg。ICH（国际协调大会）制定的指导原

10、则，常用有机溶剂分类及残留限度，甲醇为第二类溶剂，是无基因毒性但有动物致癌性的溶剂。化妆品通常和人体直接接触，其安全问题备受关注，甲醇为必检的有害物质。出口到欧盟和美国的化妆品必须符合欧盟化妆品指令76/768/EEC和美国联邦食品、药品和化妆品法（FDA）在微生物、甲醇等有害物质检测方面的要求，以保证消费者在正常使用下的健康。化妆品中常见的安全性风险物质甲醇等，产生的原因，一方面是原料代入，另一方面是生产工艺流程不可避免的因素产生的，所以原料和成品中的安全性风险物质甲醇的检测必不可少。2 修订的必要性甲醇是化妆品中禁用物质，一直以来化妆品中甲醇的含量是按照化妆品卫生规范（2007年版）第三部

11、卫生化学方法检测，采用填充柱，随着气相色谱技术的不断发展，填充柱逐渐被毛细柱取代，毛细柱快速、准确、灵敏度高，修改后的方法采用毛细柱，更为高效、准确。其二，样品的前处理方法也进行了调整，采用更简单快捷的气-液平衡法和直接稀释法为首选前处理法，而蒸馏法由于影响因素较多，作为备选方法。本方法通过对气相色谱柱的改进和前处理方法的优化，更为快速、准确地测定化妆品中甲醇的含量，所以修订新的化妆品中甲醇的测定方法非常必要。3 修订依据及文献（1）化妆品卫生规范（2007年版）（2）毛细管柱-顶空气相色谱法测定化妆品中的甲醇. 光谱实验室，2013，30（6）.（3）化妆品中甲醇的检测方法探讨. 华南预防医

12、学，2013，39（2）.（4）高粘度基质化妆品中甲醇的测定方法改进与实际检测. 中国卫生检验杂志，2013，23（6）.（5）大口径毛细柱气相色谱法测定白酒中甲醇的含量. 生命科学仪器，2013，11（6）.（6） 全蒸发顶空气相色谱法测定聚乙烯醇中甲醇的含量. 分析测试技术与仪器，2013，9（3）.（7） 蒸气相与液相比对化妆品中甲醇蒸出率的影响. 环境与健康杂志，2011，28（5）. （8） 顶空 气相色谱/质谱联用法检测食品添加剂中的甲醇. 香料香精化妆品，2013，2（1）. （9） 甲醇-乙醇-水三元系精馏分离流程研究. 化学工程，2001，29（3）.（10） 几种甲醇含量测

13、定方法的比较.酿酒科技，2009，178（4）.4 修订原则本方法修订时，尽量采用目前化妆品实验室普遍具有的先进分析技术，以便于方法的实际分析测定。方法兼具先进性与可行性，条理清晰，操作性强，选择准确、可行，保证了检测方法的可操作性和重现性。化妆品中甲醇检测方法编制说明1 任务来源受国家食品药品监督管理总局药品化妆品注册管理司委托，根据食药监许函，开展化妆品中甲醇检测方法的修订，重新建立了化妆品中甲醇的检测-气相色谱法。2 方法概述2.1 仪器Agilent公司7890A气相色谱仪，配有氢火焰离子化检测器（FID）；PE公司Clams 680气相色谱仪，配有氢火焰离子化检测器（FID），顶空进

14、样器；超声波清洗器；涡旋混合器；顶空瓶；分析天平。2.2 试剂与材料甲醇标准品（Dr.Ehrenstorfer GmbH，99.8%），无甲醇乙醇（色谱纯，Merck KGaA，批号 K45251327 405），氯化钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司），高纯氮（99.999%），高纯氢（99.999%），无油压缩空气，经装5分子筛的净化管净化。2.3 方法详见标准。3 方法研究3.1 色谱柱的选择甲醇沸点低，保留时间短，为了更好地分离甲醇，考察了5种色谱柱：HP-5 (30m0.530mm2.65m), DB-1701P (30m0.320mm0.25m), DB-624 (60m0.32

