Одночасне визначення гідрофільних відбілюючих агентів у косметичних продуктах методом ВЕРХ
Mar 22, 2022
Контакти:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791
Miaw-Ling Chang a, Chur-Min Chang b,*
Анотація
Високоефективний метод рідинної хроматографії для кількісного визначення чотирьох найбільш часто використовуваних гідрофільнихвідбілюваннязасіб*/гліколева кислота (ГА), аскорбінова кислота (АК),арбутин(ART) і аскорбілфосфат Mg (MAP). Ізократичне розділення проводили з використанням колонки С18 з агентом іонної пари в якості рухомої фази. Аналіти були виявлені шляхом поглинання ультрафіолетового світла на довжині хвилі 220 і 240 нм відповідно. Було встановлено, що калібрувальні криві є лінійними для 8.0-36 мг/мл (GA), 10.0-300 мг/мл (AA та ART) та 5.6-451 мг/мл ( КАРТА). Коефіцієнт кореляції аналізу лінійної регресії був із діапазоном 0.{11}}.9997. Відновлення чотирьох аналітів становило від 94,8 до 100,1 відсотка, а точність цього методу була кращою, ніж 6,9 відсотка відносного стандартного відхилення (RSD) (n=3). Виявлено, що AA розкладається у водному розчині. Щоб переконатися, що АК стабільна під час аналізу ВЕРХ, усі аналіти розчиняли в дистильованій воді, ці розчини продували газоподібним азотом для видалення кисню та зберігали при 25 8C. Результати тестування показують, що процедура є швидким, простим, вибірковим методом і підходить для рутинного аналізу комерційнихкосметичні засоби.# 2003 Elsevier BV Усі права захищено.
Ключові слова: Косметичний продукт; Гідрофільний відбілюючий засіб; гліколева кислота; Аскорбінова кислота; арбутин; Mg аскорбілфосфат; ВЕРХ
Цистанхея трав'янає природним відбілюючим засобом.
1. Введення
Жителі Заходу вважають засмаглу шкіру здоровою та красивою. Навпаки, світла шкіра вважається красивою в східних країнах. Тому на сході дуже популярні відбілюючі лосьйони. Вони застосовуються для відбілювання шкіри. Хімічний пілінг зазвичай використовується в клінічній практиці для лікування пошкодженої шкіри обличчя, що виникає внаслідок вугрів, мелазми, звичайних бородавок тощо. У цій техніці,косметичнийзасоби, що містять хіміотерапевтичні засоби, наносяться на шкіру для стимуляції оновлення клітин шкіри. Колір шкіри стає світлішим. Тому цей хіміотерапевтичний засіб також називають aвідбілюванняагент [1-6]. Повідомлялося, що відбілюючий агент, такий як гліколева кислота (GA), одна з гідроксикислот, підвищує гідратацію шкіри і, отже, надає більш гладкий вигляд, що призводить до зменшення мімічних ліній і зморшок [7,8]. Існує два типи відбілюючих агентів: ліпофільні відбілюючі агенти та гідрофільні агенти. Прикладами ліпофільних відбілюючих агентів є койєва кислота, саліцилова кислота, аскорбілпальмітат, азелаїнова кислота та адапален. Прикладами гідрофільних відбілюючих агентів є гліколева кислота (GA), аскорбінова кислота (AA),арбутин(ART), і аскорбілфосфат магнію (MAP). Тут вивчаються гідрофільні відбілювачі, оскільки їхні полярні групи мають низьку спорідненість із колонкою C18, яка використовується у ВЕРХ, і їх важко розділити у ВЕРХ. Для вирішення цієї проблеми ми використали метод іонних пар.
Хімічна структура і максимальна концентрація цих гідрофільнихвідбілюванняагентів наведено в таблиці 1. На Тайвані немає обмежень на концентрацію ГА та АК, які використовуються в косметичних продуктах. ART, однак, можна використовувати до 7 мас. відсотків і МАР до 3 мас. Хоча не існує обмежень щодо концентрації ГА, яка використовується в косметичних продуктах, Управління з контролю за продуктами й ліками США повідомило, що цей відбілюючий агент може спричинити сильні опіки чи набряки шкіри [9]. Загалом близько 30-40 мас. відсоток GA використовується вкосметичні засобидля використання в салонах краси та вищої концентрації, 50-70мас. відсотків, використовується в косметичних продуктах, призначених для використання лікарями [10].
