Ćwiczenie 7 Zastosowanie chromatografii gazowej (GC) do analizy składu wyrobów perfumeryjnych i kosmetyków

Transkrypt

1 Ćwiczenie 7 Zastosowanie chromatografii gazowej (GC) do analizy składu wyrobów perfumeryjnych i kosmetyków I. Część wprowadzająca Chromatografia gazowa Chromatografia gazowa jest szybką i skuteczną techniką analityczną umożliwiającą w jednym procesie rozdział i ilościowe oznaczenie składu złożonych mieszanin związków lotnych. Jedynym wymaganiem w stosunku do analizowanych substancji jest dostateczna trwałość związków rozdzielanych w temperaturze koniecznej do utrzymania ich w fazie gazowej. Techniką tą można analizować także związki nielotne lub trudno lotne po uprzednim przeprowadzeniu ich w połączenia lotne, np. poprzez sililowanie. Chromatografia gazowa jest obecnie techniką szeroko stosowaną się m.in. w: przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym, spożywczym, petrochemicznym i ochronie środowiska, celem określenia rodzajów związków i ich zawartości. W przemyśle kosmetycznym technika ta, jest najbardziej rozpowszechnioną metodą, wykorzystywaną do szybkiej analizy jakościowej i ilościowej preparatów kosmetycznych, m.in. do oznaczania składu kompozycji zapachowej wyrobów perfumeryjnych, olejków eterycznych i innych preparatów kosmetycznych. Poza tym technika GC jest wykorzystywana do identyfikacji: zanieczyszczeń występujących w preparatach kosmetycznych stanowiących pozostałości rozpuszczalników, związków będących składnikami produktów nieoryginalnych, celem wykrycia zafałszowań produktów prestiżowych. Zasada rozdziału w chromatografii gazowej polega na przenoszeniu substancji (w postaci pary) za pomocą gazu nośnego (faza ruchoma) poprzez kolumnę wypełnioną fazą stacjonarną. W zależności od rodzaju stosowanej fazy stacjonarnej rozróżnia się chromatografię gazową podziałową (fazą nieruchomą jest ciecz naniesiona na stałym nośniku) i adsorpcyjną (fazą nieruchomą jest adsorbent). Podstawą tych metod jest zatem zjawisko zróżnicowanego oddziaływania substancji obecnych w fazie ruchomej z fazę nieruchomą (stacjonarną). Prędkość poruszania się składników próbki w kolumnie jest funkcją podziału tych składników w dwu pozostających w stanie równowagi fazach (fazie gazowej i stacjonarnej), przy czym składniki wykazujące większe powinowactwo do fazy stacjonarnej poruszają się wolniej niż składniki wykazujące większe powinowactwo do fazy ruchomej. A zatem rozdzielanie jest wynikiem różnych szybkości migracji, spowodowanej różnymi wartościami współczynnika podziału K S. Współczynnik podziału można wyrazić równaniem Nernsta: K S = C s /C m w którym C s i C m oznaczają stężenie substancji S w fazie ciekłej (stacjonarnej) i gazowej (ruchomej). Większe powinowactwo substancji do fazy stacjonarnej skutkuje większą wartością współczynnika podziału K S, stąd późniejsze opuszczenie kolumny przez tę substancję, czyli większa wartość jej czasu retencji t R. 1

2 Budowa i zasada działania chromatografu gazowego Analizę za pomocą chromatografii gazowej wykonuje się przy użyciu chromatografów gazowych. Schemat chromatografu gazowego przedstawiono na rysunku 1. Rysunek 1. Schemat chromatografu gazowego [1. zbiornik gazu nośnego, 2. regulator przepływu (odtleniacz, osuszacz) gazu nośnego, 3. dozownik, 4. kolumna chromatograficzna, 5. termostat dozownika, kolumny i detektora, 6. detektor, 7. wzmacniacz sygnału i komputer] Gaz nośny z butli bądź wytwornicy (generatora) płynie przez regulator przepływu, system oczyszczający (osuszacze, odtleniacze) do dozownika, a następnie przez kolumnę