UPLC-MS/MS法测定油基类化妆品中39种性激素

doi:10.3969/j.issn.1001-1803.2022.03.015

摘要/Abstract

摘要：

建立了超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）测定油基类化妆品中39种性激素的方法。样品经正己烷分散,70%乙腈超声提取,在CORTECS C₁₈（2.1 mm×150 mm,2.7 μm）色谱柱上分离,流动相为乙腈-水进行梯度洗脱,采用多反应监测（MRM）模式测定。结果表明,39种性激素在该方法下的基质效应值为0.78~1.26,检出限（LODs）和定量限（LOQs）分别为0.6~2.3 μg/L和1.9~6.8 μg/L,在1.87~67.41 μg/L范围内线性关系良好（相关系数r>0.995）。在0.25,0.50和1.00 μg/g 3个加标水平下的回收率为81.7%~110.6%,相对标准偏差（RSD,n=6）为1.2%~14.1%。该方法前处理简便,准确性好,适用于油基类化妆品中性激素的测定。

关键词: 超高效液相色谱-串联质谱法, 化妆品, 性激素, 测定

Abstract:

An ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry （UPLC-MS/MS） method was developed for the determination of 39 sex hormones in oil-based cosmetics. The sample was dispersed with n-hexane, then extracted with 70% acetonitrile, and separated on a CORTECS C₁₈（2.1 mm×150 mm, 2.7 μm） column by gradient elution using acetonitrile-water as mobile phase. The analysis was performed under multiple reaction monitoring （MRM） mode. The results showed that the matrix effects of 39 sex hormones were 0.78-1.26. The limits of detection （LODs） and limits of quantitation （LOQs） for 39 sex hormones were in the range of 0.6-2.3 μg/L and 1.9~6.8 μg/L, respectively. There was good linear relationship for 39 sex hormones in the mass concentration range of 1.87-67.41 μg/L with their correlation coefficients （r） all above 0.995. The average recoveries at three spiked levels of 0.25, 0.50 and 1.00 μg/g were in the range of 81.7%-110.6%, with relative standard deviations （RSDs, n=6） of 1.2%-14.1%. The simplicity and accuracy of this method make it suitable for the analysis of sex hormones in oil-based cosmetics.

Key words: UPLC-MS/MS, cosmetics, sex hormone, determination

中图分类号:

TQ658

胡贝,李丽霞,刘红,黄伟,丁晓萍. UPLC-MS/MS法测定油基类化妆品中39种性激素[J]. 日用化学工业, 2022, 52(3): 328-336.

Hu Bei,Li Lixia,Liu Hong,Huang Wei,Ding Xiaoping. Determination of 39 sex hormones in oil-based cosmetics by ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. China Surfactant Detergent & Cosmetics, 2022, 52(3): 328-336.

图/表 5

表1

39种性激素的CAS号、保留时间及质谱参数"