15、0mm1.80m), DB-225(30m0.530mm1.00m), DB-WAXETR (30 m0.320 mm1.00 m)，综合考虑分离效果，保留时间，灵敏度等因素，最终采用DB-WAXETR(30 m0.320 mm1.00 m)毛细柱进行分离，效果更好。3.2 柱箱温度的确立选定最佳的毛细柱后，确立柱箱温度。因为甲醇沸点低，柱箱温度控制采用了程序升温条件，起始温度50 ，然后10 /min升至120 保持1 min，用于分离甲醇和乙醇及沸点与甲醇相近的化合物， 40 /min升至230 保持8 min，用于洗脱样品中高沸点的化合物，排空毛细柱，以便下一针样品的检测。检测结果显示，

16、程序升温条件的设置非常好地分离了甲醇与它沸点相近的化合物。3.3 进样口检测器参数的确立对FID进样口检测器参数进行优化，采用进样口温度230 ，检测器250 ；气-液平衡法分流比20:1，进样量1.2ml；直接法和蒸馏法分流比50:1，进样量1l；高纯氢气流量40ml/min，高纯空气流量400ml/min，载气流量1.0 ml/min。3.4 分流比的选择考察了四种分流比对甲醇峰的影响。见图1、2、3和4。图示表明，分流比为5:1和10:1时，柱子过载，影响甲醇的检测；分流比为20:1和50:1时，甲醇峰形对称，灵敏度高，甲醇检测较好。直接法进样成分多，为减少柱子的残留，选择分流比50:1

17、；气-液平衡法进样成分少，选择分流比20:1。图1 分流比为5:1甲醇的色谱图图2 分流比为10:1甲醇的色谱图图3 分流比为20:1甲醇的色谱图图4 分流比为50:1甲醇的色谱图3.5 样品提取方法3.5.1 气-液平衡法3.5.1.1 样品提取液浓度乙醇和水按一定比例混合，作为样品中甲醇的提取液。考察了不同比例的乙醇水溶液，见表1。从表1可知，95%的乙醇溶液提取回收率稍低；0%，50%，75%乙醇溶液提取回收率可行，但试验发现0%乙醇溶液为提取液绘制标准曲线时，有时两针RSD相差很大，不稳定，不能满足检测重现性的要求；50%乙醇溶液同一浓度的灵敏度没有75%乙醇溶液高，且75%乙醇溶液回

18、收率稍好于50%乙醇溶液，方法选择75%乙醇溶液作为气-液平衡法样品提取液。表1不同浓度的乙醇溶液提取回收率化妆品品种不同浓度的乙醇水溶液（v/v）提取回收率 %0%50%75%95%洗发露92.195.693.877.4精华素87.391.492.476.7沐浴露92.388.890.576.3护肤霜95.895.690.780.9洁面啫喱90.689.796.586.2按摩霜90.781.793.191.2香 水98.695.199.787.53.5.1.2 汽化温度的选择甲醇沸点为64.7，考察65，70，80，90四个不同温度下样品中甲醇的回收率，见表2。结果表明65和70回收率较好，

19、而80和90有个别样品回收率低，可能因为温度高，蒸气压加大，导致顶空瓶气压泄露，回收率降低。65回收率可行，但温度稍低，甲醇峰灵敏度低，方法采用70汽化温度。表2 不同汽化温度提取回收率化妆品品种不同汽化温度提取回收率 %65708090洗发露91.993.591.595.2精华素84.592.593.696.4护肤霜91.992.05.037.3洁面啫喱89.991.287.591.2按摩霜83.385.065.40.5香 水95.297.394.715.13.5.2 直接法样品经过无甲醇乙醇直接提取后，用无甲醇乙醇定容。毛细柱尽量避免水的进入，降低柱效，也使甲醇峰拖尾，水含量影响甲醇的测定