umieszczoną w termostacie i detektor do atmosfery. Temperatura dozownika, kolumny i detektora regulowana jest za pomocą regulatorów. Do dozownika próbkę wprowadza się za pomocą strzykawki (gazy, ciecze, roztwory ciał stałych). Składniki próbki odparowują w dozowniku i w strumieniu gazu nośnego przenoszone są do kolumny. W kolumnie następuje rozdzielenie składników próbki, które wynoszone z kolumny trafiają kolejno do detektora, generując w nim sygnał elektryczny. Sygnały po wzmocnieniu rejestrowane są w postaci pików (chromatogramu) rysunek 2. Rysunek 2. Chromatogram profilu zapachowego rośliny Ylang Ylang (Cananga odorata) [1. eukaliptol, 2. p-metyloanizol, 3. linalol, 4. benzoesan metylu, 5. octan benzylu, 6. benzoesan etylu 7. dibromobenzen (ISTD), 8. geraniol, 9. p-propyloanizol, 10. α-kubeben, 11. kopaen, 12. β-mircen, 13. β- elemen, 14. karjofilen, 15. β-kubeben, 16. α-kariofilen, 17. octan cynamylu, 18. t-murolen, 19. germakren D, 20. α-farnezen, 21. α-murolen, 22. δ-kadinen, 23. γ-kadinen, 24. tlenek kariofilenu, 25. δ-murolen, 26. τ-kardinol, 27. τ-murolol, 28. β-farnezen, 29. benzoesan benzylu, 30. kariofilen, 31. salicylan benzylu] 2

3 powierzchnia piku Analiza jakościowa Analiza jakościowa w chromatografii gazowej ma na celu identyfikację składników rozdzielanej mieszaniny i opiera się na: porównaniu czasu retencji piku identyfikowanej substancji z czasem retencji piku wzorca, analizowanych w jednakowych warunkach (rysunek 3). Rysunek 3. Analiza jakościowa w chromatografii gazowej a). chromatogram mieszaniny związków b). chromatogram wzorca identyfikowanego związku Analiza ilościowa Analiza ilościowa w chromatografii gazowej ma na celu pomiar ilości analizowanych związków. Ilościową zawartość składników w próbce oblicza się, wykorzystując fakt, że ilość tych składników jest proporcjonalna do wysokości oraz powierzchni pików im odpowiadających (rys. 4) g/ml Czas (min ) Rysunek 4. Zależność pola powierzchni piku od stężenia analitu 3

4 powierzchnia pliku Do obliczeń zaleca się wykorzystywanie wysokości pików pod warunkiem, że są one wąskie i symetryczne. Niestety w praktyce często mamy do czynienia z pikami szerokimi lub/i niesymetrycznymi, dlatego w takich przypadkach, do obliczeń ilościowych wykorzystuje się pole powierzchni pod pikiem analizowanego związku. Metoda wzorca zewnętrznego (metoda krzywej wzorcowej) Istotą metody wzorca zewnętrznego (external standard) jest wyznaczenie zależności pomiędzy polem powierzchni (lub wysokością) piku dla każdego z oznaczanych związków i ich stężeniem lub masą. W tym celu przygotowuje się roztwory kalibracyjne (roztwory wzorca analizowanego związku o różnych stężeniach), które dozuje się na kolumnę chromatograficzną. Na podstawie wartości pola powierzchni lub wysokości pików, odczytanych z zarejestrowanych chromatogramów wyznacza się przebieg krzywej kalibracyjnej, bądź oblicza się wartości współczynników w równaniu kalibracyjnym dla każdego z oznaczanych związków. W kolejnym etapie nastrzykuje się na kolumnę analizowaną próbkę, w której oznaczona ma być zawartość badanego składnika i odczytuje się wartości pola powierzchni, bądź wysokość odpowiadającego mu piku, następnie na podstawie ich wielkości odczytuje się stężenie z krzywej kalibracyjnej. Na rysunku 5 przedstawiono krzywą kalibracyjną i sposób postępowania w analizie ilościowej dla związku oznaczanego metodą wzorca zewnętrznego y = 10,2 x -0,4 R 2 = 0, Cx stężenie analitu [mg/ml] Rysunek 5. Analiza ilościowa na podstawie krzywej kalibracyjnej otrzymanej metodą wzorca zewnętrznego 4

