化粧品中の親水性美白剤の同時HPLC定量
Mar 22, 2022
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Miaw-Ling Chang a、Chur-Min Chang b、*
概要
最も一般的に使用される4つの親水性を定量するための高速液体クロマトグラフィー法ホワイトニングエージェント*/グリコール酸（GA）、アスコルビン酸（AA）、アルブチン（ART）、およびリン酸アスコルビルマグネシウム（MAP）が開発されました。 アイソクラティック分離は、移動相としてイオンペア剤を使用したC18カラムを使用して実行しました。 分析物は、それぞれ220および240nmの波長での紫外線吸収によって検出されました。 検量線は、8。0-36 mg / ml（GA）、10。0-300 mg / ml（AAおよびART）、および5。6-451 mg / ml（地図）。 線形回帰分析の相関係数は0。9974-0。9997の範囲でした。 4つの分析対象物の回収率は94.8〜100.1パーセントであり、このメソッドの精度は6.9パーセントの相対標準偏差（RSD）（n =3）よりも優れていました。 水溶液中でAAが分解することがわかった。 HPLC分析中にAAが安定していることを確認するために、すべての分析物を蒸留水に溶解し、これらの溶液を窒素ガスでパージして酸素を除去し、25 8Cで保存しました。 テスト結果は、手順が迅速、簡単、選択的な方法であり、コマーシャルのルーチン分析に適していることを示しています化粧品。＃2003 Elsevier BV Allrightsreserved。
キーワード：化粧品; 親水性ホワイトニング剤; グリコール酸; アスコルビン酸; アルブチン; リン酸アスコルビルMg; HPLC
Cistancheハーブ天然の美白剤です。
1.はじめに
西洋人は日焼けした肌を健康で美しいと考えています。 それどころか、東洋の国では明るい肌は美しいと考えられています。 したがって、美白ローションは理論的に非常に人気があります。 それらは皮膚を白くするために適用されます。ケミカルピーリングは通常、にきび、肝斑、一般的ないぼなどから生じる損傷した顔の皮膚の臨床治療に使用されます。 この手法では、化粧品化学療法剤を含む製品は、皮膚細胞の再生を刺激するために皮膚に適用されます。 肌の色が薄くなります。 したがって、この化学療法剤は、ホワイトニングエージェント[1-6]。 ヒドロキシ酸の1つであるグリコール酸（GA）のような美白剤は、皮膚の水分補給を高め、その結果、より滑らかな外観を与え、顔のしわやしわを減らすことが報告されています[7,8]。 美白剤には、親油性美白剤と親水性剤の2種類があります。 親油性増白剤の例は、コウジ酸、サリチル酸、パルミチン酸アスコルビル、アゼライン酸、およびアダパレンである。 親水性美白剤の例は、グリコール酸（GA）、アスコルビン酸（AA）、アルブチン（ART）、およびリン酸アスコルビルマグネシウム（MAP）。 親水性美白剤は、それらの極性基がHPLCで使用されるC18カラムとの親和性が低く、HPLCでそれらを分離することが難しいため、ここで研究されています。 この問題を解決するために、イオンペア法を使用しました。
これらの親水性の化学構造と最大濃度ホワイトニング薬剤を表1に示します。台湾では、化粧品に使用されるGAおよびAAの濃度に制限はありません。 ただし、ARTは7wt。まで使用できます。 パーセントおよび最大3wt。のMAP 化粧品に使用されるGAの濃度に制限はありませんが、米国食品医薬品局によって、この美白剤が皮膚の重度の火傷や腫れを引き起こす可能性があることが報告されています[9]。 一般的に、約30-40wt。 GAのパーセントはで使用されます化粧品美容院で使用され、より高濃度の50-70wt。 パーセントは、医師が使用する化粧品に使用されます[10]。
