一种稳定的符合FDA新法规的常用防晒剂类化合物分析方法

试验 结论 -种稳定的符合FDA新法规的常用防晒剂类化合物分析方法 简介 长时间暴露在来自太阳或者日晒机器床的紫外线(UV)辐射下会破坏皮肤细胞的DNA，引起基因突变，从而导致皮肤癌，在美国每年有350万这样的病例，大约11500人死亡，总花费接近20亿美元。UV有三种类型： UVC、UVB和UVA。在这三种紫外线中，UVC的波长最短，且是最危险的。幸运的是，它被大气中的臭氧层全部吸收。UVB的波长较短，能够穿透皮肤的外层，从而引起晒伤。UVA波长较长，能够穿透进入深 层的皮肤，从而产生皱纹，导致过早老化。 有两种类型的皮肤癌：一种是产生黑色素细胞，被称为黑色素瘤(黑色素细胞是那些引起皮肤呈现黑色的细胞，称为黑色素)；另外一种类型是引起皮肤细胞其它方面的病变，被称为非-黑色素瘤。虽然黑色素瘤是一种最常见的皮肤癌，但却是最致命的。在美国，每年黑色素瘤导致大约9000人死亡，其中大约有75%的死亡归因于皮肤癌，虽然在所有诊断的病例中皮肤癌仅占2%。 在非-黑色素瘤的皮肤癌中，基底细胞上皮瘤是最为常见的，预计在美国每年诊断的病例有280万，这种类型的癌症很少导致死亡。排名第二的是鳞状细胞癌，预计在美国每年诊断的病例有70万，死亡人数接近2500。 即使是恶性的皮肤癌，仍然可以通过避免皮肤长时间暴露在紫外线的光源下，或者当皮肤暴露在太阳光或日晒机器床下时或之前使用防晒乳液的方法来预防。这些乳液之所以能够保护皮肤，是由于其中包含一些化合物，这些化合物可以通过化学作用吸收UVA和UVB， 或者物理方式阻隔它们(表1和图1)。 虽然防晒霜是至关重要的UV防护剂，但是它们的使用也带来了一些风险。许多研究表明，一些作为防晒剂的二苯甲酮类化合物是潜在的雌激素干扰物， E可能会干扰甲状腺激素的功能。同时，由于维生素D在身体里的合成是借助到达皮肤太阳光中的UVB射线来实现的，而防晒剂阻止皮肤暴露于UV，因此防晒剂会引起维生素D的缺少。 2012年夏天，美国新的法规正式生效，防晒产品在标明其具有广谱保护作用之前，需要进行具体的测试。然而在此之前，使用广谱防晒标签是由制造商自由决定的，其随便使用的术语常常误导消费者相信该类防晒产品可以防护全波长范围的紫外线。新的联邦法规规定，只有防晒指数(SPF)值不少于15，提供充分的UVA/UVB防护的防晒产品，才能在其标签上标明该产品是广谱的、有助于减少皮肤癌的风险、有助于减少皮肤早期老化。在广义的定义中， SPF15是指，假设太阳光的强度固定，使用防晒产品来防护UVB，可以保护使用者暴露于太阳光下不被灼伤的时间比未使用防晒产品者不被灼伤的时间长15倍。 本应用文献提供了同时分析五种常用防晒剂(图2)的方法，该方法可以帮助确保防晒产品具有足够防晒级别和安全性，并且符合新法规要求。本应用文献提供了方法的分析条件及性能数据，包括精密度、线性和准确度。该方法分析了标签标明SPF30、50和100的防晒乳液，测定了其中各种防晒剂类化合物的含量。 表1美国FDA批准使用的防晒剂 美国FDA批准的最常用防晒剂 化学吸收剂 无机过滤 对氨基苯甲酸(PABA) UVB 氧化锌UVB， UVA 阿伏苯宗UVA 二氧化钛UVB， UVA 桂皮酸盐类UVB 二羟基苯酮UVB， UVA 依考莫司汀UVA 恩索利唑UVB 甲基水杨醇UVB 美拉地酯UVA 欧托奎雷UVB 辛水杨酯UVB 甲氧基肉桂酸异辛酯UVB 二甲苯酮UVB，UVA 二甲氨苯酸辛酯UVB 磺异苯酮UVB， UVA 图1紫外线的种类 图2被分析防晒剂化合物的结构式 储备溶液：制备8mg/mL的欧托奎雷、辛水杨酯、甲基水杨醇和2mg/mL的阿伏苯宗及二甲苯酮储备液。分别称取一定量固体纯物质于10mL容量瓶中，加入5mL异丙醇，涡旋1min， 然后超声10min，冷却至室温，异丙醇定容至刻度。 校准工作溶液：由储备溶液用乙腈逐级稀释制备5个校准工作溶液(见表2)。每个级别的校准工作溶液分别三次进样来获得校准曲线，第一级的标准溶液进样6次进行重复性评价。 防晒乳液样品制备：分别称取0.5mg30SPF、50SPF、100SPF的防晒乳液样品置于三个10mL的容量瓶中，加入3mL异丙醇，涡旋1min后，超声10min，待溶液冷却至室温，异丙醇定容至刻度。样品制备液经5000RPM离心10min， 分别移取30SPF、50SPF、100SPF样品上层溶液3mL、2mL、1.5mL于50mL容量瓶中，乙腈定容至刻度。 回收率试验：称取约40mg玉米油于10mL的容量瓶中，往其中加入0.3mL的储备溶液，加入3mL的异丙醇，涡旋1min后，超声10min， 待溶液冷却至室温，乙腈定容至刻度，5000RPM离心10min。 标准溶液和所有的样品溶液在进样之前，均使用0.2um尼龙膜过滤。方法的线性范围很宽，阿伏苯宗及二甲苯酮的线性范围是0.6-100 ug/mL， 其它三种防晒剂的线性范围是1.3-400 u g/mL。 