Simultane HPLC-Bestimmung von hydrophilen Aufhellern in kosmetischen Produkten

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Miaw-Ling Chang a, Chur-Min Chang b,*

Abstrakt

Eine leistungsstarke flüssigkeitschromatographische Methode zur Quantifizierung von vier der am häufigsten verwendeten hydrophilen SubstanzenAufhellungWirkstoff*/Glykolsäure (GA), Ascorbinsäure (AA),Arbutin(ART) und Mg-Ascorbylphosphat (MAP) entwickelt. Die isokratische Trennung wurde unter Verwendung einer C18-Säule mit dem Ionenpaarmittel als mobile Phase durchgeführt. Die Analyten wurden durch ultraviolette Lichtabsorption bei einer Wellenlänge von 22 0 bzw. 240 nm nachgewiesen. Die Kalibrierungskurven erwiesen sich als linear bei 8,0-36 mg/ml (GA), 10,0-300 mg/ml (AA und ART) und 5,6-451 mg/ml ( KARTE). Der Korrelationskoeffizient der linearen Regressionsanalyse lag im Bereich 0,9974-0,9997. Die Wiederfindung der vier Analyten lag zwischen 94,8 und 100,1 Prozent und die Präzision dieser Methode war besser als 6,9 Prozent relative Standardabweichung (RSD) (n=3). Es wurde festgestellt, dass AA in einer wässrigen Lösung abgebaut wird. Um sicherzustellen, dass AA während der HPLC-Analyse stabil war, wurden alle Analyten in destilliertem Wasser gelöst und diese Lösungen mit Stickstoffgas gespült, um Sauerstoff zu entfernen, und bei 25 8 C gelagert. Die Testergebnisse zeigen, dass das Verfahren die schnelle, einfache und selektive Methode ist und sich für die routinemäßige Analyse von Handelsprodukten eignetKosmetika.# 2003 Elsevier BV Alle Rechte vorbehalten.

Schlüsselwörter: Kosmetisches Produkt; Hydrophiler Weißmacher; Glykolsäure; Askorbinsäure; Arbutin; Mg-Ascorbylphosphat; HPLC

Cistanche herbaist ein natürlicher Weißmacher.

1. Einleitung

Westler halten gebräunte Haut für gesund und schön. Im Gegenteil, helle Haut gilt in orientalischen Ländern als schön. Daher sind Bleichlotionen im Orient sehr beliebt. Sie werden zum Aufhellen der Haut angewendet. Chemisches Peeling wird normalerweise in der klinischen Behandlung von geschädigter Gesichtshaut verwendet, die durch Akne, Melasma, gewöhnliche Warzen usw. entsteht. Bei dieser TechnikKosmetikProdukte, die ein Chemotherapeutikum enthalten, werden auf die Haut aufgetragen, um die Erneuerung der Hautzellen anzuregen. Die Hautfarbe wird heller. Daher wird dieses Chemotherapeutikum auch als a bezeichnetAufhellungAgent [1-6]. Es wurde berichtet, dass ein Bleichmittel wie Glykolsäure (GA), eine der Hydroxysäuren, die Hydratation der Haut erhöht und daher ein glatteres Aussehen verleiht, was zu weniger Gesichtslinien und Falten führt [7,8]. Es gibt zwei Arten von Aufhellern: lipophile Aufheller und hydrophile Aufheller. Beispiele für lipophile Weißmacher sind Kojisäure, Salicylsäure, Ascorbylpalmitat, Azelainsäure und Adapalen. Beispiele für hydrophile Aufheller sind Glykolsäure (GA), Ascorbinsäure (AA),Arbutin(ART) und Magnesiumascorbylphosphat (MAP). Die hydrophilen Aufheller werden hier untersucht, weil ihre polaren Gruppen eine schlechte Affinität zu der in der HPLC verwendeten C18-Säule haben und sie in der HPLC schwierig zu trennen sind. Wir haben ein Ionenpaarverfahren verwendet, um dieses Problem zu lösen.