Метою цього дослідження є розробка методу кількісного аналізу для точного вимірювання рівня відбілюючих агентів у косметичних продуктах. Ця робота має велике значення для громадської безпеки. Хоча існує багато публікацій, які описують оцінку відбілювачів у косметичних композиціях [11-16], у літературі ще не повідомлялося про одночасно кількісні методи аналізу. Це дослідження пов’язане з аналітичним методом, який може виявити та одночасно кількісно визначити гідрофільнувідбілюванняагентів.
Гідрофільнийвідбілюванняагенти не завжди стабільні у водному розчині. Вони піддаються окисленню. Хоча повідомлялося про кілька досліджень стабільності АК [17-19], середовище АК у цих звітах не підходить для ВЕРХ для одночасного визначення гідрофільних відбілювачів. Для точності результатів важливо переконатися, що гідрофільні відбілювачі є стабільними під час аналізу.
2. Експериментальний
2.1. Реактиви та стандарти
GA, AA, ART і MAP, а також рекламний ролик були придбані у Alfa Co. (American), AlfaCo. (американський), Wako (японський) і Lipo. Ко (американський), відповідно. Метилпарабен і U-13 отримують від Induchem. Ко (Швейцарія). Лимонна кислота, гідроксид тетрабутиламонію (TBAH), сорбіт, фосфорна кислота та дигірофосфат калію були придбані у AldrichCo. (американський). Усі хімічні речовини мали аналітичну чистоту. Комерційнийкосметичнийпродукти від різних виробників було придбано в роздрібних магазинах і в місцевій аптеці. Розчинники та воду фільтрували через мембрану 0.45 мм і дегазували.
2.2. Прилади
Апарат ВЕРХ (Hitachi Co., Японія) складався з модульної хроматографічної системи. До неї входив насос (модель I-7100), УФ-детектор (модель I-7420; змінна довжина хвилі) та ін’єкційний клапан з 25 мл петлею для зразка (Model7725, Rheodyne, Cotati, США). Збір та обробку даних проводили за допомогою персонального комп’ютера з використанням програмного забезпечення SISC (Тайвань). Ін’єкції зразків проводили шприцом на 25 мл (Hamilton, Швейцарія). Використовувалась колонка Mightysil RP-18GP з нержавіючої сталі діаметром 5 мм, 250 мм/4,60 мм.
2.3. Хроматографічні умови
Хроматографічний аналіз проводили ізократичним методом оберненої фази на одній колонці. У методі утворення іонних пар рухомою фазою був0.{{10}}05 М калій дигідрофосфатний буферний розчин, що включає три хімічні речовини: TBAH, метанол і фосфорну кислоту. Кількість цих трьох хімічних речовин має великий вплив на розділення та роздільну здатність спектру ВЕРХ. Концентрацію TBAH змінювали від 1 до 10 мМ; метанолу від 1 до 10 об. відсоток . Різну кількість фосфорної кислоти було додано до буферного розчину, щоб відрегулювати значення рН від 2,5 до 5,0. Результати тестування дозволять вибрати відповідну рухливу фазу для гарного розділення. Усі рухомі фази фільтрували через фільтр Millipore Filter з розміром пор 0,45 мм і дегазували ультразвуком перед використанням. Використовували швидкість потоку 1,1 мл/хв. Аналіти виявляли за допомогою УФ-поглинання при 220 або 240 нм. Ідентичність чотирьох інгредієнтів була визначена за допомогою хроматографії з достовірними стандартами. Кількісну оцінку проводили шляхом інтегрування піку методом зовнішньої стандартизації.
