随着生活水平的提高，消费者的护肤意识越来越强。目前，化妆品及个人护理产品已逐步发展为数十亿美金资产的行业。为确保产品的安全性、有效性以及对皮肤的渗透性效果，生产厂商通常需要采用复杂的分析手段来检测上述指标。
胶带剥离角质层技术是一种被广泛接受的方法，通过该方法可以获取化妆品在皮肤表层的渗透情况，从而揭示渗透到皮肤的有关化妆品成分信息。本文采用DESI与离子淌度质谱联用技术（DESI-IM-MS）对皮肤表层化妆品成分进行了分析研究（图1）。
图1. DESI SYNAPT G2-Si HDMS离子淌度质谱仪
方法1
质谱参数
Waters SYNAPT G2-Si HDMS质谱系统，采用DESI离子源（Prosolia），喷雾溶剂MeOH/H₂O（v/v 98/2）+0.1% FA+250 pg/μL LE，流速3 μL/min，采集速率200 μm/sec，空间分辨率100 μm；离子淌度行波流速1000-350 m/s，行波高度40 V，质谱数据采集使用正离子模式。
2
样品准备
3名志愿者在其左、右前臂分别取两块3 cm×3 cm的局部区域（图2），一块作为空白皮肤样本对照，另一块涂抹化妆品（左：防晒霜，右：抗皱乳霜）。化妆品通过注射器吸取约1 mL，用带有手套的手指轻轻涂抹于皮肤表层。涂抹约10 min后，使用D-Squame取样盘在同一皮肤区域以带剥离方法重复采集20个样本。样本通过双面胶固定于载玻片（图3）。
3
数据处理
DESI-IM-MS数据通过MassLynx Software(v.4.1)采集，使用MassLynx和DriftScope Software(V.2.8)进行检验。随后，通过HDMS Compare Software(v.1.1)和HDI软件(v.1.4)进行数据处理和成像。
<< 滑动查看下一张图片 >>
图2. 左前臂的皮肤样本（上：空白，下：护肤品涂敷）采集区域。图3. 用于成像的样本：（a）左前臂防晒霜涂敷的皮肤样本，（b）右前臂抗皱乳霜涂敷的皮肤样本，（c）D-Squame取样盘，（d）空白皮肤样本。
结果与讨论
HDMS Compare Software可对不同样本组之间进行两两对比，从而区分两者的差异组分。图4a显示为D-Squame取样盘和空白皮肤样本的对比，同时通过DriftScope Software展示了离子淌度质谱对两组样本的分离情况（图4b），其中，皮肤相关成分可与背景信号进行有效分离，显示了DriftScope软件在简化谱图以及解卷积方面的强大功能。
<< 滑动查看下一张图片 >>
图4.（a）HDMS Compare Software和（b）DriftScope Software对D-Squame取样盘和空白皮肤样本的分析比较。
此外，根据空白皮肤样本与防晒霜（图5）或抗皱乳霜（图6）涂敷的皮肤样本的对比图，发现防晒霜及抗皱乳霜均含有大量高质量数的组分；另外抗皱乳霜的谱图中还存在规律间隔的离子，说明其含有较多的聚合物种类，间隔离子的质量数差值即为该聚合物单体的质量数。
<< 滑动查看下一张图片 >>
图5. 空白皮肤样本与防晒霜涂敷样本的对比。图6. 空白皮肤样本与抗皱乳霜涂敷样本的对比。
通过DriftScope Software对抗皱乳霜谱图中规律间隔的高质量数离子进行筛选分析，可有效鉴别聚合物种类，例如：图7显示为间隔离子质量数差值为74 Da的物质，判断该物质应为聚二甲基硅氧烷（PDMS）的片段。
图7. PDMS聚合物的规律间隔离子谱图
通过HDI对4组样本的成像数据进行分析，可进一步研究组分的分布差异。图8为m/z 666.64的离子成像图，该物质为一种典型的皮肤神经酰胺（N-(2''-(S)-hydroxylignoceroyl)-D-erythro-sphingosine）。成像结果显示，该物质在取样盘和抗皱乳霜涂敷的皮肤样本中不存在，在空白皮肤样本中含量最高，在防晒霜涂敷的皮肤样本中微量存在，由此可见，抗皱乳霜可对皮肤提供有效的屏障。
图8. m/z 666.64的离子成像图：(a)取样盘，(b)空白皮肤样本，(c)防晒霜涂敷样本，(d)抗皱乳霜涂敷样本
图9为m/z 785.36的离子成像图，该物质为防晒霜和抗皱乳霜的特有物质。图像中离子成像呈拱形分布，可能是由于样品处理不当导致。图10为m/z 1147.38的离子成像图，该物质仅存在于抗皱乳霜，这与HDMS Compare谱图中显示的抗皱乳霜含有更多高质量数的离子相一致。
<< 滑动查看下一张图片 >>
图9. m/z 785.36的离子成像图：(a)取样盘，(b)空白皮肤样本，(c)防晒霜涂敷样本，(d)抗皱乳霜涂敷样本。图10. m/z 1147.38的离子成像图：(a)取样盘，(b)空白皮肤样本，(c)防晒霜涂敷样本，(d)抗皱乳霜涂敷样本
结论
DESI-IM-MS可用于带剥离处理的化妆品涂敷皮肤样本的成分检测，其数据通过不同软件处理可揭示多方面的信息。DriftScope Software可提供离子的全视图，对谱图数据具有简化和解卷积作用。HDMS Compare Software可提供数据间的两两对比，给出差异离子。HDI可对皮肤样本进行成像处理，获得样本组分的分布情况以及含量信息。此外，本实验还表明抗皱乳霜可作为皮肤的有效屏障。
首页