この研究の目的は、化粧品中の美白剤のレベルを正確に測定するための定量分析法を開発することです。 この作業は、公共の安全にとって非常に重要です。 化粧品配合物中のホワイトナーの推定を説明している多くの出版物がありますが[11-16]、同時に定量的な分析方法はまだ文献に報告されていません。 この研究は、親水性を検出し、同時に定量化できる分析メソッドに関連しています。ホワイトニングエージェント。
親水性ホワイトニング薬剤は水溶液中で常に安定しているわけではありません。 それらは酸化を受けます。 AAの安定性に関するいくつかの研究が報告されていますが[17-19]、これらのレポートのAAの環境は、親水性ホワイトナーを同時に測定するためのHPLCには適していません。 結果の正確さのために、分析中に親水性増白剤が安定していることを確認することが重要です。
2。実験
2.1。 試薬と標準
GA、AA、ART、MAP、およびコマーシャルは、Alfa Co.（American）、AlfaCoから購入しました。 （アメリカ人）、和光（日本人）、そしてリポ。 Co.（アメリカ）、それぞれ。 メチルパラベンとU-13はInduchemから入手します。 Co.（スイス）。 クエン酸、水酸化テトラブチルアンモニウム（TBAH）、ソルビトール、リン酸、および二塩酸カリウムは、AldrichCoから購入しました。 （アメリカ人）。 すべての化学物質は分析試薬グレードのものでした。 商業化粧品さまざまなメーカーの製品を小売店や地元の薬局から購入しました。溶媒と水を0.45mmの膜でろ過し、脱気しました。
2.2。 計装
HPLC装置（日立製作所、日本）は、モジュール式クロマトグラフィーシステムで構成されていました。ポンプ（モデルI -7100）、UV検出器（モデルI -7420、可変波長）、および注入バルブが接続されています。 25 mlのサンプルループ（Model7725、Rheodyne、Cotati、US）を取り付けました。 データの取得と処理は、SISCソフトウェア（台湾）を使用してパーソナルコンピューターで実行しました。サンプル注入は、25 mlのシリンジ（スイス、ハミルトン）を使用して行いました。 5 mm、250 mm /4.60 mmIDAステンレス鋼MightysilRP-18GPカラムを使用しました。
2.3。 クロマトグラフィー条件
クロマトグラフィー分析は、シングルカラムアイソクラティック逆相法で実施しました。 イオンペアリング法では、移動相は0。{{1 0}} 05 Mリン酸二水素カリウム緩衝液で、TBAH、メタノール、リン酸の3つの化学物質が含まれていました。 これらの3つの化学物質の量は、HPLCのスペクトルの分離と分離に大きな影響を及ぼします。 TBAHの濃度は1から10mMまで変化しました。 1〜10volのメタノール。 パーセント。 さまざまな量のリン酸をバッファー溶液に添加して、pH値を2.5から5.0に調整しました。テスト結果により、適切な移動相を選択して良好な分離能を得ることができます。 すべての移動相は、ミリポアフィルター、ポアサイズ0.45 mmでろ過され、使用前に超音波処理によって脱気されました。 1.1ml/分の流速を使用した。 分析物は、220または240nmでのUV吸収によって検出されました。 4つの成分の同一性は、本物の標準を使用したクロマトグラフィーによって割り当てられました。 定量化は、外部標準化法を使用してピークを積分することによって実行されました。
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2.4。 検量線
原液は、薬剤を正確に秤量し、次にそれらを水中に溶解することによって調製されました。 4つの分析対象物の5つの作業溶液は、蒸留水と{{0}}の比率でストック溶液から新たに調製されました。 これらの作業溶液を適切に希釈すると、濃度がそれぞれ8.0-36。0mg/mlおよび5.6/451 mg / mlであったGAおよびMAPを除いて、10/300 mg/mlの濃度が得られました。 検量線は、各成分のピーク面積と濃度をプロットし、各検量線の切片と相関係数とともに勾配の値を与えることによって作成されました。 検量線は、4つの定量化のためのものでしたホワイトニングコマーシャルの4つのサンプルのエージェント化粧品.