Die chemischen Strukturen und die maximale Konzentration dieser hydrophilenAufhellungWirkstoffe sind in Tabelle 1 angegeben. In Taiwan gibt es keine Begrenzung der Konzentration von GA und AA, die in kosmetischen Produkten verwendet werden. ART kann jedoch bis zu 7 Gew.-% verwendet werden. Prozent und MAP bis zu 3 Gew.-%. Prozent. Obwohl es keine Begrenzung für die Konzentration von GA gibt, die in kosmetischen Produkten verwendet wird, wurde von der US-amerikanischen Food and Drug Administration berichtet, dass dieser Aufheller schwere Verbrennungen oder Schwellungen der Haut verursachen kann [9]. Im Allgemeinen etwa 30-40 wt. Prozent von GA wird in der verwendetKosmetikazur Verwendung in Schönheitssalons und einer höheren Konzentration, 50-70 wt. Prozent , wird in kosmetischen Produkten verwendet, die von Ärzten verwendet werden [10].

Der Zweck dieser Studie ist die Entwicklung einer quantitativen Analysemethode zur genauen Messung des Gehalts an Bleichmitteln in kosmetischen Produkten. Diese Arbeit ist für die öffentliche Sicherheit von großer Bedeutung. Obwohl es viele Veröffentlichungen gibt, die die Bewertung der Aufheller in kosmetischen Formulierungen beschreiben [11-16], wurden die gleichzeitig quantitativen Analysemethoden noch nicht in der Literatur beschrieben. Diese Studie bezieht sich auf ein analytisches Verfahren, das die Hydrophilie nachweisen und gleichzeitig quantifizieren kannAufhellungAgenten.

Das HydrophileAufhellungMittel sind in wässriger Lösung nicht immer stabil. Sie werden oxidiert. Obwohl über mehrere Studien zur Stabilität von AA berichtet wurde [17-19], ist die Umgebung von AA in diesen Berichten nicht für die HPLC zur gleichzeitigen Bestimmung der hydrophilen Aufheller geeignet. Für die Genauigkeit der Ergebnisse ist es wichtig sicherzustellen, dass die hydrophilen Weißmacher während der Analyse stabil sind.

2. Experimentell

2.1. Reagenzien und Standards

GA, AA, ART und MAP sowie der Werbespot wurden von Alfa Co. (American), AlfaCo. (amerikanisch), Wako (japanisch) und Lipo. Co. (amerikanisch). Methylparaben und U-13 werden von Induchem bezogen. Co. (Schweiz). Citronensäure, Tetrabutylammoniumhydroxid (TBAH), Sorbitol, Phosphorsäure und Kaliumdihydrophosphat wurden von Aldrich Co bezogen. (Amerikanisch). Alle Chemikalien waren von analytischer Reagenzqualität. KommerziellKosmetikProdukte verschiedener Hersteller wurden im Einzelhandel und in einer örtlichen Apotheke gekauft. Lösungsmittel und Wasser wurden durch eine 0,45-mm-Membran gefiltert und entgast.

2.2. Instrumentierung

Die HPLC-Apparatur (Hitachi Co., Japan) bestand aus einem modularen chromatographischen System. Dazu gehörten eine Pumpe (Modell I-7100), ein UV-Detektor (Modell I-7420; variable Wellenlänge) und ein Injektionsventil mit einer 25-ml-Probenschleife (Modell 7725, Rheodyne, Cotati, US) wurde angebracht. Die Datenerfassung und -verarbeitung erfolgte mit einem Personalcomputer unter Verwendung der SISC-Software (Taiwan). Probeninjektionen wurden mit einer 25-ml-Spritze (Hamilton, Schweiz) durchgeführt. Es wurde eine Mightysil RP-18GP-Säule aus Edelstahl mit 5 mm, 250 mm/4,60 mm ID A verwendet.

