石棉是天然纖維狀硅酸鹽類礦物的總稱,基本成分是水合硅酸鎂(3MgO·3SiO2·2H2O),其纖維對人體危害很大,長期吸入會引起石棉肺、肺癌等疾病,我國《化妝品安全技術規范》已將石棉列為禁用物質。滑石粉是一種含水鎂硅酸鹽礦物,被廣泛應用于化妝品(如爽身粉、眼影、粉底液等)及個人護理產品中。滑石粉化學結構穩定,但其原料中常伴有石棉雜質,可能影響人體健康。因此,有效準確地檢測化妝品中的石棉,對于提高化妝品的品質,保護人體不受石棉侵害都有非常重要的意義。目前石棉檢測常用方法見表1。
表1 石棉檢測常用方法及其優缺點
鑒于上述方法單獨使用時存在的缺點,可考慮采用聯用方法分析實際樣品。其中化妝品基質與國家標準GB/T 23263—2009《制品中石棉含量測定方法》適用的檢測材料差別較大,而且其中石棉含量通常很低,國家標準能否適用,需要進一步驗證。鑒于此,本工作參考上述標準,根據《化妝品安全技術規范》中石棉的測定要求,利用XRD 對化妝品中石棉進行初步定性篩查,然后采用PLM快速確認,并對確認含有石棉的樣品進行XRD定量檢測,方法具有檢測快速、前處理簡單、檢出限低、測定結果準確度高等優點,具有較好的應用價值。
1、試驗部分
取約少量眼影或爽身粉樣品,置于玻璃載玻片上,用滴管滴加幾滴浸油,使粉體顆粒充分分散和潤濕,加載蓋玻片,在偏光顯微鏡下放大觀察其中是否含有石棉纖維結構。將粉底液樣品置于馬弗爐中灰化,冷卻后置于研缽中,研磨均勻后參照眼影或爽身粉樣品進行PLM定性檢測。
將眼影、爽身粉樣品置于研缽中,研磨均勻后置于X射線衍射儀配備的槽式樣品架內,用刮板刮平,按照儀器工作條件進行定性檢測。將粉底液樣品置于馬弗爐中灰化,冷卻后置于研缽中,按照上述步驟處理和定性檢測。取少量眼影、爽身粉樣品或按照前文方法高溫灰化好的粉底液樣品,置于燒杯中,用異丙醇分散后轉移至容量瓶中,用異丙醇稀釋至刻度,然后超聲。分取少量參考標準曲線用石棉標準樣品系列的制備過程,真空抽濾,所得濾紙用XRD進行定量分析。數據處理過程參考GB/T 23263—2009。
2、結果與討論
2.1 制樣方法的選擇
GB/T 23263—2009推薦使用的分散劑為甲酸或異丙醇,鑒于異丙醇性質更穩定、樣品分散效果更好,因此試驗選擇異丙醇作分散劑。采用偏光顯微鏡觀察時,眼影、爽身粉等粉末狀化妝品可參考標準進行處理和觀察,而粉底液類化妝品基質復雜,包括固相和液相,液相中還分油相和水相,通常觀察不到樣品中各組分顏色的明顯差異,需進行適當預處理,因此試驗選擇將粉底液高溫灰化后再參考該標準進行分析。
2.2 儀器工作條件的選擇
發散狹縫寬度越大,衍射峰強度越大,峰形寬化越明顯,平板樣品誤差越明顯。為獲得更準確的數據,試驗選擇的發散狹縫寬度為0.6mm。索拉狹縫可明顯改善入射和衍射線的軸向發散度,使峰形對稱。根據儀器使用指導說明,選擇前、后置索拉角度均為2.5°。考慮到石棉特征峰會出現在衍射角度不小于12°處,為提高效率,將掃描范圍調整至10°~70°。其他條件和GB/T 23263—2009的保持一致。
2.3 定性分析結果
在進行XRD分析時,一般需要與石棉標準品的XRD圖譜進行比對。6種石棉標準品的XRD圖譜見圖1。
由圖1可知6種石棉標準品的特征峰數據和《化妝品安全技術規范》提供的石棉礦物的一致。由3個階段的特征峰可以初步判斷待測樣品中是否存在石棉以及存在的石棉種類。分析3種實際樣品,所得XRD圖譜見圖2。
由圖2可見在兩處地方出現疑似溫石棉的特征峰,需采用PLM進行確認;未在爽身粉、粉底液樣品的XRD圖譜中觀察到石棉特征峰,說明這兩種樣品中未檢出石棉。石棉纖維和疑似陽性眼影樣品的PLM圖像見圖3。
GB/T 23263—2009對PLM定性檢測石棉的判定要求為3個樣品合計3000個粒子中石棉的纖維狀粒子數量不少于4個。而化妝品種類繁多且粒子多呈不規則形態,多數產品在實際觀察的過程中無法確認粒子數量,因此本試驗將判定條件改為先用XRD初步鑒定,疑似檢出時再用PLM放大40倍觀察,一旦出現纖維狀結構,即認定樣品中含有石棉,否則認為XRD檢出結果呈假陽性。由圖3可知,在眼影樣品中未觀察到類似圖3(a)的纖維狀石棉結構,說明該眼影樣品不含石棉。
2.4 標準曲線、檢出限和測定下限
參考GB/T 23263—2009處理并測定標準曲線用石棉標準樣品系列,以各石棉的質量為橫坐標,對應的X射線強度為縱坐標進行線性擬合。結果顯示,各類石棉標準曲線的線性范圍均為20~500μg,其他線性參數見表2。按照儀器工作條件對最低濃度點的標準曲線用石棉標準樣品重復測定多次,參考上述標準計算各類石棉的檢出限和測定下限,結果見表2。
表2 線性參數、檢出限和測定下限
2.5 精密度和回收試驗
將少量爽身粉樣品和溫石棉標準品混合,分取微量,按照前述方法重復測定多次,計算回收率和測定值的相對標準偏差(RSD)。結果顯示,測定值的RSD為1.2%,回收率為98.9%,說明方法的精密度和準確度較高。
3、結論
本工作在GB/T 23263—2009的基礎上,優化了儀器工作條件、液體樣品的處理方法以及PLM定性判定條件,并成功應用于爽身粉、眼影和粉底液樣品中石棉的檢測,該方法精密度、準確度好,檢出限低,延伸了國家標準的使用范圍,為化妝品中石棉的檢測提供了有效的技術參考。