2.5。 回復研究
を含まないサンプルクリームホワイトニング回復研究では、エージェントをコントロールとして使用しました。 様々な量の4つの親水性美白剤、GA、AA、ART、およびMAPをこのコントロールクリームに添加しました。 濃度を表4に示します。調製した各サンプルクリーム約1gをガラス製フラスコに量り取り、30 mlの蒸留水を加え、フラスコを超音波浴に15分間25 8Cで浸しました。 得られた溶液を蒸留水で100mlの容量にした後、濾過し、N2で約3分間脱酸素し、次にベークライトスクリューキャップとシリコンリングで密封した。
3。結果と考察
3.1。 クロマトグラフィーと解像度
4つの構造ホワイトニングGA、AA、ART、およびMAPのエージェントを表1に示します。これらはすべて、非常に極性の高い分子です。 極性分析物の場合、メタノールまたはアセトニトリルは通常、HPLCのC18カラムまたはシアノ-プロピルカラムの移動相の成分として使用されます。 ただし、メタノールまたはアセトニトリルを使用した場合、これらの極性分析物の共溶出が見られました。 したがって、これらの分析物を分離することは不可能です。 共溶出のこの問題を解決するために、イオンペアリング法を使用して極性特性を低減し、許容される保持時間を取得しました。 さらに、4つの分析対象物を同時に分析するための適切な分離条件を見つけることが重要です。化粧品製品。 最適な分析条件を得るために、ここでは移動相とそのpH値の影響を考慮します。 得られた結果を図1に示します。移動相中のTBAHの濃度を1〜10mMで変化させました。 計算された容量係数は、TBAHの濃度が増加するにつれて減少します（図1（a）を参照）。 設備利用率の値のこの低下は、MAPの場合は急激ですが、GA、ART、およびAAの場合は非常に穏やかです。 MAPと他の容量係数の大きな違いは、MAPの強いイオン特性が原因である可能性があります。 容量係数の差が小さいほど、HPLCでの妥当なリテンションタイムが得られます。 したがって、TBAHの濃度は移動相に対して10mMになるように選択されました。 容量係数に対するメタノール量の影響を図1（b）に示しました。 TBAHの結果と同様の結果が見つかりました。 メタノールの濃度が高く、容量係数の差が小さく、HPLCでの保持時間が短くなっています。 この場合、体積のメタノールの10パーセントが選択されました。
さまざまな量のリン酸を上記の緩衝液に加えて、pH値を2.5から5に変更しました。0。 pH値5。0では、クロマトグラフの結果に広く複数のピークが観察されました。 GA、AA、およびARTのクロマトグラフピークは互いに重なり合っています。 以前の結果とは異なり、容量係数はMAPのpH値の増加とともに増加します（図1（c）を参照）。 pH値による容量係数の変化は、GA、AA、およびARTでは非常に小さいです。 HPLCで良好な分解能を得るには、容量係数の値に十分な差を与えるpH値を選択することが不可欠です。 これらの理由から、2.5に等しいpH値が選択されました。 結果として、HPLC分析に適した移動相は、10 mM TBAH、10vol。を含む0。005Mカリウムジヒドロホスフェート緩衝液です。 メタノールのパーセント、およびリン酸。 リン酸を使用して、緩衝液のpH値を2.5に調整しました。
3.2。 UV検出器の波長の決定
これらのUVスペクトルホワイトニング移動相に溶解した薬剤は、UV分光光度計を使用して得られました。 最大吸収ピークは、GAの場合は220 nm、AAの場合は243 nm、ARTの場合は227 nm、MAPの場合は238 nmです.240nmの場合、UV検出器はAAとMAPの検出感度が高くなりますが、GAの感度は非常に低くなりますおよびART（図2（b）を参照）。220nmで、4つのホワイトニング剤すべてについてHPLCクロマトグラフに明確なピークが示されました（図2（a）を参照）。 すべての分析対象物の感度を高めるために、4つの分析対象物の検出と定量のために検出器の波長を220nmに調整しました。 手順は比較的迅速で、分析実行時間は室温（約26 8 C）で12.1分です。
3.3。 美白剤の安定性研究
AAは、水溶液に溶解するとデヒドロアスコルビン酸（DHA）に分解されます。 したがって、結果の精度を高めるには、分析中にアスコビン酸を安定に保つことが重要です。 フェルナンデスら。 分解に影響を与える主な要因は酸素と温度であると報告しました[19]。 彼らの研究では、分解は1時間で顕著であり、分解に対する溶液のpH値の影響は、pH 5でのみ言及されていました。0および5.6。私たちの研究では、AAの安定性はN2、pH値、温度を含む処理済みまたは未処理の溶液など、さまざまな環境条件でのAA。 重要な変化の時間が長いほど、アスコルビン酸はより安定します。