2.3. Chromatographische Bedingungen

Die chromatographische Analyse wurde mit einem isokratischen Einzelsäulen-Umkehrphasenverfahren durchgeführt. Bei der Ionenpaarmethode war die mobile Phase eine 0.{{10}}05 M Kaliumdihydrophosphat-Pufferlösung mit drei Chemikalien: TBAH, Methanol und Phosphorsäure. Die Menge dieser drei Chemikalien hat einen großen Einfluss auf die Trennung und die Auflösung des Spektrums der HPLC. Die Konzentration von TBAH wurde von 1 bis 10 mM variiert; Methanol von 1 bis 10 Vol. Prozent . Der Pufferlösung wurde eine unterschiedliche Menge Phosphorsäure zugesetzt, um die pH-Werte auf 2,5 bis 5,0 einzustellen. Die Testergebnisse ermöglichen die Auswahl einer geeigneten mobilen Phase für eine gute Auflösung. Alle mobilen Phasen wurden vor der Verwendung durch einen Milliporefilter, Porengröße 0,45 mm, filtriert und durch Beschallung entgast. Es wurde eine Flussrate von 1,1 ml/min verwendet. Die Analyten wurden durch UV-Absorption bei 220 oder bei 240 nm nachgewiesen. Die Identität der vier Inhaltsstoffe wurde durch Chromatographie mit authentischen Standards bestimmt. Die Quantifizierung erfolgte durch Integration des Peaks nach der Methode der externen Standardisierung.

Cistanche-VorteilevonAufhellung effektiver Haut

2.4. Kalibrierungskurve

Stammlösungen wurden hergestellt, indem die Mittel genau abgewogen und dann in Wasser gelöst wurden. Fünf Arbeitslösungen der vier Analyten wurden frisch aus ihren Stammlösungen im Verhältnis {{0}} mit destilliertem Wasser hergestellt. Eine geeignete Verdünnung dieser Arbeitslösungen ergab Konzentrationen von 10/300 mg/ml, mit Ausnahme von GA und MAP, wo die Konzentrationen 8,0-36,0 mg/ml bzw. 5,6/451 mg/ml betrugen. Eichkurven wurden durch Auftragen der Peakflächen jeder Komponente gegen die Konzentration erstellt und ergaben die Werte der Steigung zusammen mit dem Achsenabschnitt und dem Korrelationskoeffizienten für jede Eichkurve. Die Eichkurven dienten der Quantifizierung der vierAufhellungAgenten in vier kommerziellen MusternKosmetika.

2.5. Erholungsstudie

Eine Probecreme mit NrAufhellungMittel wurde als Kontrolle in der Erholungsstudie verwendet. Zu dieser Kontrollcreme wurden unterschiedliche Mengen der vier hydrophilen Aufheller GA, AA, ART und MAP hinzugefügt. Die Konzentration ist in Tabelle 4 angegeben. Ungefähr 1 g jeder der hergestellten Probencremes wurde in einen Glaskolben eingewogen und 30 ml destilliertes Wasser wurden zugegeben und dann wurde der Kolben für 15 min in ein Ultraschallbad getaucht, das bei 25 8C thermostatisiert war. Die resultierende Lösung wurde mit destilliertem Wasser auf ein Volumen von 100 ml aufgefüllt und dann filtriert und durch N 2 für etwa 3 min von Sauerstoff befreit und dann mit einem Bakelit-Schraubverschluss und einem Silikonring verschlossen.

