Spectral Analysis of Broad-Spectrum Sunscreens Using HPLC and a Photo Diode Array Detector

Význam tématu

Analýza UV filtrů v opalovacích přípravcích je klíčová pro hodnocení ochrany před škodlivým UVA a UVB zářením. Broad-spectrum přípravky zabraňují fotoagingu, popáleninám a riziku rakoviny kůže. HPLC s detektorem PDA poskytuje detailní spektrální informace a zajišťuje kvalitu a bezpečnost těchto produktů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo demonstrovat schopnosti Alliance iS HPLC systému s PDA detektorem při separaci pěti běžných UV filtrů a jejich příbuzných nečistot v referenční směsi a komerčních lotion. Studie zahrnovala ověření opakovatelnosti, měření spektrální čistoty a identifikaci sloučenin s využitím PDA spektrální knihovny.

Použitá metodika a instrumentace

• HPLC systém: Alliance iS HPLC System s PDA detektorem
• Kolona: XBridge Premier BEH C18, 2,5 µm, 4,6 × 150 mm
• Mobilní fáze A: voda/0,1 % kyselina mravenčí; mobilní fáze B: acetonitril/0,1 % kyselina mravenčí
• Gradient: 1 min při 70 % B, lineární nárůst na 95 % B za 4 min, re-equilibrace
• Teplota kolony 40 °C, vzorku 20 °C
• Průtok 2,0 mL/min, objem injekce 35 µL
• Příprava standardů: 15 UV filtrů ~4 mg/mL v methanolu
• Příprava lotion: 5 mg/mL ve 100 % ethanolu, zřeďování 1:10 v methanolu, filtrace 0,2 µm
• Softwarové vybavení: Empower 3 verze 3.8.0

Hlavní výsledky a diskuse

• Retenční časy referenční směsi pod 5,5 min s RSD ≤0,02 % (RT) a ≤0,19 % (plocha)
• Spektrální maxima filtrů pokrývají UVB a/nebo UVA, v oblasti HEV modrého světla je absorbance minimální
• Všechny cílové filtry a související nečistoty prokázaly spektrální čistotu nad stanovenou mez
• Automatická identifikace pomocí PDA knihovny pro avobenzon, homosalát, octisalát, octocrylen, oxybenzon
• Vzorky lotion A, B, C vykázaly konzistentní separaci a identifikaci složek bez významné kontaminace
• 2D spektrální index, konturové a 3D zobrazení nabídly komplexní vizualizaci absorpce

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a robustní separace pěti hlavních UV filtrů a jejich nečistot
• Vysoká opakovatelnost a citlivá detekce spektrálních odchylek
• Možnost automatické kontroly kvality prostřednictvím spektrální knihovny
• Aplikace pro vývoj a rutinní kontrolu kosmetických přípravků
• Široké pokrytí UVA a UVB oblastí bez nutnosti dodatečné detekce modrého světla

Budoucí trendy a možnosti využití

Ultrafialová a viditelná absorpce zůstane stěžejní při navrhování nových UV filtrů. Integrace HPLC-PDA do online monitorování stability a degradace přípravků rozšíří možnosti laboratorní i průmyslové kontroly. Rozšíření databází spektrálních knihoven o nové sloučeniny a nečistoty zvýší univerzálnost metody.

Závěr

Alliance iS HPLC System s PDA detektorem poskytuje rychlou, přesnou a reprodukovatelnou metodu pro analýzu širokopásmových opalovacích filtrů. Vysoká spektrální čistota a spolehlivá identifikace podporují bezpečnost a kvalitu kosmetických přípravků.

Reference

1. de Gruijl FR, van der Leun JC. Environment and health: Ozone depletion and ultraviolet radiation. CMAJ. 2000;163(7):851–5.
2. Coats JG, Maktabi B, Abou-Dahech MS, Baki G. Effects of blue light on the skin. J Cosmet Dermatol. 2021;20(3):714–7.
3. Conant L, Beck KM, Liao W. A Rapid and Cost-Effective Device for Testing Minimal Erythema Dose. Dermatology (Heidelb). 2018;8:483–9.
4. Zito P, Welch R. Sunscreens and Photoprotection. StatPearls. 2019.
5. Osterwalder U, Herzog B. Chemistry and Properties of Organic and Inorganic UV Filters. 2008.
6. Lim HW, Draelos ZD. Clinical Guide to Sunscreens and Photoprotection. Informa Healthcare; 2009.
7. Osterwalder U, Herzog B. Sun protection factors: world-wide confusion. Br J Dermatol. 2009;161 Suppl 3:13–24.
8. Chemical structures. ChemSpider. 2024.