5 II. Część doświadczalna Zasada oznaczenia 1. Oznaczanie składu wyrobów perfumeryjnych i kosmetycznych z wykorzystaniem techniki GC/MS Chromatograficzne oznaczenie składu wyrobów perfumeryjnych i kosmetycznych polega na ich rozcieńczeniu odpowiednim rozpuszczalnikiem, a następnie przeprowadzeniu ich rozdziału na kolumnie kapilarnej HP-5MS oraz detekcji z użyciem detektora spektrometrii mas. Zawartość procentową poszczególnych składników kompozycji zapachowej wybranych wyrobów perfumeryjnych określa się metodą normalizacji wewnętrznej (analiza półilościowa). Wykonanie oznaczenia Przygotowanie próbek i przeprowadzenie analizy chromatograficznej 10μL analizowanego wyrobu perfumeryjnego rozpuścić w 1mL alkoholu etylowego (w naczynku automatycznego dozownika), dokładnie wymieszać i umieścić w odpowiednim miejscu na tacy autosamplera w analogiczny sposób należy przygotować do analizy próbki wszystkich badanych preparatów analiza chromatograficzna techniką GC/MS wg podanych warunków analizy Warunki analizy chromatograficznej chromatograf gazowy: model 7890A z detektorem spektrometrii mas 7000 MS/MS (Agilent Technologies, Palo Alto, CA) typ dozownika: split/splitless (objętość dozowanej cieczy 1 μl, temp. 270 C, podział próbki 10:1) kolumna kapilarna: HP-5MS (30 m 0,25 mm 0,25 μm) gaz nośny: Hel temperatura linii transferowej: C program temperaturowy w piecu chromatograficznym: 50 C (2 min.), narost temperatury 5 C/min. do 260 C (10min.) temperatura źródła jonów: 230 C tryb zbierania pełnego widma (full scan), monitorowanie mas Da Analiza jakościowa próbek wyrobów perfumeryjnych i kosmetycznych zarejestrować chromatogramy próbek wyrobów perfumeryjnych identyfikacji poszczególnych składników próbek należy dokonać na podstawie czasów retencji i porównania widm masowych składników analizowanych próbek z widmami zarejestrowanymi w bazie widm masowych NIST (National Institute of Standards and Technology) wskazać pik podstawowy, pik jonu molekularnego i ustalić masę cząsteczkową 10 dominujących składników ustalić ich wzór strukturalny i nazwę Analiza półilościowa próbek wyrobów perfumeryjnych i kosmetycznych odczytać pola powierzchni pod pikami odpowiadającymi 10 dominującym składnikom badanych preparatów (występującym w najwyższym stężeniu) na podstawie odczytanych pól powierzchni obliczyć skład procentowy poszczególnych substancji lotnych w badanym produkcie i porównać z zawartością związków lotnych w pozostałych produktach perfumeryjnych i kosmetycznych Wyniki jakościowej i półilościowej analizy oznaczanych preparatów umieścić w tabelach I-IV zawartych w sprawozdaniu. 5

6 Tabela I, II, III. Analiza jakościowa i skład procentowy kompozycji zapachowej produktu I,II,III Lp. t R Nazwa Pik Pik jonu Masa Pole Zawartość [min] związku podstawowy molekularnego cząsteczkowa powierzchni procentowa (m/z) (m/z) [Da] pod pikiem [%] 1 Tabela IV. Analiza porównawcza kompozycji zapachowej wybranych wyrobów perfumeryjnych i kosmetycznych Lp. t R [min] Nazwa Zawartość procentowa [%] związku I II III 1 2. Analiza składu rozpuszczalników w wyrobach perfumeryjnych metodą chromatografii gazowej z detektorem płomieniowo-jonizacyjnym i przystawką headspace (HS-GC-FID) Zasada oznaczenia Chromatograficzne oznaczenie składu rozpuszczalników (lekkie alkohole alifatyczne) w wyrobach perfumeryjnych polega na analizowaniu par będących w równowadze z analizowaną próbką perfum (analiza fazy nadpowierzchniowej (headspace; HS), a następnie przeprowadzeniu ich rozdziału na kolumnie kapilarnej oraz detekcji z użyciem detektora