3. Ergebnisse und Diskussion

3.1. Chromatographie und Auflösung

Die Struktur von vierAufhellungAgenzien, GA, AA, ART und MAP, ist in Tabelle 1 gezeigt. Alle von ihnen sind sehr polare Moleküle. Für polare Analyten wird üblicherweise Methanol oder Acetonitril als Komponente der mobilen Phase in der C18-Säule oder Cyanopropylsäule der HPLC verwendet. Jedoch wurde die Koelution dieser polaren Analyten festgestellt, wenn Methanol oder Acetonitril verwendet wurden. Daher ist es unmöglich, diese Analyten zu trennen. Um dieses Problem der Koelution zu lösen, wurde das Ionenpaarverfahren zur Verringerung ihres polaren Charakters eingesetzt, um eine akzeptable Retentionszeit zu erhalten. Außerdem ist es wichtig, eine geeignete Trennbedingung für die simultane Analyse von vier Analyten zu findenKosmetikProdukte. Um die optimalen Analysenbedingungen zu erhalten, wird hier der Einfluss der mobilen Phase und ihrer pH-Werte berücksichtigt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 1 dargestellt. Die Konzentration von TBAH in der mobilen Phase wurde von 1 bis 10 mM variiert. Der berechnete Kapazitätsfaktor nimmt ab, wenn die Konzentration des TBAH zunimmt (siehe Fig. 1(a)). Dieser Abfall der Werte des Kapazitätsfaktors ist scharf für MAP, aber sehr mild für GA, ART und AA. Der signifikante Unterschied für den Kapazitätsfaktor zwischen MAP und den anderen kann auf den starken ionischen Charakter von MAP zurückzuführen sein. Ein kleinerer Unterschied im Kapazitätsfaktor ergibt eine vernünftige Retentionszeit in der HPLC. Daher wurde die Konzentration von TBAH für die mobile Phase zu 10 mM gewählt. Die Auswirkung der Methanolmenge auf den Kapazitätsfaktor ist in Fig. 1(b) gezeigt. Es wurden ähnliche Ergebnisse wie für TBAH gefunden. Eine höhere Methanolkonzentration, ein geringerer Unterschied im Kapazitätsfaktor und eine kürzere Retentionszeit in der HPLC. In diesem Fall wurden zehn Volumenprozent Methanol gewählt.

Der oben erwähnten Pufferlösung wurde eine unterschiedliche Menge Phosphorsäure zugesetzt, um die pH-Werte von 2,5 auf 5 zu ändern.0. Bei einem pH-Wert von 5,0 wurden in den Chromatographieergebnissen breite und mehrere Peaks beobachtet. Die Chromatographenpeaks für GA, AA und ART überlappen einander. Im Gegensatz zu den vorherigen Ergebnissen steigt der Kapazitätsfaktor mit der Erhöhung der pH-Werte für MAP (siehe in Abb. 1(c)). Die Änderung des Kapazitätsfaktors aufgrund von pH-Werten ist für GA, AA und ART sehr gering. Es ist wichtig, einen pH-Wert zu wählen, der genügend Unterschiede in den Werten des Kapazitätsfaktors für eine gute Auflösung in der HPLC ergibt. Aus diesen Gründen wurde ein pH-Wert von 2,5 gewählt. Daher ist eine geeignete mobile Phase für die HPLC-Analyse eine 0,005 M Kaliumdihydrophosphat-Pufferlösung, die 10 mM TBAH, 10 Vol. enthält. Prozent Methanol und Phosphorsäure. Mit der Phosphorsäure wurde der pH-Wert der Pufferlösung auf 2,5 eingestellt.

3.2. Bestimmung der Wellenlänge für UV-Detektor

Das UV-Spektrum dieserAufhellungDie in der mobilen Phase gelösten Wirkstoffe wurden unter Verwendung eines UV-Spektrophotometers erhalten. Die maximale Absorptionsspitze liegt bei 220 nm für GA, bei 243 nm für AA, bei 227 nm für ART und bei 238 nm für MAP. Bei 240 nm hat der UV-Detektor eine hohe Empfindlichkeit beim Nachweis von AA und MAP, aber eine sehr geringe Empfindlichkeit für GA und ART (siehe Fig. 2(b)). Bei 220 nm wurden klare Peaks im HPLC-Chromatographen für alle vier Weißmacher gezeigt (siehe Fig. 2(a)). Um eine bessere Empfindlichkeit für alle Analyten zu erhalten, wurde die Wellenlänge des Detektors für die Detektion und Quantifizierung von vier Analyten auf 220 nm eingestellt. Das Verfahren ist mit einer analytischen Laufzeit von 12,1 Minuten bei Raumtemperatur (etwa 26 8 C) relativ schnell.