переваги cistancheзефективне відбілювання шкіри
2.4. Калібрувальна крива
Основні розчини готували шляхом точного зважування агентів і подальшого розчинення їх у воді. П'ять робочих розчинів чотирьох аналітів були щойно приготовані з їхніх вихідних розчинів у співвідношенні {{0}} з дистильованою водою. Відповідне розведення цих робочих розчинів дало концентрації 10/300 мг/мл, за винятком GA та MAP, де концентрації становили 8.0-36.0 мг/мл та 5,6/451 мг/мл відповідно. Калібрувальні криві були побудовані шляхом побудови площі піків кожного компонента в залежності від концентрації та надані значення нахилу разом із перетином і коефіцієнтом кореляції для кожної калібрувальної кривої. Калібрувальні криві були для кількісного визначення чотирьохвідбілюванняагентів у чотирьохзразках комерційнихкосметичні засоби.
2.5. Дослідження відновлення
Зразок крему, що містить №відбілюванняагенти використовували як контроль у дослідженні відновлення. Різну кількість чотирьох гідрофільних відбілюючих агентів, GA, AA, ART і MAP, додавали до цього контрольного крему. Концентрація наведена в таблиці 4. Приблизно 1 г кожного підготовленого зразка крему зважували в скляну колбу, додавали 30 мл дистильованої води, а потім колбу занурювали в ультразвукову ванну на 15 хвилин, термостатовану при 25 8C. Отриманий розчин був доведений до об’єму 100 мл дистильованою водою, потім був відфільтрований і дезоксигенований N2 протягом приблизно 3 хвилин, а потім герметизований бакелітовою гвинтовою кришкою та силіконовим кільцем.
3. Результати та їх обговорення
3.1. Хроматографія та роздільна здатність
Будова чотиривідбілюванняагентів, GA, AA, ART і MAP, показано в таблиці 1. Усі вони є дуже полярними молекулами. Для полярних аналітів зазвичай використовують метанол або ацетонітрил як компонент рухомої фази в колонці С18 або ціанопропіловій колонці ВЕРХ. Однак при використанні метанолу або ацетонітрилу було виявлено спільне елюювання цих полярних аналітів. Тому розділити ці аналіти неможливо. Щоб вирішити цю проблему спільного виведення, було застосовано метод утворення іонних пар для зменшення їх полярності, щоб отримати прийнятний час утримування. Крім того, важливо знайти відповідні умови розділення для одночасного аналізу чотирьох аналітів укосметичнийпродуктів. Щоб отримати оптимальні аналітичні умови, тут враховується вплив рухомої фази та її значення pH. Отримані результати проілюстровано на рис. 1. Концентрацію TBAH у рухомій фазі змінювали від 1 до 10 мМ. Розрахований коефіцієнт потужності зменшується зі збільшенням концентрації TBAH (див. рис. 1(a)). Це падіння значень коефіцієнта потужності є різким для MAP, але дуже помірним для GA, ART та AA. Значна різниця в коефіцієнті ємності між MAP та іншими може бути наслідком сильного іонного характеру MAP. Менша різниця в коефіцієнті ємності дає розумний час утримування в ВЕРХ. Тому концентрація TBAH була обрана рівною 10 мМ для рухомої фази. Вплив кількості метанолу на коефіцієнт ємності показано на рис. 1(b). Подібні результати були отримані для TBAH. Вища концентрація метанолу, менша різниця в коефіцієнті ємності та менший час утримування в ВЕРХ. У цьому випадку було вибрано десять відсотків об’єму метанолу.
Різну кількість фосфорної кислоти додавали до згаданого вище буферного розчину, щоб змінити значення pH від 2,5 до 5.0. При значенні pH 5.0 у результатах хроматографії спостерігалися широкі та численні піки. Хроматографічні піки для GA, AA та ART накладаються один на одного. На відміну від попередніх результатів, коефіцієнт ємності зростає зі збільшенням значень pH для MAP (див. рис. 1(c)). Зміна коефіцієнта ємності через значення pH дуже мала для GA, AA та ART. Важливо вибрати значення рН, яке забезпечує достатню різницю в значеннях коефіцієнта ємності для гарної роздільної здатності ВЕРХ. З цих причин було вибрано значення рН, що дорівнює 2,5. У результаті придатною рухомою фазою для аналізу ВЕРХ є 0.005 М калійдигідрофосфатний буферний розчин, що містить 10 мМ TBAH, 10 об. % метанолу і фосфорної кислоти. Фосфорну кислоту використовували для доведення значення рН буферного розчину до 2,5.