序号	化合物	CAS号	保留时间/min	母离子（m/z）	子离子（m/z）	锥孔电压/V	碰撞能/eV	电离模式
1	雌三醇	50-27-1	3.42	287.2	171.2^*,143.2	20	37,43	ESI^-
2	肾上腺甾酮	382-45-6	6.69	301.3	121.2^*,257.3	40	26,21	ESI⁺
3	群勃龙	10161-33-8	6.74	271.2	199.1^*,253.2	44	22,19	ESI⁺
4	勃地酮	846-48-0	7.26	287.2	135.2^*,269.1	35	18,12	ESI⁺
5	诺龙	434-22-0	7.62	275.2	109.1^*,257.2	30	27,14	ESI⁺
6	双酚A	80-05-7	7.70	227.2	212.2^*,133.1	11	19,24	ESI^-
7	17-β-雌二醇	50-28-2	8.12	271.2	145.2^*,183.0	48	38,38	ESI^-
8	美雄酮	72-63-9	8.16	301.2	121.2^*,149.2	30	25,13	ESI⁺
9	氧甲氢龙	53-39-4	8.23	307.2	289.2^*,271.2	22	9,12	ESI⁺
10	睾酮	58-22-0	8.78	289.2	97.2^*,109.3	12	21,22	ESI⁺
11	17-α-雌二醇	57-91-0	9.00	271.3	145.1^*,183.0	10	42,44	ESI^-
12	炔诺酮	68-22-4	9.10	299.1	109.1^*, 91.1	40	25,38	ESI⁺
13	21-羟基孕酮	64-85-7	9.52	331.2	97.0^*,108.8	45	30,25	ESI⁺
14	炔雌醇	57-63-6	9.65	295.2	145.0^*,159.0	57	39,35	ESI^-
15	孕三烯酮	16320-04-0	9.89	309.1	241.2^*,199.2	9	22,33	ESI⁺
16	雌酮	53-16-7	10.07	269.1	145.2^*,183.1	30	36,36	ESI^-
17	甲睾酮	58-18-4	10.26	303.4	109.2^*, 97.2	21	26,27	ESI⁺
18	雄烯二酮	63-05-8	10.37	287.2	97.1^*,109.2	35	21,24	ESI⁺
19	孕二烯酮	60282-87-3	10.37	311.4	109.2^*, 81.2	35	26,27	ESI⁺
20	17-α-羟基孕酮	68-96-2	10.81	331.5	97.1^*,109.2	30	24,26	ESI⁺
21	表睾酮	481-30-1	10.83	289.1	97.1^*,109.1	48	20,26	ESI⁺
22	司坦唑醇	10418-03-8	11.50	329.2	81.2^*, 95.1	82	42,38	ESI⁺
23	己烯雌酚	56-53-1	12.16	267.1	251.2^*,222.2	20	24,33	ESI^-
24	炔诺孕酮	6533-00-2	12.42	313.2	109.3^*,245.3	16	24,18	ESI⁺
25	双烯雌酚	84-17-3	12.81	265.2	93.0^*,249.0	50	25,24	ESI^-
26	氯司替勃	1093-58-9	12.83	323.3	143.1^*,131.1	38	25,25	ESI⁺
27	己烷雌酚	84-16-2	13.08	269.2	119.0^*,133.0	37	37,15	ESI^-
28	甲羟孕酮	520-85-4	14.24	345.2	123.2^*, 97.0	30	24,25	ESI⁺
29	醋酸甲地孕酮	595-33-5	18.21	385.2	325.3^*, 267.3	9	24,16	ESI⁺
30	孕酮	57-83-0	18.24	315.2	109.2^*, 97.3	7	24,18	ESI⁺
31	达那唑	17230-88-5	18.51	338.4	148.2^*,120.3	30	23,30	ESI⁺
32	醋酸氯地孕酮	302-22-7	18.66	405.1	309.1^*,267.2	31	13,20	ESI⁺
33	醋酸美伦孕酮	2919-66-6	18.71	397.3	337.2^*,187.3	34	13,28	ESI⁺
34	醋酸甲羟孕酮	71-58-9	18.76	387.2	327.4^*,123.2	35	15,33	ESI⁺
35	17-乙酸睾酮激素	1045-69-8	20.13	331.5	97.1^*, 109.1	20	21,27	ESI⁺
36	醋酸氯睾酮	855-19-6	22.04	365.2	143.1^*,305.2	42	25,11	ESI⁺
37	丙酸睾酮	57-85-2	22.44	345.2	97.0^*,109.2	38	22,25	ESI⁺
38	己酸羟孕酮	630-56-8	23.34	429.2	313.2^*,271.3	25	13,18	ESI⁺
39	苯丙酸诺龙	62-90-8	24.91	407.2	105.2^*,257.1	35	26,16	ESI⁺

表1

表2

不同提取次数的提取效率（n=3）"