3.3. Stabilitätsstudie für Bleichmittel

Die AA zersetzt sich zu Dehydroascorbinsäure (DHA), wenn sie in einer wässrigen Lösung gelöst wird. Daher ist es für die Genauigkeit der Ergebnisse wichtig, die Ascobinsäure während der Analyse stabil zu halten. Fernandeset al. berichteten, dass die Hauptfaktoren, die den Abbau beeinflussen, Sauerstoff und Temperatur sind [19]. In ihrer Studie war der Abbau in 1 h signifikant, und die Wirkung der pH-Werte der Lösung auf den Abbau wurde nur bei pH 5,0 und 5,6 erwähnt. In unserer Studie wurde die Stabilität von AA unter Verwendung der Konzentrationsänderung von bewertet AA in einer Vielzahl unterschiedlicher Umgebungsbedingungen wie behandelter oder unbehandelter Lösung mit N2, pH-Wert und Temperatur. Je länger die Zeit für eine signifikante Änderung ist, desto stabiler ist Ascorbinsäure.

Die in Tabelle 3 zusammengefassten Ergebnisse zeigen eine starke Korrelation zwischen Stabilität und behandelter oder unbehandelter Lösung mit N2. Der Verlust von AA in der unbehandelten Lösung ist schneller als in der behandelten Lösung. Wie in Tabelle 3 gezeigt, betrug bei 10 8C und pH 2 die Zeit, die für einen 10-prozentigen Abbau der AA erforderlich war, etwa 10 h ohne Behandlung und etwa 48 h für die behandelte Lösung. Dies kann daran liegen, dass viel weniger Sauerstoff für die Oxidation zur Verfügung steht. Es wird angemerkt, dass in Anwesenheit von Sauerstoff und bei 25 8C der Gehalt an AA von 8,7 und 71,2 Prozent nach 10 h für pH 6,9 und 2,0 beobachtet wurde. Dieses Ergebnis kann durch die höhere Menge an dissoziiertem AA bei pH 6,9 erklärt werden, und diese Form sollte weniger stabil sein als die undissoziierte Form [19]. Im Gegensatz dazu ist in Abwesenheit von Sauerstoff und bei 25 oder 10 8C die wässrige Lösung von AA bei pH 6,9 viel besser stabil. Der Grund dafür, dass das AA stabiler ist, wurde noch nicht weiter untersucht. In Bezug auf die Lösungstemperatur ist das AA in unbehandelten Lösungen bei einer höheren Temperatur (25 8C) weniger stabil als bei einer niedrigeren Temperatur (10 8C). Bei behandelten Lösungen jedoch ist die wässrige Lösung von AA ist stabil und wurde nicht von der Temperatur beeinflusst.

3.4. Validierung auf Linearität und Assay auf Präzision

Unter Verwendung der beschriebenen chromatographischen Bedingungen wurde eine vernünftige Auflösung zwischen diesen Analyten und den anderen Verbindungen in dem erreichtKosmetikProdukt. Die Methode wurde auf Linearität und Präzision validiert. Eine lineare Kurvenanpassung wurde angewendet, um die Kalibrierungskurven für jede zu berechnenAufhellungAgent. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben. Eine hervorragende Linearität wurde über den Bereich von 5,6 bis 451 mg/ml für alle Standards erzielt, mit Ausnahme von GA, für das der Bereich von 8 bis 36 mg/ml lag. Der Korrelationskoeffizient reicht von 0 .9974bis 0.9997. Die Präzision der Methode wurde als relative Standardabweichung (RSD, n{{10}}) von Assays berechnet, die die vier hydrophilen Aufheller im gleichen Konzentrationsbereich enthielten. Es wurde festgestellt , dass der RSD - Bereich von 0,3 bis 6,43 Prozent reicht .