3.2. Визначення довжини хвилі для УФ-детектора
УФ-спектр цихвідбілюванняагентів, розчинених у рухомій фазі, отримували за допомогою УФ-спектрофотометра. Максимальний пік поглинання досягається при 220 нм для GA, при 243 нм для AA, при 227 нм для ART і при 238 нм для MAP. При 240 нм УФ-детектор має високу чутливість у виявленні AA та MAP, але дуже низьку чутливість для GA та ART (див. рис. 2(b)). При 220 нм чіткі піки на ВЕРХ-хроматографі були показані для всіх чотирьох відбілюючих агентів (див. рис. 2(a)). Щоб отримати кращу чутливість для всіх аналітів, довжину хвилі детектора було налаштовано на 220 нм для виявлення та кількісного визначення чотирьох аналітів. Процедура є відносно швидкою з часом аналізу 12,1 хв за кімнатної температури (близько 26 8C).
3.3. Дослідження стабільності відбілюючих речовин
АК піддається розкладанню до дегідроаскорбінової кислоти (ДГК) при розчиненні у воді. Тому для точності результатів важливо підтримувати теаскобінову кислоту стабільною під час аналізу. Фернандес та ін. повідомили, що основними факторами, що впливають на деградацію, є кисень і температура [19]. У їхньому дослідженні розпад був значним за 1 годину, а вплив значень рН розчину на розпад згадувався лише при рН 5.0 та 5,6. У нашому дослідженні стабільність АК оцінювалася за допомогою зміни концентрації АА в різних умовах навколишнього середовища, таких як оброблений або необроблений розчин з N2, значення pH і температура. Чим довший час для суттєвих змін, тим стабільніша аскорбінова.
Результати, узагальнені в таблиці 3, демонструють сильну кореляцію між стабільністю та обробленим або необробленим розчином з N2. Втрата АК в необробленому розчині відбувається швидше, ніж в обробленому розчині. Як показано в таблиці 3, при 10 8C і pH2 час, необхідний для 10-відсоткового розкладання АК, становив близько 10 годин без обробки та близько 48 годин для обробленого розчину. Це може бути пов’язано з тим, що для окислення доступно набагато менше кисню. Відзначено, що в присутності кисню і при 25 8C рівень АК 8,7 і 71,2 відсотка через 10 годин спостерігався для pH 6,9 і 2,0. Цей результат можна пояснити більшою кількістю дисоційованої АК при pH 6,9, і ця форма повинна бути менш стабільною, ніж недисоційована форма [19]. Навпаки, за відсутності кисню і при 25 або 10 8C водний розчин АК набагато краще стабільний при pH 6,9. Причина більшої стабільності АА ще не досліджена. Порівняно з температурою розчину в необроблених розчинах АК менш стабільний при вищій температурі (25 8C), ніж при нижчій температурі (10 8C). Однак для оброблених розчинів водний розчин АК є стабільним і не піддається впливу температури.
3.4. Перевірка на лінійність і аналіз на точність
Використовуючи описані хроматографічні умови, було досягнуто розумного розділення між цими аналітами та іншими сполуками вкосметичнийпродукт. Метод перевірено на лінійність і точність. Для розрахунку калібрувальних кривих для кожного було застосовано підгонку лінійної кривоївідбілюванняагент. Результати наведено в таблиці 4. Чудова лінійність була отримана в діапазоні від 5,6 до 451 мг/мл для всіх стандартів, за винятком GA, для якого діапазон становив від 8 до 36 мг/мл. Коефіцієнт кореляції варіюється від 0 .9974 до 0.9997. Точність методу розраховували як відносне стандартне відхилення (RSD, n{{10}}) аналізів, що містять чотири гідрофільні відбілювачі в тому самому діапазоні концентрацій. Виявлено, що діапазон RSD становить від 0,3 до 6,43 відсотка.