Level 1 Level2 Level3 Level4 Level5 标准储备溶液(mL) 0.5 0.3 0.2 0.1 总体积(mL) 10 10 10 10 一 ' 浓度(ug/mL) 400 240 160 80 40 2浓度(ug/mL) 100 60 40 20 10 '欧托奎雷、辛水杨酯、甲基水杨醇 表3UHPLC系统及色谱条件 自动进样器： Flexar FXUHPLC 配置：50uL定量环和15uL针体积 部分定量环注射模式 进样2uL 洗针溶剂：75：25甲醇/水 UV/VIS检测器： 进样之前之后淋洗 检测波长程序：325nm (2.2min) 304nm(1.3min) 色谱柱： BrownleeSPP C18， 100x3.5 mm， 25℃ 2.7 um，产品编号： N9308410 等梯度洗脱： 10%的流动相A(1.25%乙酸水溶液) 90%B：乙腈 2min乙腈洗脱和进样之前 2min预平衡 软件： Chromera"v3.0 样品速率：5 pts/s 结果与讨论 本文献使用PerkinElmer@ SPP C-18，2.7um，100x3mm色谱柱进行分离，最佳的流速为0.6mL/min，运行时间约3.5min，且压力适当，接近2000psi(138bar)。所有被分析的五个化合物得到了很好的分离，浓度水平1级的工作溶液连续六次进样测定重复性结果良好， RSD%范围为0.7-1.0。此外，5个浓度水平校准溶液的15次进样，平均RSD%小于阈值2.0，其范围为1.3-1.6。校准曲线的线性良好，线性相关系数不小于0.999。三种防晒乳液试验结果与标签相符。标准溶液的代表色谱图见图3和4，玉米油的加标回收结果及100SPF防晒霜样品的色谱图如图5和6，标准曲线，回归方程和截距见图7所示。方法性能和乳液样品检测结果列于表4和5。各种不同防晒剂最大允许量如表6所示。 图3标准溶液的分析色谱图(100ug/mL，400ug/mL) 图4标准溶液的分析色谱图(10ug/mL， 40ug/mL) 图5玉米油加标色谱图(60ug/mL，250ug/mL) 图7校准曲线，回归方程和截距 化合物重重性RSD% 准确度 线性范围 检测限 (n=6) (ug/mL) r² (ug/mL) 欧托奎雷 1.03 97.9 1.3-400 0.9999 <0.26 辛水杨酯 0.98 98.2 1.3-400 0.9999 <0.26 甲基水杨醇 0.93 98.0 1.3-400 0.9998 <0.26 二甲苯酮 0.65 95.7 0.6-100 1 <0.06 阿伏苯宗 0.81 101.3 0.6-100 <0.06 平均值 0.88 98.2 1 SPF 30 SPF 50 SPF 100 化合物 标签值结果% 标签值结果% 标签值结果% 欧托奎雷 2 1.8 90 7 6.5 93 10 9.6 96 辛水杨酯 5 4.9 98 5 4.7 94 5 4.8 96 甲基水杨醇 10 9.7 97 13 12.3 95 15 14.8 99 二甲苯酮 2 1.7 85 4 3.4 93 6 5.4 90 阿伏苯宗 2 1.9 95 3 2.8 93 3 2.9 97 平均值 一 93 93 — 95 防晒剂 美国 英国 巴西 日本 欧托奎雷 10 10 10 10 辛水杨酯 10 甲基水杨醇 15 10 15 10 二甲苯酮 6 10 10 阿伏苯宗 3 5 10 来源： International Journal of Cosmetic Science 2012，34，228 在世界范围内，皮肤癌已经达到了流行病的程度，由此人们对防晒霜的功效和安全极为关注。在过去的十年中，各方已经付出了巨大的努力来提高防晒产品质量和对其标签的要求。然而，由于不同国家对于防晒产品中防晒剂含量水平的限制不相同，有必要在全球范围内设立统一的法规，以使其适应最新的科学发展。 本文献使用等梯度的方法分析五种防晒剂， 3min之内完全分离。方法性能显著，精密度RSD%范围为0.7-1.0%。在0.6-100 ug/mL (阿伏苯宗及二甲苯酮)和1.3-400 ug/mL (欧托奎雷、辛水杨酯、甲基水杨醇)浓度范围内，五种化合物的线性相关系数不小于0.999。两组防晒剂化合物的检测限分别低于0.26 u g/mL、0.06 ug/mL， 准确度范围为90-110%。这三种防晒乳液的分析结果表明，以标签标明含量为标准值，五种防晒剂化合物的回收率在93-95%之间，并且在美国，英国，日本和巴西规定的最大允许含量范围之内。 .在该分析过程中，使用的PerkinElmer’ s FX 15泵可实现重复的压力进样分析，此可由相同的压力图得到证明。PerkinElmer表面多孔的色谱柱(SPP) 专为高效设计(多孔的硅胶层包裹固体硅芯))，该色谱柱峰形尖锐，柱压适中，小于2000PSI。 ( References ) ( 1. 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