20、。特别指出的是，香水和花露水等水质样品也需要无甲醇乙醇的提取稀释后进样，不建议直接进样，影响甲醇检测。见图5和图6。图5 香水没稀释直接进样图6 香水稀释后直接进样3.5.3 蒸馏法蒸馏法中最终样品溶液乙醇含量约为75%。75%乙醇溶液时，水分含量大，甲醇峰拖尾，影响甲醇的检测；75%乙醇溶液时，气压较高，回收率低，所以蒸馏法称样后加水50 ml，无甲醇乙醇35 ml，水浴加热蒸馏，无甲醇乙醇定容至 50.0 ml。特别提出的是如果采用蒸馏法提取样品，则标准曲线也需要蒸馏，见图7。由图可知，最下面经过蒸馏的曲线与最上面没有经过蒸馏的曲线相差较大，而与中间发胶样品蒸馏曲线相差不大，所以，甲醇含量

21、在02.0 g/L范围内，建议采用标准曲线蒸馏。 图7 蒸馏法三种曲线3.6 标准曲线试验考察了三种方法（气-液平衡法、直接法、蒸馏法）的溶液标准曲线和方法标准曲线，对于气-液平衡法和直接法溶液标准曲线和方法标准曲线基本一致，在两条曲线计算的甲醇含量基本一致（见图8和图9），而蒸馏法溶液标准曲线和方法标准曲线有差异，所以建议气-液平衡法和直接法采用溶液标准曲线，而蒸馏法采用方法标准曲线，计算样品的甲醇含量。图8 气-液平衡法标准溶液曲线和方法标准曲线图9 直接法标准溶液曲线和方法标准曲线4方法建议通过对化妆品中甲醇检测方法的编制，建议化妆品中甲醇的检测采用气相色谱时首选气-液平衡法，分析组分少

22、，干扰少，简单易行，准确快速；其次直接法，样品处理方便快捷，只是后期分析组分多，干扰稍多，但不影响前期甲醇的测定，如果香水和花露水样品采用直接法，则需要稀释后进样；最后是蒸馏法，蒸馏法不易控制，影响因素多，如果采用，标准曲线建议蒸馏。化妆品中甲醇检测方法的方法学1 方法特异性将甲醇标准溶液加入到具有代表性的基质中，按标准方法分别处理溶剂、基质和加标基质后，基质成分没有对甲醇的测定造成干扰。见图1.1-1.12。图1.1 气-液平衡法乙醇溶剂色谱图图1.2 气-液平衡法甲醇标准溶液色谱图图1.3 气-液平衡法洗发露空白基质色谱图图1.4 气-液平衡法洗发露加标基质色谱图图1.5 气-液平衡法发胶

23、基质色谱图图1.6 气-液平衡法发胶加标基质色谱图图1.7 直接法乙醇溶剂色谱图图1.8 直接法甲醇标准溶液色谱图图1.9 直接法洗发露空白基质色谱图图1.10 直接法洗发露加标基质色谱图图1.11 直接法发胶基质色谱图图1.12 直接法发胶加标基质色谱图2 线性及线性方程2.1 溶液标准曲线的配制2.1.1 气-液平衡法取浓度为10 g/L的甲醇标准溶液，配制成浓度为0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、4.0 g/L的标准系列溶液，取上述标准系列溶液各1.0 ml分别置于顶空瓶中，加75乙醇（3.5） 10.0 ml，密封，摇匀，备用。2.1.2 直接法取浓度为10 g/L的甲醇标准溶液

24、，用无甲醇乙醇配制成浓度为0.02、0.05、0.1、0.2、0.4 g/L的标准系列溶液，摇匀，备用。2.1.3 蒸馏法取浓度为10 g/L的甲醇标准溶液，经蒸馏后，配制成浓度为0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 g/L的标准系列溶液，摇匀，备用。在本方法所确定的色谱条件下，对上述甲醇标准工作溶液进行色谱测定，记录相应的峰面积，以甲醇标准工作溶液浓度为横坐标（x）、峰面积为纵坐标（y）绘制溶液标准曲线，进行相关性分析。2.2 基质标准曲线的配制2.2.1气-液平衡法取浓度为10 g/L的甲醇标准溶液，配制成浓度为0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、4.0 g/L的标准工作溶液，取上述

