다성분 동시분석 정량분석 번역(영어 원본)Validation of HPLC method for the simultaneous and quantitative determination of 12 UV-filters in cosmetics
Synopsis
The aim of the study was the validation of a highperformance liquid chromatography (HPLC) method for the simultaneous and quantitative determination of twelve commonly used organic UV-filters (phenylbenzimidazole sulfonic acid, benzophenone-3, isoamyl p-methoxycinnamate, diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate,
octocrylene, ethylhexyl methoxycinnamate, ethylhexyl salicylate, butyl methoxydibenzoylmethane, diethylhexyl butamido triazone, ethylhexyl triazone, methylene bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol and bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine) contained in suncare products. The separation and quantitative determination was performed in <30 min, using a Symmetry Shield C18 (5 lm) column from Waters and a mobile phase (gradient mode) consisting of ethanol and acidified water. UV measurements were carried out at multiwavelengths, according to the absorption of the analytes.
Introduction
Even if sunrays are necessary for all living organisms, overexposure of UV radiations can be extremely harmful for human skin. UV radiation is divided into three ranges: UVA (320– 400 nm), UVB (290–320 nm) and UVC (190– 290 nm). To provide optimal skin protection, a sunscreen should protect against both UVA and UVB radiations (UVC is filtered by the atmosphere before reaching the earth). The use of sunscreens in cosmetic preparations is increasing constantly. Therefore, the development and validation of analytical methods for quantitative determination of sunscreens agents in cosmetic products are of particular interest [1].
Many methods have been used in the past to assay multiple sunscreen components in cosmetics. It included ultraviolet-visible spectrometry (UV-VIS) [2, 3], high-performance liquid chromatography (HPLC) [4–6] or even gas chromatography coupled with mass spectrometer (GC-MS) [7, 8]. However, HPLC with UV detection is the most frequently used analytic method because of its popularity for this type of analysis. The aim of this study was to develop and validate a fast, selective and accurate method using a reversed-phase HPLC to qualify and quantify twelve of the most commonly used sun filters in suncare products.
Materials and methods
Standards
Phenylbenzimidazole sulfonic acid, benzophenone-3, isoamyl p-methoxycinnamate, ethylhexyl methoxycinnamate, ethylhexyl salicylate and butyl methoxydibenzoylmethane were purchased from Symrise (Puteaux, France). Diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate, octocrylene and ethylhexyl triazone were purchased from BASF (Levallois-Perret, France). Diethylhexyl butamido triazone was purchased from 3V France (Paris, France). Tinosorb M (the mixture contains 50% of methylene bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol) and bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine were purchased from Ciba (Saint Fons, France).
Solvents
All solvents and reagents were of analytical purity grade or of HPLC grade. Absolute ethanol, 1, 4-dioxanne, triethanolamine and phosphoric acid, 85% were purchased from VWR (Fontenay-sous- Bois, France). High quality water was prepared from a Milli-Q purification system (Millipore, Saint Quentin en Yvelines, France).
Blank matrix
A representative oil-in-water emulsion was formulated in the laboratory (COTY-LANCASTER) as a placebo (none of the 12 concerned sunscreens is present), according to the same protocol as the one used for the manufacture of cosmetic sunscreen product. It will be used for determination of specificity. Spiked with standard solutions (at levels covering the range of concentrations), it will be used for determination of linearity, accuracy and precision.
Equipment
The HPLC system consisted of an Alliance 2690 Waters (Milford, MA, U.S.A.) separation module, equipped with an automatic injector, an integrated oven and a Waters PDA 2996 detector (DAD). Data acquisition and processing were performed on a personal computer equipped with Empower software from Waters.
HPLC operating conditions
Separations were performed on a 5 lm Symmetry Shield C18 column (Waters), 150 mm length, 4.6 mm i.d. The mobile phase, ethanol and water acidified with 1% of 0.1 mol L)1 H3PO4, was continuously vacuum degassed. The column temperature was maintained at 40C. Chromatography was performed under gradient mode conditions, at a flow rate of 1.2 mL min)1. Detector wavelengths were 312 nm for all sunscreens or 358 nm as an alternative for butyl methoxydibenzoylmethane.
Standard solution
A 5 mL aliquot of a 100 mL standard stock solution (containing 0.8 mg mL)1 of phenylbenzimidazole sulfonic acid, 1.0 mg mL)1 of benzophenone-3, isoamyl p-methoxycinnamate, diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate, octocrylene, ethylhexyl methoxycinnamate, diethylhexyl butamido triazone and bis-ethylhexyloxyphenol ethoxyphenyl triazine, 0.5 mg mL)1 of ethylhexyl salicylate, ethylhexyl triazone and butyl methoxydibenzoylmethane in absolute ethanol) was transferred to a 50 mL volumetric flask. A 5 mL aliquot of a 100 mL standard stock solution (containing 2.0 mg mL)1 of Tinosorb M in 1,4-dioxanne) was transferred to the 50 mL volumetric flask used previously. Dilution to volume was made in absolute ethanol. Concerning phenylbenzimidazole sulfonic acid, because of its ionic behaviour and its low solubility in ethanol, an aqueous solution (25%) was prepared, beforehand neutralized with triethanolamine. The separation of a mixture of standards is shown in Fig. 1. The order of elution of the fcomponents is the following: phenylbenzimidazole sulfonic acid, benzophenone-3, isoamyl p-methoxycinnamate, diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate, octocrylene, ethylhexyl methoxycinnamate, ethylhexyl salicylate, butyl methoxydibenzoylmethane, diethylhexyl butamido triazone, ethylhexyl triazone, methylene bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol and bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine.
