水基胶中甲基异噻唑啉酮及其氯代物的测定

摘要：建立了检测水基胶中甲基异噻唑啉酮及其氯代物的液相色谱法。样品采用甲醇涡旋振荡5 min，采用Agilent C18色谱柱分离，用甲醇-水（体积比25∶75，流速1 mL/min）混合液洗脱，二极管阵列检测器在276 nm波长处检测。结果显示，方法R2为0.999 9，甲基异噻唑啉酮及其氯代物平均加标回收率分别为93.1%和92.1%，日间相对标准偏差（RSD）都为0.5%。该法前处理简单，回收率高，精密度好，适用于水基胶中甲基异噻唑啉酮及其氯代物的测定。

关键词：水基胶；甲基异噻唑啉酮；液相色谱法

中图分类号：TS41+1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）01-0128-04

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.01.033

Determination of Methylisothiazolinone and Chloro-methylisothiazolinone

in Water-based Adhesives

YE Zhong-li，LIU Ze-chun，WU Qing-hui，XU Han-chun，DENG Qi-xin，HUANG Hua-fa，

HUANG Chao-zhang，XIE Wei，ZHANG Jian-ping

（Technical Center of China Tobacco Fujian Industrial Limited Corporation， Xiamen 361021，Fujian，China）

Abstract： A LC method was established for the determination of methylisothiazolinone and chloro-methylisothiazolinone in water-based adhesives. The sample was extracted by methanol， with vortex oscillations for 5 min， then was separated on Agilent C18 column and eluted by methanol-water solution（25∶75，V/V） at a flow rate of 1 mL/min， and then analyzed by LC-DAD in 276 nm. Results showed that R2 was 0.999 9. The average recoveries were 93.1% for MI and 92.1% for CMI， and the inter-day RSD were both 0.5%. The method is simple， precise and has high recoveries， which could be available for the detection of methylisothiazolinone and chloro-methylisothiazolinone in water-based adhesives.

Key words： water-based adhesives； methylisothiazolinone； liquid chromatography

甲基噻唑啉酮及其氯代物，俗称卡松，活性成分为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（甲基异噻唑啉酮，2-methyl-4-isothiazolin-3-one，MI）、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（甲基氯异噻唑啉酮[1]，5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one，CMI），广泛用于化妆品、个人护理品、涂料等行业，作为防腐杀菌剂[2，3]，保护产品免受微生物污染，延长产品寿命。为了防止烟支霉变，烟用包装材料中经常添加防腐剂来控制微生物的生长繁殖或杀死细菌，减缓或防止有机质的腐败。卡松就常被应用于水基胶中作为防腐剂使用。

但是，暴露在甲基异噻唑啉酮类的环境中会存在健康隐患[4]。研究发现甲基异噻唑啉酮类具有一定的细胞毒性和神经毒性，与皮肤接触会产生过敏反应，吸入、不慎吞咽对人体有害[5，6]。在卷烟抽吸过程中，卷烟接装纸、滤棒成型纸与口腔直接接触，水基胶中的甲基异噻唑啉酮类有可能随着唾液迁移到人体中；同时在卷烟纸燃烧过程中，水基胶中的甲基异噻唑啉酮类也有可能产生有害的烟气成分，对消费者的健康存在一定的潜在危害。因此有必要对水基胶中甲基异噻唑啉酮及其氯代物的浓度进行严格控制。

目前中国《化妆品卫生规范》（2007年版）中规定甲基异噻唑啉酮在化妆品中最大允许使用浓度为0.01%[7]，而烟草行业尚无相关限量规定。国内外检测MI和CMI的方法主要有紫外分光光度法[8]、气相色谱法[9，10]、气相色谱质谱联用法[11，12]、高效液相色谱法[13，14]和液相色谱质谱联用法[15]等。目前烟草行业内还没有一套完整系统的水基胶中卡松的测定方法，本试验建立用液相色谱检测水基胶中甲基异噻唑啉酮及其氯代物的方法，为卷烟安全性评价提供科学依据，且操作简单、效率高、适合推广运用。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

仪器：Agilent1260高效液相色谱仪（美国Agilent公司，配有二极管阵列检测器）；VX-200漩涡混合振荡仪（美国Labnet公司）；Sigma1-14高速离心机（德国Sartorius公司）；Milli-Q超纯水仪（美国Millipore公司）；AG104型电子天平（感量：0.000 1 g，瑞士Mettler Toledo公司）。

试剂：甲基异噻唑啉酮及其氯代物标准品（纯度>99.5%，国家标物中心），避光贮存于0～4 ℃条件下；色谱纯丙酮、乙腈、乙酸乙酯、甲醇；0.45 μm有机相滤膜；水（符合GB/T6682中一级水的规定）。

1.2 方法

1.2.1 仪器条件 进样量10 μL；色谱柱Agilent C18（规格为4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相为甲醇∶水=25∶75，流速1 mL/min，柱温30 ℃，波长276 nm。

