设计材料的伏安传感器基于Antimony-Modified银电极确定立索尔宝红B在化妆品

文摘

立索尔宝红B (LRB;的二钠盐3-hydroxy-4 - [(4-methyl-2-sulfophenyl)偶氮]2-naphthalenecarboxylic酸)用高性能液相色谱电化学检测(银锑薄膜)检测器测定)。对于直流电(DC)模式,与当前以恒定的潜力,并与合适的实验参数,测量线性浓度从0.125到1.80μg / mL。我们的方法的检出限是大约2.0 ng / mL。antimony-modified银探测器是用来证明LRB电化学减少酸性媒体和分析商业化妆品来确定其LRB内容。发现使用测定和高效液相色谱紫外检测器是可比的。

1。介绍

化妆品通常含有染料,使它们对消费者更有吸引力。这些染料的使用的一些物质过敏或有其他副作用在某些人。立索尔宝红B (D&C红色的没有。6),二钠盐3-hydroxy-4 - [(4-methyl-2-sulfophenyl)偶氮]2-naphthalenecarboxylic酸,这是一种阴离子偶氮的化合物(CI: 15850),就是这样一个物质。立索尔宝红B是诱变,因为中间反应或副产品中发现的商业样品(1]。这里有几种方法来确定微量浓度的立索尔宝红B在化妆品产品。一些用高效液相色谱法(HPLC)和紫外可见(UV / Vis)和质谱(MS)检测(2- - - - - -6),拉曼光谱(7],伏安法(8,9]。大多数方法定量检测和表征的偶氮染料用高效液相色谱法分析(10- - - - - -14]。紫外可见光谱法是一个有用的工具,但偶氮染料在很大程度上是受溶剂的影响,并要求一个光电二极管阵列检测器。使用质谱检测是更敏感,但更贵,方法和尚未获得每一个实验室。LC / MS被推荐用于分析分散和低分了(< 300)偶氮染料,但它并不适用于磺化偶氮染料。当混合物样品包含两个以上的偶氮染料,这些染料的伏安波严重重叠,这使得他们的量化困难没有任何事前分析分离和纯化。最近的研究电沉积的锑(某人)的重点是(a) /某人的话₂O₃粒子对锂离子电池阳极(15];(b)二元和三元合金用于热电元素(16];(c)某人的电沉积锡氧化物(SnO₂)电极[17),黄金(Au)电极(18),玻璃碳电极(gc) [19,20.),水星(Hg)电极(21];(d)一个三元电影(锑/碲)(某人₂Te₃),在银电极(Ag) (22]。Ag) (23)和metal-Sb合金(24,25)导致electrocatalytic活动的减少和氧化有机化合物。然而,没有发表的研究使用与液体chromatography-electrochemical electrocatalytic传感器检测(LC-EC)和流动注射分析(FIA)测定立索尔宝红B在美容产品。76/768 / EEC指令允许立索尔宝红B用于化妆品着色剂在0.2 - -2.0%的水平。在目前的研究中,我们开发了一个更敏感的和低成本的方法检测立索尔宝红B在美容产品。我们也报告流通型伏安传感器的发展促进的electroduction立索尔宝红B。

2。实验

2.1。设备和材料

高效液相色谱系统由日立l - 7110模型泵Rheodyne 7125喷射阀20μL样品环,再加上一个EG&G帕洛阿尔托研究中心400年控制稳压器。流通型电解电池与第二电极设计:Ag / AgCl / 0.1氯化钾参比电极(BAS),辅助电极,铂和修改过的银电极作为工作电极检测立索尔宝红B偶氮染料。0.45所有溶剂和被分析物被过滤μ醋酸纤维素和聚偏二氟乙烯(PVDF)膜过滤器、注射器。立索尔宝红B收购的色谱图和峰高计算使用SISC色谱数据集成器。立索尔宝红B (D&C红6)纯染料含量(> 90%)从Unipure LC Sensient购买化妆品技术/ LCW(美国密尔沃基,WI)。化妆品样本从当地的百货商店或零售商店购买在台湾南部。其他化学试剂均为分析纯。