Figure 1 Chromatogram of a mixture of standards at 312 nm. Peaks: 1 = phenylbenzimidazole sulfonic acid; 2 = benzophenone-3; 3 = isoamyl p-methoxycinnamate; 4 = diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate; 5 = octocrylene; 6 = ethylhexyl methoxycinnamate; 7 = ethylhexyl salicylate; 8 = butyl methoxydibenzoylmethane; 9 =diethylhexylbutamido triazone; 10 = ethylhexyl triazone; 11 = methylene bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol; 12 = bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine.
Sample preparation
A total of 50 mg of sample was transferred into a 25 mL volumetric flask and diluted to volume with absolute ethanol, followed by an ultrasonic treatment of 30 min. Filtration through a Millipore filter membrane pore size 0.45 lm with pre-filter (1 lm) achieved the process; 10 lL of each sample solution and standard solution were injected in the chromatograph. |
다성분 동시분석 정량분석 번역(한국어 번역본)개요
본 연구의 목적은 자외선차단제품에 함유된 가장 널리 사용되는 12개 유기농 UV필터 (페닐벤지미다졸설포닉애씨드, 벤조페논-3, 이소아밀p-메톡시신나메이트, 디에틸아미노 히드록시벤조일 헥실 벤조에이트, 옥토크릴렌, 에칠헥실메톡시신나메이트, 에칠헥실살리실산, 부틸메톡시디벤조일메탄, 디에틸헥실부타미도트리아존, 에칠헥실트리아존, 메칠렌비스-벤조트리아졸릴테트라메칠부틸페놀, 비스에틸헥실록시페놀 메톡시페닐 트리아진)의 다성분동시분석 및 정량분석을 위한 고속 액체 크로마토그래피(HPLC) 방법을 검증하기 위함이다. 분리 및 정량분석이 Waters의 Symmetry Shield ® C18 (5 lm) 컬럼 및 에탄올과 산성수로 이루어진 이동상(그래디언트 모드)을 이용하여 30분 미만에 이루어졌다. UV 측정은 피분석물의 흡수에 따라 복합파장에서 이루어졌다.
서론
태양광이 모든 유기체에 반드시 필요하긴 하지만 자외선에 지나치게 많이 노출되면 사람의 피부에 아주 해로울 수 있다. 자외선은 UVA(320-400 nm), UVB (290–320 nm) and UVC (190– 290 nm) 의 세 범위로 나누어진다. 피부를 최적으로 보호하기 위해서는 자외선차단제가 UVA, UVB 광선(UVC는 지구에 닫기 전에 대기에 의해 걸러진다) 모두를 피부로부터 차단해야 한다. 화장단계에서 자외선차단제의 사용이 지속적으로 증가하고 있다. 따라서 화장품 속 자외선차단 물질의 정량분석을 위한 분석방법의 개발 및 검증이 특히 흥미롭다.
과거에 다양한 자외선차단 성분을 분석하기 위해 여러 방법이 사용되었다. 자외선 가시광선 분광법(UV-VIS), 고속 액체 크로마토그래피(HPLC) 방법, 혹은 심지어 가스크로마토그래피-질량분석법 (GC-MS) 등이 사용되었다. 그러나 UV 검출을 이용한 HPLC가 이런 종류의 분석에 가장 유명하여 가장 많이 사용되는 분석방법이다. 본 연구의 목적은 역상 HPLC를 사용하여 빠르고 선택적이며 정확한 방법을 개발하고 이를 통해 자외선차단제품에 가장 널리 사용되는 12개 자외선 차단성분을 찾아내어 수량화하기 위함이다.
재료 및 방법
표준
심라이즈(프랑스, 퓌토)에서 페닐벤지미다졸설포닉애씨드, 벤조페논-3, 이소아밀p-메톡시신나메이트, 에칠헥실메톡시신나메이트, 에칠헥실살리실산, 부틸메톡시디벤조일메탄을 구입하였다. 디에틸아미노 히드록시벤조일 헥실 벤조에이트, 옥토크릴렌, 에칠헥실트리아존이 BASF(프랑스, 르발로아 페레)에서 구입되었다. 디에칠헥실부타미도트리아존이 3V 프랑스(프랑스, 파리)에서 구입되었으며 티노소브 M ® ( 메칠렌비스-벤조트리아졸릴테트라메칠
부틸페놀)과 비스 에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진이 시바(프랑스, 생폰)에서 구입되었다.
