前几年热播的电视剧《甄嬛传》成为令人难忘的深度之作，在这部宫斗戏中甄嬛妆容的变化也是亮点之一，随着甄嬛地位越来越高，妆也越来越浓。剧终曲相配的歌词是唐代诗人、词人温庭筠以“梳妆”为主题的词《菩萨蛮》：“小山重叠金明灭，鬓云欲度香腮雪”。相信大家对各宫小主使用的胭脂粉料等化妆品也颇有兴趣：她们的化妆品和我们的有相似之处吗？有纳米成份吗？
近年来使用纳米化妆品似乎变成一种风潮，受到许多人追捧，但其实纳米化妆品最早起源于原始土著，他们将木材或植物燃烧后的碳灰涂在脸上，以吓跑敌人和野兽，即使经过长时间日晒，碳灰也可以均匀地吸附在脸上，这是因为碳灰粒子为纳米尺寸，可以长时间附着，即使汗如雨下也不会掉落。除此之外你还对纳米化妆品有多少了解呢？
美国 FDA 规定，利用纳米技术研发、生产出来的 1 到 10 纳米（nm）微粒的化妆品，都算是纳米化妆品。常见的纳米化妆品有纳米防晒剂、保养品和抗菌剂。保养品一般是将保养品的成分纳米化，以便渗透进入皮肤内层；防晒剂则主要以二氧化钛和氧化锌做为物理性防晒的主要成分，当它们纳米化后，除了可以隔离紫外线，还可以允许可见光通过，使得脸上呈现无色透明的自然肤色；纳米银粒子则因其易释放出银离子的特性，因此添加于纳米化妆品中作为抗菌剂使用。
目前欧盟(Regulation (EC) No 1223/2009)要求化妆品、杀虫剂、食品（不包括食品添加剂）若使用纳米材料，需告知消费者产品中有纳米材料并标识【nano】，因此需要对纳米含量进行分析测定以确认标示为实；医学研究上也需测定纳米的技术，才能厘清纳米材料与健康风险之间的关系。
常见的检测纳米颗粒的方法
成像方法（透射电镜 TEM，扫描电镜 SEM，原子力显微镜 AFM）：常用于检测形状和尺寸，但没有元素成分信息且不易得知浓度；
图为使用扫描电镜SEM纳米微粒的影像图。
光谱/光学方法（紫外-可见光 UV-Vis，动态光散射 DLS ）：方法较简单，但没有元素成分信息，且较易受到干扰；
图为使用 DLS 分析 1 ppm TiO2 的讯号图( from 台湾工业技术研究院 ITRI，2017)。
联用技术（色谱或其他联机分离与 ICP-MS 检测相结合）：允许有代表性的样品，提供良好的粒度分辨率，高元素灵敏度，但须与 ICP-MS 联用，才能获得单个元素的信息。
图为几种常用于侦测纳米微粒的 ICP-MS 联用技术图
图为使用 FFF-ICPMS 分析 20, 40 nm 在不同浓度的讯号图(J. Anal. At. Spectrom, 2012)
单微粒 ICP-MS (spICP-MS)：将纳米颗粒一颗颗进入 ICP-MS 进行检测，每一个纳米颗粒离子化后产生一团离子云及一个峰状讯号。从 ICP-MS 得知元素种类，而由响应强度，可得知纳米粒径的大小；由信号出现频率，可得知纳米颗粒的浓度。此方法能一次性纳米元素种类胡粒径大小信息，此外受仪器信噪比影响，仪器灵敏度愈佳，越能检测小粒径的纳米颗粒。考虑到该方法的优势，国际组织(如 ISO，US EPA )已开始建立 spICP-MS 的相关方法来检测纳米粒子。
图为 spICP-MS 原理简易示意
图（上）为 ICP-MS 随时间持续收集纳米粒子产生的讯号图 (Time resolved data, TRA)；图（中）为将收集的讯号转成讯号强度和出现频率之分布图；图（下）为配合其他信息将讯号强度转为粒径大小，即可得知粒径大小及浓度。
安捷伦 spICP-MS 方法检测纳米粒子
检测不同粒径的纳米粒子
以化妆品和生活日用品中常用来抗菌的银纳米粒子为例，即使混和了不同粒径(20, 40, 60, 100 nm)的银粒子，安捷伦 spICP-MS 仍能良好分离，测得准确结果：
图为 Ag 纳米粒子标准品 20, 40, 60, 100 nm 标准品粒径分布 (from Agilent Application note, 5991-5891CHCN)。
图为市售护肤保养品内 Ag 纳米粒子分析结果，结果显示含有 2 组不同尺寸的纳米银粒子于产品之中 (from台湾工业技术研究院ITRI, 2017)。
而在女性化妆品内必备的粉饼中，TiO2 作为主要防晒成分，自然是必须鉴定分析的关键成分：
图（左）为 TiO2 标准品粒径分布图，图（右）为市售实际粉饼样品粒径分布图 (from Asia Plasma Winter Conference C-04 poster, 2017) 。
一次性检测多种纳米粒子
琳琅满目各式各样的化妆品，真的只含有一种元素吗? 当您拿到未知样品，要从何开始呢?安捷伦听到您的心声，新研发的软件功能 Fast Time Program Analysis (FTPA) function 让您一次上样，即可扫描至多 16 个元素，彻底掌握纳米元素信息。
以防晒霜样品为例，扫描后直接看出 2 种防晒霜纳米成分的差异。由 TRA 图之讯号显示，A 防晒霜含有 Al, Ti, Si 等纳米粒子，B 防晒霜中除了含有 Al、Ti、Si 纳米粒子，还含有 Zn 纳米粒子，表示物理性防晒范围更广。
图为 2 种防晒霜之多元素扫描 TRA 图(from Plasma Winter Conference TP-14 poster, 2018)。
图为实际防晒霜样品各元素粒子浓度分布结果 (from Plasma Winter Conference TP-14 poster, 2018) 。
针对化妆品分析，安捷伦光谱 ICP-MS 携丰富完整的解决方案，从经典的重金属杂质定量分析到创新科技、前沿应用的纳米检测全领域覆盖，一路为您的美妆安全保驾护航。
参考资料：
http://nano.nstm.gov.tw/Application/Livelyhood/NanoCosmetics.htm奈米新世界, 奈米化妆品
https://read01.com/4e4GQM.html物理防晒：二氧化钛 VS 氧化锌，哪个更好？
https://ehs.epa.gov.tw/Newsletter/F_News_Detail/200 欧盟执委会征求化妆品中的纳米银胶的安全性数据
使用配备单纳米颗粒应用模块的 Agilent 7900 ICP-MS 实现单个纳米颗粒的自动化高灵敏度分析Agilent Application note, 5991-5891CHCN
使用spICP-MS评估二氧化钛纳米微粒的悬浮性Evaluating the dispersion of TiO2nanoparticles via sp-ICP-MS for sunscreen powder analysis, 2017 Asia PlasmaWinter Conference C-04 poster
使用spICP-MS多元素扫描功能，进行化妆品样品中纳米微粒分析Nanoparticle Analysis in Cosmetic Samples byMulti-element Screening Function of spICP-MS, 2018 Plasma Winter ConferenceTP14 poster
本文使用权归安捷伦科技（中国）有限公司所有，未经授权请勿转载至其他公众号，如需转载，请与工作人员联系，并注明出处。
首页