表3に要約されている結果は、安定性とN2で処理または未処理の溶液との間に強い相関関係があることを示しています。 未処理のAA溶液の損失は、処理済みの溶液よりも急速です。 表3に示すように、10 8 CおよびpH2で、AAの1 0パーセントの分解に必要な時間は、無処理で約10時間、処理溶液で約48時間でした。 これは、酸化に利用できる酸素がはるかに少ないという要因が原因である可能性があります。 酸素の存在下および25 8Cで、10時間後のAAのレベルは8.7および71.2％であり、pH6.9および2.0で観察されたことに注意してください。 この結果は、pH 6.9で解離したAAの量が多いことで説明でき、この形態は解離していない形態よりも安定性が低いはずです[19]。 反対に、酸素がなく、25または10 8 Cの場合、AAの水溶液はpH6.9ではるかに安定しています。 AAがより安定する理由は、まださらに調査されていません。 溶液温度との関係で、未処理の溶液では、AAは低温（10 8 C）よりも高温（25 8 C）で安定性が低くなります。ただし、処理済み溶液の場合、AAの水溶液はAAの水溶液です。安定しており、温度の影響を受けませんでした。
3.4。 直線性の検証と精度の分析
説明したクロマトグラフィー条件を使用して、これらの分析物と他の化合物の間で妥当な分離能が達成されました。化粧品製品。 メソッドは、直線性と精度について検証されました。 線形カーブフィッティングを適用して、それぞれの検量線を計算しましたホワイトニングエージェント。 結果を表4に示します。範囲が8〜36 mg / mlのGAを除くすべての標準で、5.6〜451 mg/mlの範囲で優れた直線性が得られました。相関係数の範囲は0です。 .9974から0。9997。 メソッドの精度は、同じ濃度範囲の4つの親水性ホワイトナーを含むアッセイの相対標準偏差（RSD、n {{1 0}}）として計算されました。 RSDの範囲は0.3〜6.43パーセントであることがわかりました。
3.5。 回復
を含まないクリームホワイトニング回復研究では対照として薬剤を使用した。 この対照クリームに少量の4つの美白剤を加えた。 HPLCクロマトグラフィーは、コントロールクリームではUV吸収ピークが検出されず（図3（a）を参照）、これら4つの美白剤を含むサンプルクリームで4つの吸収ピークが検出されたことを示しています。 図では 3（b）、ピーク1はGAのUV吸収ピークです。 AAのピーク2。 ARTのピーク3。 MAPのピーク4。 各美白剤には独自の保持時間があります。 この文字は、後でこれらの美白剤を識別するために使用されます。 結果を表2にまとめています。4つのエージェントの94-100パーセントの回収率の範囲が、低濃度と高濃度の両方で得られました。 3回の繰り返しで計算された分散係数はすべて6.9％未満でした。実験製剤から抽出された4つの分析対象物のHPLCクロマトグラムを図3に示しましたが、干渉は観察されませんでした。
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3.6。 応用
市販の4つ化粧品製品が分析されました。 彼らですホワイトニングクリーム（化粧品番号1）、C20ホワイトニングジェル（化粧品番号2）、エッセンスローション（化粧品番号3）、ピールローション（化粧品番号4）。これらの化粧品は、本研究で説明した手順を使用して分析しました。 クロマトグラフの4つの化粧品を図4（a / d）に示します。クロマトグラフ4（a）は、ピーク4の小さな吸収ピークを示します。つまり、化粧品番号1にはMAPが含まれています。 クロマトグラフ4（b）は、ピーク2のピークを示しています。これは、化粧品番号2にAAが含まれていることを示しています。 クロマトグラフ4（c）および（d）から、ARTは化粧品番号3で識別され、GAとAAの両方が化粧品番号4で識別されました。マークされていないピーキンクロマトグラフ4（d）があります。 このUV吸収ピークの保持時間は、ピーク3よりも長くなりますが、ピーク4よりもはるかに短くなります。このマークされていない吸収ピークは、白色化剤によるものではなく、他の成分の化粧品番号4によるものであることは明らかです。外部標準化法を使用したクロマトグラフィーのピークの積分。 これら4つのホワイトニング剤のレベル化粧品得られた結果は、正確性を確認し、ラベル付けされたクレームへの準拠を示していることに注意してください。
4.結論
開発されたHPLCアッセイは、親水性の同時分析のためにシンプルかつ迅速ですホワイトニングエージェント。 容量係数を使用して、HPLCに適した移動相を選択しました。 妥当な保持時間の間、設備利用率の差が小さい条件を選択する必要があります。 選択した条件では、HPLCのクロマトグラフで良好な分離率を得るには、容量係数の値に十分な差を与えることが不可欠です。 結果として、HPLC分析に適した移動相は、10 mM TBAH、10vol。を含む0.005Mpotassium二塩酸塩緩衝液です。 メタノール、およびリン酸のパーセント。 リン酸を使用して、緩衝液のpH値を2.5に調整しました。 のより良い検出波長ホワイトニング薬剤は、HPLCでは220nmです。 さらに、分析手順でAAを安定化するための便利な方法が得られました。 これは、結果の精度にとって重要です。
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