化合物	回收率/% （RSD/%,n=3）			化合物	回收率/% （RSD/%,n=3）
化合物	提取1次	提取2次	提取3次	化合物	提取1次	提取2次	提取3次
雌三醇	103.1（5.3）	104.5（1.3）	102.5（1.8）	表睾酮	104.7（0.8）	103.4（6.7）	102.8（3.1）
肾上腺甾酮	99.8（0.9）	99.8（2.3）	102.1（5.2）	司坦唑醇	106.1（0.8）	106.2（2.0）	105.7（2.1）
群勃龙	104.3（1.7）	105.6（1.8）	105.5（2.7）	己烯雌酚	102.0（4.0）	107.2（4.0）	97.8（2.6）
勃地酮	102.5（3.6）	104.2（0.5）	103.8（0.9）	炔诺孕酮	104.9（1.9）	110.9（6.1）	111.5（5.1）
诺龙	110.2（2.2）	113.6（3.6）	111.8（3.1）	双烯雌酚	97.5（3.0）	98.0（3.1）	101.1（2.1）
双酚A	98.8（1.3）	96.9（2.4）	91.3（6.6）	氯司替勃	100.4（4.9）	106.6（3.5）	111.7（3.1）
17-β-雌二醇	113.4（6.0）	112.1（8.1）	101.4（7.0）	己烷雌酚	99.9（3.5）	102.7（4.8）	95.8（8.4）
美雄酮	106.6（1.8）	108.2（0.6）	108.9（2.2）	甲羟孕酮	104.9（2.0）	108.7（3.2）	106.7（2.9）
氧甲氢龙	114.7（2.0）	109.5（3.2）	112.6（4.6）	醋酸甲地孕酮	104.3（1.5）	108.1（2.6）	106.3（3.4）
睾酮	107.2（3.4）	110.0（1.6）	111.3（1.3）	孕酮	96.1（1.5）	108.9（2.3）	108.2（3.2）
17-α-雌二醇	112.3（1.7）	102.5（7.4）	101.5（4.0）	达那唑	105.5（0.8）	110.5（3.3）	110.2（0.7）
炔诺酮	107.7（0.9）	108.9（2.2）	112.3（1.3）	醋酸氯地孕酮	105.0（1.9）	112.4（1.2）	110.5（2.4）
21-羟基孕酮	105.8（7.2）	107.7（2.0）	110.3（1.9）	醋酸美伦孕酮	105.6（3.4）	113.1（2.2）	109.3（3.2）
炔雌醇	115.2（6.0）	102.6（7.4）	112.5（6.9）	醋酸甲羟孕酮	103.1（2.1）	111.9（2.7）	111.5（2.1）
孕三烯酮	107.2（4.0）	107.8（2.6）	107.3（1.2）	17-乙酸睾酮激素	94.0（2.9）	107.2（1.8）	107.0（1.0）
雌酮	95.9（6.9）	99.2（4.1）	100.9（5.2）	醋酸氯睾酮	89.8（2.1）	100.3（5.8）	99.0（5.7）
甲睾酮	106.2（0.9）	110.4（4.9）	110.3（1.3）	丙酸睾酮	81.2（1.1）	100.9（1.3）	105.7（1.9）
雄烯二酮	99.8（4.2）	109.3（3.4）	107.5（3.0）	己酸羟孕酮	93.3（1.2）	106.0（2.4）	105.9（5.1）
孕二烯酮	105.6（4.6）	112.2（1.5）	114.8（2.8）	苯丙酸诺龙	86.2（3.2）	105.8（3.2）	104.3（4.1）
17-α-羟基孕酮	104.8（3.9）	109.5（3.3）	101.6（2.6）

表2

图1

表3

39种性激素的线性范围、线性方程、相关系数、检出限和定量限"