25、标准工作溶液各1.0 ml分别加入到含有样品基质的顶空瓶中，样品每份1.0 g（精确至0.01 g），加75乙醇（3.5）9.0 ml，密封，配制成0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、4.0 g/L的基质标准工作溶液。2.2.2 直接法取浓度为10 g/L的甲醇标准溶液，配制成浓度为0.2、0.5、1.0、2.0、4.0 g/L的标准工作溶液，取上述标准工作溶液各1.0 ml 分别加入到含有样品基质的10ml刻度管中，样品每份2.0 g（精确至0.01 g），加无甲醇乙醇（3.4）定容，配制成0.02、0.05、0.1、0.2、0.4 g/L的基质标准工作溶液。2.2.3 蒸馏法称取样品1

26、0.0 g（精确至0.01 g），取浓度为10 g/L的甲醇标准溶液0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 ml分别于250 ml蒸馏烧瓶中，加水50 ml，加无甲醇乙醇（3.4） 35 ml，氯化钠（3.7） 2.0 g，水浴加热蒸馏，收集蒸馏液于50.0 ml容量瓶中，至接近刻线，加无甲醇乙醇（3.4）定容，配制成 0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 g/L的基质标准工作溶液，在本方法所确定的色谱条件下，对上述基质标准溶液进行色谱测定，记录相应的峰面积，以甲醇标准工作溶液浓度为横坐标（x）、峰面积为纵坐标（y）绘制基质标准溶液曲线，进行相关性分析。2.3 标准曲线和线性方程表1 标准

27、曲线、线性范围、线性方程及相关系数处理方法曲线类型线性范围线性方程相关系数气-液平衡法溶液标准曲线0.1-4.0 g/Ly=1126.7x+78.6630.9997方法标准曲线洗发露y=1241.4x+25.8570.9997凝胶y=1210.8x+36.0321.0000膏霜y=1217x+45.9050.9996化妆水y=1196.6x+18.1091.0000发胶y=1225.3x+149.331.0000香水y=1201.6x+44.8110.9998直接法溶液标准曲线0.02-0.4 g/Ly=113.0x+0.19450.9998方法标准曲线洗发露y=123.1x-0.51990.

28、9995凝胶y=126.8x-0.38360.9992膏霜y=131.9x+0.26300.9997化妆水y=125.3x-0.84320.99994发胶y=111.5x+2.01550.9998香水y=118.4x+1.06670.99993蒸馏法溶液标准曲线0.1-2 g/Ly=85.398x-0.05491.0000方法标准曲线标准溶液y=68.274x+1.30320.9996发胶y=72.317x-1.19320.99993 仪器的检出浓度和定量浓度稀释并检测甲醇标准溶液，测定信噪比为10:1时，甲醇的浓度为仪器定量浓度；测定信噪比为3:1时，甲醇的浓度为仪器检出浓度，见表2 。表2

29、 仪器的检出浓度和定量浓度处理方法检出浓度（g/L）定量浓度（g/L）气-液平衡法0.020.08直接法0.0050.02蒸馏法4 方法的检出浓度和定量浓度向不含甲醇的空白基质中定量添加甲醇标准溶液，按标准处理方法处理后，测定信噪比为10:1时，添加的甲醇量为方法定量浓度；测定信噪比为3:1时，添加的甲醇量为方法检出浓度，见表3。表3 方法的检出浓度和定量浓度处理方法基质检出浓度（mg/kg）定量浓度（mg/kg）气-液平衡法洗发露2080凝胶膏霜化妆水直接法洗发露25100凝胶膏霜化妆水蒸馏法标准溶液251005 精密度5.1 日内精密度在本方法条件下，高低两个浓度的标准溶液室温放置，按不同方法处理后，一日内分别连续测定6次，计算RSD值，见表4。表4 标准溶液两个浓度的日内精密度处理方法浓度（g/L）峰面积RSD（%）123456平均气-液平衡法0.5702.12699.3695.5694.98709.78706.47701.360.852.02690.712840.722745.562762.942795.092776.812768.641.81直接法0.055.845.925.895.845.915.915.880.600.222.9423.1323.1722.6823.2323.1523.050.