3.5. Відновлення
Крем, що містить нівідбілюванняагенти використовували як контроль у дослідженні відновлення. Невеликі кількості чотирьох відбілюючих агентів були додані до цього контрольного крему. ВЕРХ-хроматографія показує, що для контрольного крему не виявлено піку поглинання УФ-випромінювання (див. рис. 3(a)), а для зразка крему, що містить ці чотири відбілювачі, було виявлено чотири піки поглинання. На мал. 3(b), пік 1 є піком УФ-поглинання для GA; пік 2 для АА; пік 3 для АРТ; пік 4 для MAP. Кожен відбілюючий засіб має свій час утримування. Цей символ буде використовуватися для ідентифікації цих відбілюючих агентів пізніше. Результати підсумовані в таблиці 2. Діапазон 94-100 відсотків відновлення для чотирьох агентів було отримано як при низьких, так і при високих концентраціях. Коефіцієнти дисперсії, розраховані за трьома повторами, були менше ніж 6,9 відсотка. ВЕРХ-хроматограми чотирьох аналітів, вилучених з експериментальної композиції, були показані на рис. 3, і жодних перешкод не спостерігалося.
рослина цистанкамаєпроти старіння, антиоксидант, іефекти догляду за шкірою
3.6. застосування
Чотири комерційно доступнікосметичнийпродукти були проаналізовані. Вони євідбілюваннякрем (косметика № 1), відбілюючий гель C20 (косметика № 2), лосьйон з есенцією (косметика № 3) і лосьйон для пілінгу (косметика № 4), відповідно. Ці косметичні засоби аналізували за допомогою процедури, описаної в цьому дослідженні. Хроматографи для цих чотирьох косметичних засобів наведено на рис. 4(a/d). Хроматограф 4 (a) дає невеликий пік поглинання піку 4, тобто косметичний засіб номер 1 містить КАРТУ. Хроматограф 4 (b) демонструє пік піку 2, який є ознакою того, що косметичний засіб № 2 містить АК. На хроматографі 4 (c) і (d) ART було ідентифіковано в косметичному засобі № 3, а GA і AA були ідентифіковані в косметичному засобі № 4. Існує немаркований хроматограф Пікіна 4 (d). Цей пік УФ-поглинання має час утримання довший, ніж для піку 3, але набагато коротший, ніж для піку 4. Зрозуміло, що цей невідзначений пік поглинання пов’язаний не з відбілюючими агентами, а з-за інших інгредієнтів у косметичному номері 4. Кількісне визначення цих відбілюючих агентів було здійснено інтегрування піків у хроматографії з використанням методу зовнішньої стандартизації. Рівень відбілюючих речовин у цих чотирьохкосметичні засобинаведено в таблиці 5. Слід зазначити, що отримані результати підтверджують точність і демонструють відповідність заяві на етикетці.
4. Висновок
Розроблений аналіз ВЕРХ є простим і швидким для одночасного аналізу гідрофільностівідбілюванняагентів. Коефіцієнт ємності використовувався для вибору відповідної рухомої фази для ВЕРХ. Нам потрібно вибрати умови, які дають меншу різницю у коефіцієнті потужності протягом розумного часу утримання. Важливо, щоб обрана умова давала достатню різницю в значеннях коефіцієнта ємності для гарної роздільної здатності хроматографа ВЕРХ. У результаті прийнятною рухомою фазою для аналізу ВЕРХ є буферний розчин дигідрофосфату калію 0,005 М, що містить 10 мМ TBAH, 10 об. % метанолу і фосфорної кислоти. Фосфорну кислоту використовували для доведення значення рН буферного розчину до 2,5. Краща довжина хвилі виявлення длявідбілюванняагентів знаходиться при 220 нм для ВЕРХ. Крім того, отримано зручний метод стабілізації АА в аналітичній процедурі. Що важливо для точності результатів.
цистанка трубчастаскибочки