序号	化合物	线性范围/（μg/L）	线性方程	相关系数（r）	检出限/（μg/L）	定量限/（μg/L）
1	雌三醇	2.21~55.24	y=406.0x-347.8	0.999 7	2.2	6.6
2	肾上腺甾酮	2.13~53.31	y=1 727.3x+1 637.0	0.996 7	0.6	2.1
3	群勃龙	1.88~47.09	y=25 732.1x+8 397.9	0.999 7	0.6	1.9
4	勃地酮	1.92~47.92	y=18 760.0x+10 111.4	0.999 6	0.6	1.9
5	诺龙	1.95~48.83	y=11 670.2x+6 989.9	0.998 9	0.6	2.0
6	双酚A	2.03~50.75	y=845.5x+152.7	0.998 3	2.0	6.1
7	17-β-雌二醇	2.24~55.95	y=276.0x-179.5	0.999 7	2.2	6.7
8	美雄酮	2.55~63.65	y=41 420.6x+25 689.8	0.999 8	0.8	2.5
9	氧甲氢龙	1.92~48.02	y=2 925.0x+366.1	0.997 4	1.9	5.8
10	睾酮	2.28~57.04	y=19 703.8x+3 002.4	0.999 8	0.7	2.3
11	17-α-雌二醇	2.15~53.87	y=511.8x-882.0	0.996 7	2.2	6.5
12	炔诺酮	2.30~57.40	y=12 564.9x+8 434.5	0.999 6	0.7	2.3
13	21-羟基孕酮	2.06~51.60	y=8 795.9x+6 406.4	0.996 8	0.6	2.1
14	炔雌醇	1.99~49.64	y=187.6x-228.6	0.997 7	2.0	6.0
15	孕三烯酮	2.00~49.90	y=35 732.8x+13 007.8	0.999 9	0.6	2.0
16	雌酮	2.27~56.87	y=1 229.5x-915.1	0.998 7	2.3	6.8
17	甲睾酮	2.29~57.30	y=18 565.1x+15 883.4	0.999 6	0.7	2.3
18	雄烯二酮	2.10~52.38	y=9 884.0x+8 752.2	0.997 8	0.6	2.1
19	孕二烯酮	2.05~51.24	y=6 181.0x+6 163.2	0.999 0	0.6	2.0
20	17-α-羟基孕酮	2.08~52.04	y=6 727.0x+4 125.1	0.998 9	0.6	2.1
21	表睾酮	2.00~50.00	y=12 645.7x-569.0	0.999 9	0.6	2.0
22	司坦唑醇	2.09~52.15	y=96 428.6x+11 241.5	0.999 9	0.6	2.1
23	己烯雌酚	2.11~52.64	y=1 235.5x-474.2	0.999 5	0.6	2.1
24	炔诺孕酮	2.00~50.05	y=6 484.3x-1 328.6	0.998 6	0.6	2.0
25	双烯雌酚	1.95~48.73	y=1 523.3x-370.1	0.999 8	0.6	1.9
26	氯司替勃	2.14~53.39	y=7 104.4x+567.6	0.998 7	0.6	2.1
27	己烷雌酚	2.13~53.29	y=904.4x-791.1	0.998 3	0.6	2.1
28	甲羟孕酮	2.07~51.73	y=16 346.5x-3 006.3	0.999 4	0.6	2.1
29	醋酸甲地孕酮	1.87~46.73	y=2 768.2x-175.7	0.999 9	0.6	1.9
30	孕酮	1.99~49.65	y=9 855.9x+5 871.7	0.999 7	0.6	2.0
31	达那唑	2.63~65.72	y=12 138.2x+13 068.7	0.998 8	0.8	2.6
32	醋酸氯地孕酮	2.30~57.60	y=4 578.3x+4 984.4	0.998 3	0.7	2.3
33	醋酸美伦孕酮	1.96~48.90	y=25 738.8x+37 445.0	0.998 2	0.6	2.0
34	醋酸甲羟孕酮	2.03~50.74	y=17 670.1x+18 941.3	0.998 6	0.6	2.0
35	17-乙酸睾酮激素	2.10~52.59	y=9 123.1x+274.5	0.998 8	0.6	2.1
36	醋酸氯睾酮	1.90~47.43	y=1 821.9x-1 055.9	0.997 9	0.6	1.9
37	丙酸睾酮	2.06~51.54	y=9 154.6x-2 343.3	0.999 7	0.6	2.1
38	己酸羟孕酮	2.70~67.41	y=14 468.4x+14 947.1	0.998 6	0.8	2.7
39	苯丙酸诺龙	2.29~57.18	y=22 143.2x-12 578.4	0.999 2	0.7	2.3