3.5. Wiederherstellung

Eine Creme mit NrAufhellungMittel wurden als Kontrolle in der Erholungsstudie verwendet. Dieser Kontrollcreme wurden kleine Mengen der vier Bleichmittel zugesetzt. Die HPLC-Chromatographie zeigt, dass für eine Kontrollcreme kein UV-Absorptionspeak nachgewiesen wurde (siehe Fig. 3(a)) und vier Absorptionspeaks für eine Probencreme gefunden wurden, die diese vier Bleichmittel enthielt. InAbb. In 3(b) ist Peak 1 der UV-Absorptionspeak für GA; Spitze 2 für AA; Spitze 3 für ART; Spitze 4 für MAP. Jeder Aufheller hat seine eigene Retentionszeit. Dieses Zeichen wird später verwendet, um diese Bleichmittel zu identifizieren. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst. Sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Konzentrationen wurde ein Bereich von 94-100 Prozent Rückgewinnung für die vier Mittel erhalten. Die aus drei Wiederholungen berechneten Varianzkoeffizienten waren alle kleiner als 6,9 Prozent. Die HPLC-Chromatogramme von vier Analyten, die aus der Versuchsformulierung extrahiert wurden, wurden in Fig. 3 gezeigt, und es wurde keine Interferenz beobachtet.

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3.6. Anwendung

Vier im Handel erhältlichKosmetikProdukte wurden analysiert. Sie sindAufhellungCreme (Kosmetik Nr. 1), C20 Whitening Gel (Kosmetik Nr. 2), Essence Lotion (Kosmetik Nr. 3) bzw. Peeling Lotion (Kosmetik Nr. 4). Diese Kosmetika wurden unter Verwendung des in dieser Studie beschriebenen Verfahrens getestet. Die Chromatographen für diese vier Kosmetika sind in Fig. 4(a/d) angegeben. Chromatograph 4(a) ergibt einen kleinen Absorptionspeak von Peak 4, dh Kosmetikum Nummer 1 enthält MAP. Chromatograph 4 (b) zeigt einen Peak von Peak 2, was ein Hinweis darauf ist, dass Kosmetikum Nummer 2 AA enthält. Von Chromatograph 4 (c) und (d) wurde ART in Kosmetik Nr. 3 identifiziert und sowohl GA als auch AA wurden in Kosmetik Nr. 4 identifiziert. Es gibt einen unmarkierten Peak in Chromatograph 4 (d). Dieser UV-Absorptionspeak hat eine längere Retentionszeit als Peak 3, aber viel kürzer als Peak 4. Es ist klar, dass dieser unmarkierte Absorptionspeak nicht auf die Aufheller zurückzuführen ist, sondern auf andere Inhaltsstoffe in Kosmetik Nr. 4. Die Quantifizierung dieser Aufheller wurde von durchgeführt Integration der Peaks in die Chromatographie nach der Methode der externen Standardisierung. Das Niveau der Aufheller in diesen vierKosmetikaist in Tabelle 5 angegeben. Es wird angemerkt, dass die erhaltenen Ergebnisse die Genauigkeit bestätigen und die Übereinstimmung mit dem gekennzeichneten Anspruch zeigen.

4. Fazit

Der entwickelte HPLC-Assay ist einfach und schnell für die gleichzeitige Analyse der HydrophilieAufhellungAgenten. Ein Kapazitätsfaktor wurde verwendet, um eine geeignete mobile Phase für HPLC auszuwählen. Wir müssen eine Bedingung wählen, die eine kleinere Differenz im Kapazitätsfaktor für eine angemessene Haltezeit ergibt. Es ist wichtig, dass die gewählte Bedingung genügend Unterschiede in den Werten des Kapazitätsfaktors für eine gute Auflösung im Chromatographen der HPLC ergibt. Daher ist eine geeignete mobile Phase für die HPLC-Analyse eine 0,005 M-Kaliumdihydrophosphat-Pufferlösung, die 10 mM TBAH, 10 Vol. enthält. Prozent Methanol und Phosphorsäure. Mit der Phosphorsäure wurde der pH-Wert der Pufferlösung auf 2,5 eingestellt. Eine bessere Detektionswellenlänge für dieAufhellungAgenten liegt bei 220 nm für die HPLC. Außerdem wurde ein bequemes Verfahren zum Stabilisieren von AA im analytischen Verfahren erhalten. Was für die Genauigkeit der Ergebnisse wichtig ist.

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