용매
모든 용매 및 시약은 분석순도 등급 혹은 HPLC 등급이였다. 절대 에탄올, 일사디옥산, 트리에탄올아민, 인산, 85%가 VWR(프랑스, 퐁테네이 수 보아)에서 구입되었다. 고품질 물은 밀리-큐 정화시스템(프랑스, 생캉댕앙이블린 밀리포어)에서 준비되었다.
블랭크 매트릭스
대표적 수중 유형 에멀션은 플리시보로서(관련 12개 자외선차단제가 부재함) 자외선차단제 화장품 제조 시 사용되는 방식과 같은 방식으로 연구실(COTY-LANCASTER)에서 제조되었다. 특이성 분석에 사용될 것이다. 표준용액과 섞여 (농도의 범위를 아우르는 단계) 직선성, 정확성, 정밀도 판정에 사용될 것이다.
장비
HPLC 시스템은 자동분사기를 탑재한 Waters사(미국, 메사추세츠 밀포드)의 Alliance 2690 분리 모듈, 통합오븐, Waters PDA 2996 detector (DAD)로 구성되어 있다. 데이터 수집 및 처리는 Waters사의 임파워 소프트웨어를 탑재한 pc에서 수행되었다.
HPLC 운영 조건
분리는, 길이 150 mm, 4.6 mm i.d의 5 lm Symmetry Shield C18 컬럼(Waters사)에서 이루어졌다. 에탄올, 1%의 0.1 mol L)1 H3PO4와 산성수로 이루어진 이동상은 계속해서 진공탈가스처리되었다. 컬럼의 온도는 40°C도를 유지했다. 크로마토그래피는 1.2 mL min의 유량, 그래디언트모드 조건에서 수행되었다. 디텍터 파장은 부틸메톡시디벤조일메탄의 대안으로 모든 자외선차단제에서 312 nm 혹은 358 nm 이었다.
표준용액
페닐벤지미다졸설포닉애씨드의 표준저장용액 (벤조페논-3의 1.0 mg mL)1, 이소아밀p-메톡시신나메이트, 디에틸아미노 하이드록시벤조일 헥실, 옥토크릴렌, 에칠헥실메톡시신나메이트, 디에칠헥실부타미도트리아존, 비스에칠헥실록시페놀 메톡시페닐 트리아진, 에칠헥실살리실레이트 0.5 mg mL)1, 절대 에탄올 내 에칠헥실트리아존 및 부틸메톡시디벤조일메탄을 포함) 100mL의 분취액 5Ml가 메스플라스크 50 mL에 옮겨졌다. 5 mL 100 mL 표준저장용액(일사다이옥산 내 티노소브 ® 2.0 mg mL)1을 포함한) 100 mL의 분취액 5 mL가 전에 사용된 메스플라스크 50mL에 옮겨졌다. 용적에 희석이 절대 에탄올에서 이루어졌다. 페닐벤지미다졸설포닉애씨드에 관해서는, 페닐벤지미다졸설포닉애씨드의 이온 작용과 에탄올에서 용해도가 낮으므로, 사전에 트리에탄올아민으로 중화된 수용액(25%)이 준비되었다. 표준의 혼합의 분리를 그림 1에서 볼 수있다. f성분의 용리의 순서는 다음과 같다.
그림 1 12 nm에서 표준 혼합의 크로마토그램
정점: 1= 페닐벤지미다졸설포닉애씨드, 2= 벤조페논-3, 3= 이소아밀p-메톡시신나메이트, 4 = 디에틸아미노 하이드록시벤조일 헥실5 = 옥토크릴렌 6 = 에칠헥실메톡시신나메이트; 7 = 에칠헥실살리실레이트, 8 = 부틸메톡시디벤조일메탄, 9 = 디에칠헥실부타미도트리아존, 10 = 에칠헥실트리아존, 11 = 메칠렌비스-벤조트리아졸릴테트라메칠부틸페놀, 12 = 비스에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진
페닐벤지미다졸설포닉애씨드, 벤조페논-3, 이소아밀p-메톡시신나메이트, 디에틸아미노 하이드록시벤조일 헥실, 옥토크릴렌, 에칠헥실메톡시신나메이트, 에칠헥실살리실레이트, 부틸메톡시디벤조일메탄, 디에칠헥실부타미도트리아존, 에칠헥실트리아존, 메칠렌비스-벤조트리아졸릴테트라메칠부틸페놀, 비스에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진.
샘플준비
샘플 50 mg이 25 mL 메스플라스크에 옮겨져 절대 에탄올로 희석되었고 후에 30분간 초음파처리법을 거쳤다. 사전필터(1 lm) 와 함께 포어 사이즈 0.45 lm의 밀리포어 필터 멤브레인을 통한 여과로 과정을 수행했다. 샘플용액과 표준용액 각 10 lL가 크로마토그래프에 투여되었다. |