表3

表4

回收率及精密度（n=6）"

序号	化合物	平均加标回收率/%			相对标准偏差RSD/%
序号	化合物	低水平	中水平	高水平	低水平	中水平	高水平
1	雌三醇	89.1	98.6	100.9	5.2	4.0	4.9
2	肾上腺甾酮	92.4	95.5	105.1	6.3	6.4	4.1
3	群勃龙	96.7	99.8	101.6	3.2	3.7	2.5
4	勃地酮	93.7	97.7	103.2	2.5	2.3	1.5
5	诺龙	96.6	98.2	102.3	5.9	4.8	4.1
6	双酚A	91.2	99.1	105.2	10.4	6.0	4.9
7	17-β-雌二醇	96.0	104.2	110.0	12.8	11.8	8.2
8	美雄酮	95.9	99.1	101.0	5.7	4.2	2.3
9	氧甲氢龙	95.4	98.9	99.3	10.2	3.7	1.9
10	睾酮	101.6	103.6	104.1	7.9	1.2	3.8
11	17-α-雌二醇	110.6	100.6	98.1	7.1	11.0	8.7
12	炔诺酮	93.9	102.4	103.4	9.7	5.5	4.3
13	21-羟基孕酮	95.3	101.9	102.1	5.8	4.6	4.8
14	炔雌醇	84.4	90.8	97.8	14.1	11.4	8.3
15	孕三烯酮	94.5	99.3	100.7	5.0	4.8	1.6
16	雌酮	100.0	97.8	102.4	8.7	6.0	2.4
17	甲睾酮	88.4	98.0	102.8	4.7	5.0	3.4
18	雄烯二酮	90.0	97.4	101.3	3.7	8.6	5.0
19	孕二烯酮	85.8	100.4	101.4	5.5	4.4	2.0
20	17-α-羟基孕酮	90.7	100.1	101.4	5.8	5.0	3.8
21	表睾酮	98.8	102.4	100.9	5.5	2.7	3.6
22	司坦唑醇	91.2	96.1	101.5	3.5	4.2	3.4
23	己烯雌酚	93.3	96.1	104.9	5.1	5.0	7.3
24	炔诺孕酮	103.1	101.6	100.7	3.9	2.3	4.5
25	双烯雌酚	96.8	99.5	101.7	4.8	3.3	4.1
26	氯司替勃	100.3	99.4	101.5	7.5	3.2	6.1
27	己烷雌酚	99.0	101.8	101.9	4.2	8.0	4.8
28	甲羟孕酮	99.0	102.5	99.6	6.2	3.8	3.5
29	醋酸甲地孕酮	97.3	104.1	103.0	4.8	2.8	2.5
30	孕酮	101.3	101.2	103.2	4.9	1.9	3.2
31	达那唑	95.4	104.6	105.1	8.8	4.3	2.5
32	醋酸氯地孕酮	96.2	103.9	106.7	8.5	4.7	4.9
33	醋酸美伦孕酮	87.4	100.3	103.8	8.0	3.6	4.1
34	醋酸甲羟孕酮	90.8	101.9	101.5	7.6	3.8	4.4
35	17-乙酸睾酮激素	81.7	91.6	95.2	8.0	5.3	6.1
36	醋酸氯睾酮	107.3	99.8	99.8	6.0	2.8	3.1
37	丙酸睾酮	97.4	96.8	96.3	4.2	2.9	3.7
38	己酸羟孕酮	89.4	94.0	102.4	9.9	5.2	4.6
39	苯丙酸诺龙	106.9	106.7	102.4	5.3	1.7	3.6

