Analysis of Primary Aromatic Amines in Cosmetics and Personal Care Products Using the ACQUITY UPLC H-Class System with the ACQUITY QDa Detector and Empower 3 Software

Význam tématu

Primární aromatické aminy (PAA) se široce používají jako výchozí suroviny v chemickém průmyslu, přesto představují závažné zdravotní riziko vzhledem ke své karcinogenitě a toxicitě. V kosmetice a produktech osobní péče mohou vznikat jako nečistoty nebo produkty rozkladu azo-barviv. Regulace EU proto stanoví přísné limity nebo úplný zákaz řady PAA v konečných formulacích.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout rychlou, citlivou a robustní analytickou metodu pro současnou detekci a kvantifikaci až 30 primárních aromatických aminů v kosmetických a osobních péče produktech. Metoda měla nahradit náročné derivatizace, SPE extrakci a trvající GC/MS postupy a zároveň splnit legislativní požadavky na citlivost a spolehlivost měření.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky (0,5 g práškových nebo 0,5 mL tekutých) byly extrahovány směsí 8 mL vody a 2 mL methanolu, vortexovány a centrifugovány. Supernatant se zředil metanolem a přímo injektoval do UPLC.

Instrumentace:

• UPLC systém ACQUITY UPLC H-Class se sub-2 µm BEH C18 kolonkou (2,1×50 mm, 1,7 µm), teplota 40 °C.
• Gradientní eluční systém (10 min, voda a methanol obě s 0,1 % kyselinou mravenčí, průtok 0,4 mL/min).
• Detektor ACQUITY QDa s ESI+, SIR režim, kapilární napětí 0,8 kV, teplota sondy 450 °C.
• Správa dat a kvantifikace v Empower 3 software.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila separaci všech 30 PAA v čase do 10 min. Použití hmotnostní detekce SIR významně urychlilo sledování elutujících látek a odhalilo koeluce, kterou by při UV detekci bylo obtížné rozlišit. Smíšené kalibrační standardy v rozsahu 0,001–1,0 µg/mL (ekvivalent 0,08–80 mg/kg) vykázaly lineární odezvu a limity detekce odpovídající legislativním požadavkům. Testy na reálných vzorcích (šampon, tvářenka, oční stíny) prokázaly rekoverie mezi 72 % až 104 %, což potvrzuje minimální matrixové interferenční efekty.

Přínosy a praktické využití metody

Šetří čas i náklady díky eliminaci složitých předúprav (derivatizací, SPE), zkrácení doby analýzy na 10 min a nižší spotřebě rozpouštědel. Spolu s Empower 3 softwarem metoda poskytuje spolehlivou hmotnostní konfirmační analýzu vhodnou pro rutinní kontrolu kvality v kosmetickém průmyslu a laboratořích QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším krokem může být rozšíření spektra sledovaných látek o sekundární či substituované aromatické aminy, validace metod v jiných typech matic (textilie, plastové obaly) nebo integrace s automatizovanou extrakcí pro vyšší průchodnost vzorků. Pokročilé hmotnostní detektory s vyšším rozlišením by mohly dále zvýšit selektivitu a citlivost analýzy.

Závěr

Vyvinutá metoda UPLC–QDa umožňuje rychlou, citlivou a robustní analýzu 30 primárních aromatických aminů v kosmetice a produktech osobní péče bez časově náročných předúprav. Splňuje přísné legislativní limity a nabízí významné úspory času i nákladů při zachování vysoké kvality dat.

Reference

1. Benigni R., Passerini L. Carcinogenicity of the aromatic amines: from structure-activity relationships to mechanisms of action and risk assessment. Mutation Research. 2002;511:191–206.
2. Anirban M.P., Cote R.J. Molecular Pathogenesis and Diagnosis of Bladder Cancer. Annual Review of Pathology. 2009;4:501–506.
3. Ward E., Carpenter A., Markowitz S., et al. Excess Cancers in Workers Exposed to Ortho-Toluidine and Aniline. National Cancer Institute. 1991;83(7):501–506.
4. The European Parliament and the Council of the European Union. Regulation (EC) No 1223/2009 on Cosmetic Products. Official Journal of the European Union. 2009;L342/59–209.
5. Akyuz M., Ata S. Determination of aromatic amines in hair dye and henna samples by ion-pair extraction and GC–MS. J Pharm Biomed Anal. 2008;47:68–74.
6. Ekladius L., King H.K. A colorimetric method for the determination of aliphatic amines in the presence of ammonia. J Chrom A. 2006;1129(1).
7. Aznar M., Canallas E., Nerin J. Quantitative determination of 22 primary aromatic amines by cation-exchange SPE and LC–MS. J Chrom A. 2009;1216:5176–5181.
8. Zhang Q., Wang C., et al. Determination of aromatic amines from azo dyes reduction by liquid-phase sorbent trapping and thermal desorption–GC–MS. J Sep Sci. 2009;32:2434–2441.