A Fast Efficient Method to Determine the Presence of Nitrosamines in Cosmetics, Personal Care, and Consumer Products

Význam tématu

N-nitrosaminy představují skupinu potenciálně karcinogenních a mutagenních látek, které se mohou vytvářet v kosmetice, produktech osobní péče i elastomerických materiálech během výroby i skladování. Regulace EU, USA i dalších regionů stanovují maximální povolené limity pro jejich obsah a jejich monitorování je klíčové pro zajištění bezpečnosti spotřebních výrobků a stanovení jejich životnosti.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout rychlou a citlivou LC–APCI–MS metodu pro současnou identifikaci a kvantifikaci osmi vybraných alifatických, cyklických a heterocyklických N-nitrosaminů v kosmetických, osobních i dětských spotřebních výrobcích. Metoda byla navržena tak, aby umožňovala stanovení hladin pod regulačním limitem 50 µg/kg, zkracovala doby analýzy a eliminovala potřebu derivatizace.

Použitá metodika a instrumentace

Analytická metoda zahrnovala sonic extrakci vzorků v organickém extrakčním médiu, následnou SPE čistění na Oasis HLB kazetách a LC rozdělení na kolonu ACQUITY UPLC HSS T3 s gradientem v trvání 9,1 minuty. Detekce byla prováděna na Xevo TQ-S micro ve MRM režimu s APCI ionizací. K akvizici dat a kvantifikaci se využilo MassLynx s funkcí IntelliStart pro automatickou optimalizaci MRM přechodů a TargetLynx pro zpracování výsledků.

Použitá instrumentace

• ACQUITY UPLC I-Class System
• ACQUITY UPLC HSS T3 Column 1.7 μm, 2.1×100 mm
• Xevo TQ-S micro s APCI ionizací
• MassLynx Software s IntelliStart a TargetLynx
• Oasis HLB SPE kazety

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala lineární odezvu pro koncentrace od 0,01 do 0,5 ppm (R2>0,99) a nízké matrix efekty (<8 %). V testovaných kosmetických vzorcích (šampon, tekuté mýdlo, rtěnka) nebyly detekovány N-nitrosaminy. Vzorky elastomerických saviček kojeneckých lahví obsahovaly pouze stopové množství N-nitrosodibutylaminu pod regulačním limitem, přičemž cílené přídavky analyzovaných sloučenin vykázaly přesnost 98–102 %. Pomocí RADAR akvizice byla identifikována neznámá stopa v kertované rtěnce, odpovídající iontu m/z 199, pravděpodobně N-nitrosodifenylaminu.

Přínosy a praktické využití metody

Vyvinutá procedura nabízí významné zrychlení analýz, snížení spotřeby rozpouštědel a možnost simultánního sledování cílených i necílených kontaminant. Metoda je aplikovatelná v rutinní kontrole kosmetiky, osobní péče, hraček i dalších elastomerických výrobků pro zajištění souladu s legislativou.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj směřuje k nasazení vysokorozlišovací MS pro potvrzení struktury neznámých nitrosaminů objevených akvizicí RADAR a k rozšíření metody o další potenciálně vznikající kontaminanty. V budoucnu lze očekávat integraci do komplexních panelů ochrany spotřebitelů.

Závěr

Popsaná LC–APCI–MS metoda představuje efektivní nástroj pro monitorování N-nitrosaminů v široké paletě spotřebních výrobků s vysokou citlivostí a specifitou, přičemž umožňuje splnit přísné regulační požadavky a zlepšit kontrolu kvality.

Reference

1. Ashley LM, Halver JE. Dimethylnitrosamine-induced hepatic cell carcinoma in rainbow trout. J Natl Cancer Inst. 1968;41(2):531–552.
2. Barnes JM, Magee PN. Some Toxic Properties of Dimethylnitrosamine. Br J Ind Med. 1954;11(3):167–174.
3. Jakszyn P, González CA. Nitrosamine and related food intake and gastric and oesophageal cancer risk: a systematic review. World J Gastroenterol. 2006;12(27):4296.
4. Douglass M, Kabacoff B, Anderson G, Cheng M. The chemistry of nitrosamine formation, inhibition and destruction. J Soc Cosmet Chem. 1978;29(9):581–606.
5. Regulation (EC) No 1223/2009 of the European Parliament. Official Journal of the European Union. 2009;L342:59–209.
6. Matyska MT, Pesek JJ, Yang L. Screening method for determining the presence of N-nitrosodiethanolamine in cosmetics by open-tubular capillary electrochromatography. J Chromatogr A. 2000;887(1):497–503.
7. U.S. FDA. Fed Reg. 1979;44:21365.
8. U.S. FDA. Fed Reg. 1983;58:28288–28292.
9. ASEAN Cosmetics Directive. Asiatic Cosmetic Regulations. 2003.
10. Directive 2009/48/EC of the European Parliament and of the Council on the safety of toys. Official Journal of the European Union. 2009;L170:1–37.
11. Ma Q, Xi HW, Wang C, Bai H, Xi GC, Su N, Xu LY, Wang JB. Determination of ten volatile nitrosamines in cosmetics by GC–MS/MS. Chin J Anal Chem. 2011;39(8):1201–1207.
12. Flower C, Carter S, Earls A, et al. A method for determination of N-nitrosodiethanolamine in personal care products – collaboratively evaluated by CTPA Nitrosamines Working Group. Int J Cosmet Sci. 2009;28(1):21–33.
13. Schothorst R, Somers H. Determination of N-nitrosodiethanolamine in cosmetic products by LC–MS/MS. Anal Bioanal Chem. 2005;381(3):681–685.
14. Schothorst RC, Stephany RW. Occurrence of N-nitrosodiethanolamine (NDELA) in cosmetics from the Dutch market. Int J Cosmet Sci. 2001;23(2):109–114.
15. Stepanov I, Carmella SG, Hecht SS, Duca G. Analysis of Tobacco-Specific Nitrosamines in Moldovan Cigarette Tobacco. J Agric Food Chem. 2002;50(10):2793–2797.
16. Al-Kaseem M, Al-Assaf Z, Karabeet FO. A rapid, validated RP-HPLC method for determination of seven volatile N-nitrosamines in meat. Pharmacol Pharm. 2014;5(3):11.
17. Krul CA, Zeilmaker MJ, Schothorst RC, Havenaar R. Intragastric formation and modulation of N-nitrosodimethylamine in a dynamic in vitro gastrointestinal model under human physiological conditions. Food Chem Toxicol. 2004;42(1):51–63.