表4

参考文献 17

[1]	Wang Shan, Li Qiong, Wu Xiaojian, et al. HPLC determination of 5 sexual hormones in cosmetic[J]. Part B: Chem. Anal., 2014, 50(3) : 333-337.
[2]	Alonso R G, Esponda S M, Ferrera Z S, et al. Liquid chromatography methodologies for the determination of steroid hormones in aquatic environmental systems[J]. Trends in Environmental Analytical Chemistry, 2014(3/4):14-27.
[3]	Cheng Jun, Yu Peipei, Gu Hua, et al. Simultaneous determination of eight sexual hormones in cosmetics by high performance liquid chromatography with diode array and fluorescence detectors[J]. Chinese Journal of Analysis Laboratory, 2016, 35(1) : 112-116.
[4]	Wang Yuanfu, Liu Zhibin, Xiong Zhenqiu, et al. Monitoring on thirteen kinds of sexual hormones illegally added in skin care cosmetics by QuEChERS-UPLC-MS/MS[J]. Chinese Journal of Rational Drug Use, 2017, 14(3) : 33-41.
[5]	Xu Yingjia. A clinical study on the correlation between androgen and coronary heart disease in elderly men[J]. Chin J School Doctor, 2019, 33(4) : 305-306.
[6]	Wu Fengdi, Yang Xinxin, Qi Zhipeng, et al. Effects of manganese on serum sex hormone levels in male mice[J]. Pract Prev Med, 2019, 26(1) : 5-7.
[7]	Zhou Zhiming, Luo Zhuoya. LC-MS/MS determination of 15 sex hormones in cosmetics[J]. Part B: Chem. Anal., 2018, 54(2) : 161-166.
[8]	China Food and Drug Administration. Safety and Technical Standards for Cosmetics 2015 [S]. Beijing: Standards Press of China, 2016.
[9]	Wang Shan, Li Qiong, Wu Xiaojian. Determination of 5 sexual hormones in essential oil by high performance liquid chromatography[J]. Flavour Fragrange Cosmetics, 2013, 4(2) : 48-51.
[10]	Wang Xiaofang, Zeng Wenfang, Wang Jing, et al. Simultaneous determination of seven sexual hormones in essential oil by high performance liquid chromatography with diode array and fluorescence detectors[J]. Chinese Journal of Chromatography, 2009, 27(3) : 328-332. pmid: 19803139
[11]	Jiang Xiaohui. Determination of sex hormones in cosmetics by LC-MS[J]. China Measurement & Test, 2012, 38(S1):9-10, 13.
[12]	Li Jing, Zhou Zhimin. Simultaneous determination of 31 sex hormones in cosmetics by high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Flavour Fragrange Cosmetics, 2021, 2(1) : 26-32.
[13]	Huang Baifen, Ye Lei, Han Jilong, et al. Simultaneous determination of 25 sex hormones in cosmeceutical by liquid chromatography tandem mass spectrometry with isotope dilution[J]. Chinese Journal of Health Laboratory Technology, 2011, 21(5) : 1048-1053.
[14]	Ru Ge, Wang Ke, Chen Dandan, et al. Simultaneous determination of thirteen sex hormones in cosmetics by ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Journal of Instrumental Analysis, 2018, 37(4) : 464-470.
[15]	Lin Zhihui, Zhao Yan, Xing Yuanna, et al. Simultaneous determination of 21 sexual hormones in cosmetics by ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Chinese Journal of Analysis Laboratory, 2017, 36(4) : 441-447.
[16]	Li Ning, Hou Xuanzhu, Wang Jinxuan, et al. Simultaneous determination of 8 hormones in cosmetics by solid phase extraction with microemulsion liquid chromatography[J]. Journal of Instrumental Analysis, 2010, 29(2) : 115-119.
[17]	Yang Song, Zou Nan, Gao Yun, et al. Determination of 18 pesticide residuse in environmental water by solid phase extraction-utra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Chinese Journal of Chromatography, 2020, 38(7) : 826-832. doi: 10.3724/SP.J.1123.2019.12022 pmid: 34213290