2.2。准备一个薄膜锑电极表面

一个薄膜锑电极是使用以下方法。在分析之前,银电极丝(4厘米,直径3毫米)顺序是镜面抛光水悬浮液为1.0,0.5和0.05μ米氧化铝。电极然后用去离子水冲洗,以电解镀与锑离子(1.0×10⁻³4.0×10⁻³米)从10毫升的醋酸缓冲(pH值4.5)。电镀时间是8分钟根据之间的潜在扫描−1.0和0 V (与Ag / AgCl;在10 mV / s)。

2.3。构建一个流通型伏安探测器

主要材料电解电池用于直流模式电化学检测。检测细胞(计划1在实验室)是构造。antimony-modified银电极(0.3毫米直径)是由聚四氟乙烯管的长度(~ 8厘米)(1/32。、身份证;在1/16。,o.d.), inserted into one end of the Teflon tube, and then sealed with acrylic resin (Struers). A small copper wire was placed at the other end of the Teflon tube to allow an electrical connection to the antimony-modified silver wire electrode. The platinum wire, which served as a counter, and the Ag/AgCl wire, a reference electrode, were then attached in series with the Teflon tube. For stability, the cell compounds were secured with tape to an insulated plastic box. The voltammetric detector, that is, the eluate, was fed to the antimony-modified silver wire electrode, which had been placed in an overflow vessel containing counter-electrodes and reference electrodes.

2.4。准备化妆品

化妆品(胭脂、口红、指甲油)包含油(矿物油,凡士林油,羊毛脂)酯(十四烷酸异丙酯)、蜡(石蜡、棕榈蜡),和粉基础(氧化锌,二氧化钛,无机颜料,滑石)作为主要成分的基础。基本注定与所需的颜色。原始样品待分析转化为一种适合做有用的测量数据的预处理,分离和预浓缩。考虑的内容立索尔宝红B每个样本中偶氮染料,约1.0克的50毫升烧杯中的每个样本准确称重,用甲醇稀释至约10毫升、溶解,然后搅拌2 h。混合解决方案集中9毫升的醋酸缓冲是补充道,然后混合离心机在6000 g×30分钟。上层清液转移到一个10毫升校准瓶;添加醋酸缓冲是为了确保瓶包含10毫升的液体。样本(1毫升)装上一个C₁₈墨盒和洗1毫升的乙酸乙酯,然后洗脱液都被丢弃。最终的解决方案是用甲醇提取两次,和有机层蒸发在40°C下氮。干提取重组1毫升的甲醇和透过0.45μm膜过滤器在高效液相色谱分析。

2.5。确定立索尔宝红B使用流通型伏安探测器

股票的标准样品溶液制备溶解10毫克的立索尔宝红B在10毫升的水,因为立索尔宝红B是一种可溶性磺化盐。工作标准的解决方案的范围0.05 - -1.2 mg / L是准备从股票的标准解决方案。(反相)- RP -高效液相色谱法是在Phenomenex HyperClone C₁₈5μ米(250毫米×4.6毫米)列筛选了与甲醇-水(30:70,v / v)和acetonitrile-water (30: 70, v / v),分别包含0.1毫米的K₂HPO₄(pH值4.08)为流动相,在流速为0.7,0.5和0.3毫升/分钟。在化妆品中的偶氮染料组件示例HyperClone C被分开₁₈列,他们检查使用紫外检测器235海里。电化学检测器操作在−0.6 V。获得20色谱仪μL准备样品溶液和标准溶液在上面描述的操作条件。定量是基于样品的峰高。

3所示。结果与讨论

3.1。伏安测量

偶氮联系可约;一个典型的两电子,two-proton减少被发现的偶氮苯26]。偶氮苯经历了一个快速ECEC还原氢化偶氮苯,然后在大约相同的潜在的氧化偶氮苯降低(27]。偶氮苯降低到相应的苯胺类使用控制潜在的电量分析自最初形成中间氢化偶氮苯苯胺分解。该通路的电化学还原立索尔宝红B所示方案2。全球教育运动和某人/ Ag)电极,观察好线性之间的峰高(当前)和扫描速度的平方根(图1)。高峰可能变得更加消极的随着扫描速率的增加。这些结果表明,电极的立索尔宝红B是EC还原机制。