płomieniowo-jonizacyjnego (FID). Zawartość lekkich alkoholi alifatycznych w wyrobach perfumeryjnych określa się metodą standardu zewnętrznego w oparciu o krzywe kalibracyjne sporządzone na podstawie analiz chromatograficznych przeprowadzonych dla zestawu wzorców alkoholi alifatycznych o różnym stężeniu. Wykonanie oznaczenia Przygotowanie próbek i przeprowadzenie analizy chromatograficznej do fiolek typu headspace wlać po 50 μl roztworów analizowanych wyrobów perfumeryjnych, zakapslować i umieścić w odpowiednim miejscu na tacy autosamplera przeprowadzenie analizy chromatograficznej metodą z wykorzystaniem autosampleraprzystawki typu headspace HS-GC-FID wg podanych warunków analizy Przygotowanie próbek wzorców i przeprowadzenie analizy chromatograficznej przygotować roztwory wodne metanolu, etanolu, 1-propanolu i 1-butanolu o stężeniach: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 i 3,0 mg/ml pobrać po 100µL roztworów wzorców alkoholi (o stężeniu 2 mg/ml): metanolu, etanolu, 1- propanolu i 1-butanolu do fiolek typu headspace, fiolki szczelnie zakapslować i wstawić do autosamplera pobrać 100µL roztworu mieszaniny alkoholi (o stężeniu 2 mg/ml): metanolu, etanolu, 1- propanolu i 1-butanolu do fiolki, fiolkę szczelnie zakapslować i wstawić do autosamplera przeprowadzić analizę chromatograficzną i zarejestrować chromatogramy 6

7 Warunki analizy chromatograficznej warunki pracy przystawki Headspace: ciśnienie w fiolce HS: 25 psi temperatura termostatowania próbki 60 0 C czas termostatowania próbki: 12 min warunki pracy chromatografu: kolumna Elite-WAX (ciekła faza stacjonarna: polietylenoglikol) ciśnienie na czole kolumny: 15 psi split 1:20 temp. dozownika: 50 0 C temp. detektora FID: C temp. pieca (termostatu): 50 0 C (1 min), narost 10 0 C/min do C (2min) Analiza jakościowa odczytać czasy retencji poszczególnych alkoholi dla wszystkich próbek wzorców na podstawie czasów retencji wskazać na chromatogramie mieszaniny alkoholi, które piki odpowiadają poszczególnym alkoholom na podstawie porównania czasów retencji pików odpowiadających związkom zawartym w analizowanym wyrobie perfumeryjnym oraz roztworów alkoholi stosowanych jako wzorce, określić, jakie alkohole alifatyczne zostały użyte jako rozpuszczalnik. Analiza ilościowa zgodnie z w/w warunkami zarejestrować chromatogramy serii roztworów poszczególnych alkoholi i sporządzić krzywe kalibracyjne (graficzna zależność pola powierzchni od stężenia) korzystając z chromatogramu próbki wyrobu perfumeryjnego, na podstawie krzywych kalibracyjnych odpowiednich alkoholi, odczytać ich stężenie w próbce obliczyć procentową zawartość oznaczonych składników w próbce. wyniki analizy jakościowej i ilościowej alkoholi alifatycznych w oznaczanych preparatach umieścić w sprawozdaniu. 7

8 III. Aspekt kosmetologiczny Szacuje się, iż 95% kobiet i 75% mężczyzn ma codzienny kontakt z tymi kosmetykami. Niepożądane reakcje na kosmetyki, dotyczą ok. 10% populacji i zwykle związane są z ich drażniącym działaniem, natomiast poważniejsze reakcje alergiczne są już dużo rzadsze. Jednak liczne doniesienia piśmiennictwa światowego wskazują, iż wzrasta częstość uczuleń na związki chemiczne, wchodzące w skład kosmetyków. Alergizują środki zapachowe, konserwanty, antyoksydanty, emulgatory, filtry przeciwsłoneczne i inne specyficzne dodatki. Ocenia się, że u 1 16% ludzi występuje nadwrażliwość na produkty zapachowe, najczęściej objawiające się alergicznym kontaktowym zapaleniem skóry, pokrzywką kontaktową oraz reakcją fototoksyczną. W Polsce od 2005 roku (a zatem dopiero od