1.2.2 标准曲线 甲基异噻唑啉酮及其氯代物标准混合储备溶液：分别称取甲基异噻唑啉酮0.05 g、甲基氯异噻唑啉酮0.1 g于50 mL烧杯中，加适量甲醇溶解，溶液定量移人100 mL容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，混匀。此溶液中甲基异噻唑啉酮的浓度为500 mg/mL、甲基氯异噻唑啉酮浓度为1 000 mg/mL，储备液放入冰箱冷藏保存。

甲基异噻唑啉酮及其氯代物标准工作液：移取混合储备液，分别配制成甲基异噻唑啉酮浓度为0.50、2.50、5.00、25.00、50.00 μg/mL的标准工作溶液，甲基氯异噻唑啉酮浓度为1.00、5.00、10.00、50.00、100.00 μg/mL的标准工作液。

1.2.3 样品前处理 称取约0.5 g样品于50 mL具盖三角瓶中，精确至0.1 mg，加入10 mL甲醇，涡旋振荡5 min。收集上清液，过滤膜，待检测分析。

2 结果与分析

2.1 色谱条件选择

2.1.1 检测波长的确定 取标准溶液进样，并在210～400 nm范围进行扫描，结果发现甲基异噻唑啉酮和甲基氯异噻唑啉酮的吸收最大值在276 nm左右，如图1、图2所示，因此选择276 nm作为检测波长。

2.1.2 色谱流动相的选择 甲基异噻唑啉酮及其氯代物易溶于甲醇、丙酮、乙腈和乙酸乙酯等有机溶剂。试验对甲醇、乙腈、水等不同的流动相进行对比，结果发现采用甲醇-水洗脱时效果较好，峰形较为尖锐。当甲醇-水的体积比为50∶50时，甲基异噻唑啉酮的保留时间为3.563 min，供试品溶液在该保留时间附近有较多的色谱峰，易产生干扰。降低甲醇-水的体积比有利于被测物与杂质的分离，当其体积比为25∶75时，甲基异噻唑啉酮的保留时间为3.90 min，甲基氯异噻唑啉酮的保留时间约为8.50 min，二者均能与杂峰分开，峰形良好。当甲醇-水的体积比为20∶80时，被测物峰形欠佳，且出峰时间较长。最终确定流动相甲醇-水的体积比为25∶75，在这一条件下，标样及样品的色谱分别如图3、图4所示。

2.2 样品前处理方法优化

2.2.1 萃取剂的选择 甲基异噻唑啉酮及其氯代物易溶于甲醇、丙酮、乙腈和乙酸乙酯等有机溶剂。试验对不同极性的提取剂进行考察，结果发现，乙腈和乙酸乙酯的提取效果差，而选用甲醇、丙酮作提取剂的添加回收率都在75%以上，能满足分析的要求，但通过对比，删掉毒性高、挥发性强，不利于试验人员健康的提取剂，本研究最终选用了甲醇作提取剂。通过正交试验发现，当称样量为0.5 g、萃取剂甲醇的体积为10 mL时萃取效果最好。

2.2.2 萃取方式的选择 采用不同的萃取方式，一般不会对自由态萃取目标的回收率造成影响，只会存在萃取时间的差异。涡旋振荡是一种新兴的萃取方式，其振荡频次可达到2 000 r/m，是普通旋转振荡的10倍，极大地缩短了振荡时间、提高了萃取的效率。因此，最终选用涡旋振荡来作为样品的萃取方式，而进一步的试验摸索发现5 min的振荡时间已能萃取完全。

2.3 工作曲线与检测限

以质量浓度（x）为横坐标，以其衍生化物对应的峰面积（y）为纵坐标，如图5、图6所示，标准曲线回归方程：甲基异噻唑啉酮y=37.595 288 6x-2.875 253 3，R2=0.999 9，甲基氯异噻唑啉酮y=25.720 398 7x-0.148 694 3，R2=0.999 9，表明在考察范围与峰面积线性关系良好。重复10次进样，分别按3倍、10倍偏差计算甲基异噻唑啉酮检出限、定量限浓度，测得其值分别为0.055、0.185 mg/L，甲基氯异噻唑啉酮检出限、定量限浓度分别为0.12、0.394 mg/L。

2.4 方法的重复性

为了考察方法的重复性，对同一样品重复测定，重复做3 d，每天进行了6次平行测定，结果如表1、表2所示，相对标准偏差（RSD）小于5%。

2.5 回收率试验

在同一样品中，按样品质量加入3个浓度水平的标样，混匀，各测定3次，结果如表3、表4所示，甲基异噻唑啉酮及其氯代物的回收率分别为93.1%和92.1%。

按上述方法对部分样品进行检测，结果如表5所示。

3 结论

通过试验建立了水基胶中甲基异噻唑啉酮及其氯代物的液相色谱检测方法，采用甲醇涡旋振荡5 min，用甲醇-水（体积比25∶75，流速1 mL/min）混合液洗脱，采用Agilent C18色谱柱分离，二极管阵列检测器在276 nm波长处检测。该方法作为水基胶中甲基异噻唑啉酮及其氯代物的测定方法，操作简便、准确快速，选择性好，具有较强的实用价值，适合推广应用。

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