3.2。优化LC分析

两个不同的洗脱液,甲醇-水(30:70,v / v)和acetonitrile-water(30日:70年,v / v)包含0.1毫米K2HPO4 (pH值4.08)移动阶段的溶剂系统,研究了在不同的流率。acetonitrile-water的保留时间是9.8,5.3,和4.6分钟流速的0.3,0.5,和0.7毫升/分钟。用甲醇-水是不适合我们的分析条件下确定立索尔宝红B,因为流动相乙腈含量影响能力因素和灵敏度。在大多数reversed-phase-HPLC分离的高度单极着色剂,广泛、尾矿的山峰。0.5毫升/分钟的流量和acetonitrile-water,因此,用于确定立索尔宝红b的线性斜率(5.3641)高于某人/ Ag)电极(GCE(图1.3568)1)。LC-ECD色谱立索尔宝红B的偶氮染料在不同工作电极(GCE,裸露的Ag)电极,电极和一个某人/ Ag)。图2表明,还原峰的高度(0.3μg / mL)某人/ Ag)的电极是高于其他电极(GCE: 1.0μg / mL;裸露的Ag): 0.3μg / mL)。某人/ Ag)电影给了一个比别人更好的性能;因此,我们使用了某人/ Ag)电极确定立索尔宝红B水平化妆品。

电化学检测,以确定最优应用潜力LC分析之后,建立了水动力voltammograms立索尔宝红B(图3)。伏安探测器在−0.6 V。使用喷射阀,20μl准备样品溶液和标准溶液的色谱操作条件下。校准曲线显示良好的线性范围0.0188 - -1.203μg / mL;回归方程是,相关系数。我们的方法的检出限是大约2.0 ng / mL。定量是基于样品的峰面积。

3.3。传感器的稳定性

的操作稳定性裸Ag)和某人/ Ag)传感器进行了测试和比较,不断暴露出他们流流,并通过监测测量电流的响应(−0.6 V与Ag / AgCl)的acetonitrile-water(30日:70年,V / V)包含0.1毫米K₂HPO₄(pH值3.97)在几个小时的重复注射。扫描电子显微镜(SEM);在4毫米15千伏)图像(某人)锑粒子分布(图4(一))裸Ag)工作电极表面(0.3毫米身份证。)流中的工作电极细胞0 h (b)和(c)后6 h。图4 (c)说明了传感器的稳定性后6 h(重复注射。

3.4。精密度和准确度

获得的标定块绘图立索尔宝红B的峰面积与浓度具有良好的线性范围10 - 80 mg / L。回归方程是(相关系数);0.30 - -1.2 mg / L和范围(相关系数分别为LC-UV和LC-ED(数字5(一个)和5 (b))。随后,我们开发了一个简单的和敏感的绿色电化学过程确定立索尔宝红B在实际样品。商业口红飙升了0.1、0.2或0.3 mg / L,然后分析。标准曲线(图6)显示良好的线性。因为它是更便宜比LC-UV分析,高效液相色谱法应该使用一个常规可变波长检测器来实现一些选择性和灵敏度接近最优的着色剂。因此,我们建议的分析方法提供了一个有效的和经济的替代LC-UV检测立索尔宝红B。

3.5。立索尔宝红B的应用程序

我们提出LC-EC方法用于确定立索尔宝红B在美容产品。色谱的比较LC-UV(图7(一))和LC-EC(图7(b))立索尔宝红b在化妆品表明立索尔宝红b的灵敏度高出两个数量级的调查与LC-EC LC-UV检测;然而,没有明显差异在使用这两种类型的分析获得的值(表1)。

4所示。结论

我们构造了一个antimony-modified银电极作为一个electrocatalytic传感器液体chromatography-electrochemical (LC-EC)检测和流动注射分析(FIA)确定立索尔宝红B化妆品。电极不仅表现出催化活性对分析物,但也提供了一个稳定、定量色谱流可再生的性能。因此,该分析方法提供了一个有效的,和经济,替代紫外检测和质谱检测立索尔宝红B。

承认

金融支持本文的台湾是感激地承认的国家科学委员会(NSC 95 - 2113 m - 041 - 002)。

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