dziewięciu lat) producenci kosmetyków mają prawny obowiązek wyszczególnić pełną nazwę substancji zapachowych, które mogą stanowić zagrożenie dla ludzi. Dotyczy to jednak tylko 26 substancji zapachowych o szczególnie wysokim potencjale alergennym, które zostały wymienione w rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia 30 marca 2005, co jest zgodne także z przepisami UE (Tabela 1 i 2). Obecność tych substancji w składzie kosmetyków podlega ograniczeniom. Kosmetyki takie muszą być specjalnie oznakowane, gdy zawierają substancje zapachowe w stężeniach przekraczających 0,001% (10 ppm) w produktach niespłukiwanych oraz w stężeniach przekraczających 0,01% (100 ppm) w produktach spłukiwanych, takich jak szampony. Należy podkreślić, że nie są to związki, których stosowanie w kosmetykach (a więc i w perfumach) jest zakazane. Dyrektywa 2003/15/WE Parlamentu Europejskiego nakazuje jedynie umieszczenie informacji o ich obecności na opakowaniu, o ile stężenie substancji potencjalnie uczulających przekracza pewien poziom. W rozporządzeniu tym znajdują się także wzmianki o innych substancjach (np. barwiących), do wymienienia których producenci są zobligowani pod groźbą zakazu sprzedaży produktu. W przemyśle perfumeryjnym używa się ok. 3-4 tysięcy związków aromatycznych. Ich liczba nie jest jednak dokładnie sprecyzowana ze względu na to, że firmy wciąż produkują nowe substancje zapachowe lub modyfikują stare, w taki sposób, aby ich skład był trudny i przez to nieopłacalny do rozszyfrowania. Pojedyncze produkty mogą zawierać od 10 do 300 związków. Największą liczbę zawierają perfumy, wody kolońskie, toaletowe i po goleniu oraz dezodoranty. Zawartość środków zapachowych w perfumach sięga 20%. Zapachów używa się w mydłach, balsamach, kremach i mleczkach do ciała, płynach do płukania ust, pastach do zębów, preparatach do kąpieli (proszki, płyny, oleje) itd. Substancje aromatyczne stosowane do produkcji kosmetyków otrzymuje się z produktów naturalnych (pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego), ale również wykorzystuje się aromaty syntetyczne. W kompozycji zapachowej wyrobów perfumeryjnych i kosmetycznych są obecne związki o różnej budowie chemicznej (tj. aldehydy, alkohole, estry), choć głównie są to substancje o budowie terpenów, co właśnie stanowi przyczynę silnych reakcji alergicznych, jeśli substancje te występują w zbyt wysokich stężeniach. Istnieje zatem potrzeba oznaczania jakościowego i ilościowego składu kosmetyków i wyrobów perfumeryjnych. Wskazówki odnoszące się do naturalnych i syntetycznych składników kompozycji zapachowej wyrobów perfumeryjnych i kosmetyków opracowane zostały przez Naukowy Komitet Kosmetyków i Produktów Nieżywnościowych Komisji Europejskiej (SCCNFP, Scientific Committee on Cosmetic Products and Non-Food Products) i Międzynarodowe Stowarzyszenie Badania Substancji Zapachowych IFRA (International Fragrance Association). Sporządzono listę związków, które nie mogą być użyte w wyrobach kosmetycznych a także listę składników alergizujących, z uwzględnieniem ich bezpiecznych stężeń.. Wytyczne IFRA można znaleźć na stronie internetowej Stowarzyszenie COLIPA (Europejskie Stowarzyszenie Kosmetyczne Toaletowe i Perfumeryjne) opracowało ponadto uwagi odnoszące się do projektu Komitetu SCCNFP zawierające opinię o substancjach zapachowych. 8

9 Popularnym składnikiem terpenowym występującym w wyrobach perfumeryjnych i kosmetycznych jest limonen, które nadaje wyrobom perfumeryjnym świeży, cytrusowy zapach. Przemysł perfumeryjny wykorzystuje głównie limonen otrzymany na drodze syntezy chemicznej, a do wyrobów wysoce ekskluzywnych pozyskiwany jest on z olejków eterycznych takich, jak np.: pomarańczowy, cytrynowy i bergamotowy. Enancjomer prawoskrętny limonenu (R(+)) nadaje kompozycji świeży zapach cytrusowy, natomiast enancjomer lewoskrętny (S( )) zapach terpentynowy. Limonen jest potencjalnym alergenem, czynnikiem drażniącym dla skóry. Według IFRA w kompozycji zapachowej kosmetyków i perfum wykorzystanie limonenu powinno być ograniczone od 0,005% do 2%. Kolejnym powszechnym terpenowym składnikiem wyrobów kosmetycznych, perfumeryjnych i toaletowych jest cytronellol, nadający słodki kwiatowy zapach z nutą róży. W zaleceniach IFRA, zależnie od klasy wyrobu, zawartość tego składnika nie może przekroczyć 0,8 13,3%, wg 7 poprawki do dyrektywy kosmetycznej UE zaliczany jest do potencjalnych alergenów i jego obecność w stężeniu przekraczającym ustalone ograniczenia musi być podana na etykiecie. Do konstrukcji kompozycji zapachowych wyrobów perfumeryjnych z rodziny kwiatowej wykorzystywany jest lilial, który w stanie naturalnym występuje w jaśminie i herbacie, z których jest pozyskiwany. Związek ma owocowo-roślinny zapach zbliżony do woni jaśminu i słodki roślinno-owocowy smak. Stosowany jest do konstrukcji nut o zapachu, np. cyklamenowym i fiołkowym. Substancja ta znajduje się na liście substancji niebezpiecznych wywołujących alergie kontaktowe. Stowarzyszenie IFRA ustaliło limit lilialu w wysokości 2,5% w produktach przeznaczonych do stosowania na skórę (spłukiwanych i pozostawianych na skórze), a dla produktów nieprzeznaczonych do nakładania na skórę - 25%. Stosunkowo słabym alergenem kontaktowym, ale bardzo szeroko stosowanym w różnych wyrobach toaletowych, niekiedy w dość dużych stężeniach jest alkohol terpenowy - geraniol. Ma on przyjemny, intensywny zapach kojarzący się ze świeżością i pelargoniami. Jest głównym składnikiem olejku różanego, pelargoniowego i cytrynowego. Wchodzi w skład wielu tanich kosmetyków, takich jak płyny do kąpieli, lotiony, toniki, szampony, dezodoranty i różne kremy, w tym nawilżające. Często występuje jednak także w wyrobach prestiżowych firm. Stwierdzono także, że poddanie niektórych związków zapachowych działaniu powietrza prowadzi do powstawania bardzo silnych alergenów, jakimi są wodoronadtlenki, których działanie uczulające kilkakrotnie przewyższa alergizujący wpływ czystych związków zapachowych. Niektóre substancje zapachowe wywołują reakcje alergiczne dopiero po zadziałaniu na dany obszar skóry światłem słonecznym lub światłem ultrafioletowym. Takimi substancjami fotoalergicznymi lub światłouczulającymi są np. piżmo ambretowe, olejek z drzewa sandałowego, balsam peruwiański, 6-metylokumaryna i mąkla tarniowa. Olejek z drzewa herbacianego, anyżkowy i lawendowy mogą również pod wpływem światła doprowadzić do alergicznej egzemy kontaktowej. Produkty kosmetyczne i perfumeryjne zawierają w swoim składzie, poza mieszaniną związków zapachowych (olejków zapachowych), także inne substancje, pełniące rolę solubilizatorów, rozpuszczalników, środków homogenizujących a także utrwalaczy i wzmacniaczy zapachu (fiksatory) oraz barwników. W zależności od ilości rozpuszczalnika, którym jest zazwyczaj etanol lub mieszanina lekkich alkoholi alifatycznych, rozróżnia się perfumy właściwe (ekstrakty perfum) (90-95% alkoholu), wody perfumowane (80-90% alkoholu) i wody toaletowe (70-80% alkoholu). Środki wzmacniające stosowane w produkcji kosmetyków i wyrobów perfumeryjnych to mało lotne związki chemiczne lub naturalne produkty o podobnych właściwościach, które same nie mają intensywnego zapachu (bardzo często jest to zapach nieprzyjemny), ale są zdolne do wzmacniania zapachu olejków. Do sztucznych środków wzmacniających zalicza się m.in. merkaptany i aminy o dużej masie cząsteczkowej, zaś do naturalnych np. kastoreum, ambrę, cywet, piżmo (substancje zapachowe pochodzenia zwierzęcego lub ich odpowiedniki). Zadaniem natomiast środków homogenizujących jest uzyskanie jednolitego, nierozwarstwiającego się roztworu mieszaniny związków chemicznych i olejków, które często nie mieszają się ze sobą. Najczęściej stosuje się tu mieszaniny ciekłych tłuszczów pochodzenia naturalnego, choć współcześnie coraz częściej zastępuje się je zupełnie bezwonnymi polimerami o właściwościach 9

10 amfifilowych. Niektóre naturalne środki wzmacniające, takie jak ambra czy tran, pełnią jednocześnie rolę środków homogenizujących. Popularnym utrwalaczem zapachu jest natomiast ftalan dietylu (DEP), jest on ponadto dobrym rozpuszczalnikiem piżm syntetycznych. Zespół Ekspertów ds. Surowców Kosmetycznych CIR (Cosmetic Ingredients Revue) stwierdził, że DEP może być stosowany bez ograniczeń w wyrobach kosmetycznych, perfumeryjnych i toaletowych. Do syntetycznych substancji zapachowych niebezpiecznych dla organizmu człowieka zaliczane są tzw. związki moszusowe (syntetyczne piżmo), głównie nitro-moszusowe i policykliczne połączenia moszusowe, np.: piżmo ambretowe, piżmo ksylenowe (Musk Xylene), piżmo ketonowe (Musk Ketone), piżmo moskenowe, piżmo tybetańskie, galaxolid (HHCB) i tonalid (AHTN) (Tabela 3). Są to syntetyczne produkty zastępcze, które zastępują zapachy uzyskiwane z naturalnych źródeł (zarówno roślinnych jak i zwierzęcych). Można je znaleźć w produktach do mycia i pielęgnacji, także w pudrach, cieniach do powiek i podkładach pod makijaż. Związki moszusowe wytwarza się łatwo i tanio. Są one rozpuszczalne w tłuszczach, odkładają się w tkance tłuszczowej ludzi i zwierząt, i przechodzą do mleka matki, są one łatwo wchłaniane przez skórę, mają również działanie prokancerogenne. Według najnowszych badań wynika, że działają one podobnie jak hormony, a tonalid w wysokich dawkach uszkadza komórki wątroby. Jeżeli substancje zapachowe zostaną zadeklarowane przez producenta, to te niebezpieczne substancje występują pod nazwami własnymi, choć przeważnie ukrywane są one na etykietach pod nazwą "Fragrance", "Parfume, Aroma lub Flavour. Wspomniane grupy syntetycznych związków o zapachu piżma są dzisiaj stopniowo wycofywane z szerokiej produkcji kosmetyków i perfum lub ich stosowanie jest ograniczane. Od 12 lipca 2004 roku w Polsce obowiązuje ustawa całkowicie zakazująca stosowania w kosmetykach piżma ambretowego, jako składnika kompozycji zapachowych, ze względu na to, iż może wywoływać alergie a także wykazuje działanie neurotoksyczne. Z kolei piżma ksylenowe oraz ketonowe nie mogą być stosowane w preparatach przeznaczonych do higieny jamy ustnej. W kompozycjach zapachowych stężenie piżma ksylenowego oraz ketonowego nie powinno przekraczać odpowiednio 1% oraz 1,4%. W przypadku wód toaletowych dozwolone jest stosowanie piżma ksylenowego w ilości do 0,4 % oraz ketonowego do 0,56%. Inne produkty kosmetyczne, natomiast, nie mogą zawierać więcej niż 0,003% piżma ksylenowego oraz 0,042% piżma ketonowego. Zabronione jest również użycie piżma moskenowego i tybetańskiego. 10

11 Tabela 1. Substancje zapachowe mogące wywoływać reakcje uczuleniowe Lp. Substancja zapachowa Nazwa INCI* Charakterystyka substancji Zawartość mogąca wywołać reakcję alergiczną [8] Amyl Cinnamal zapach jaśminu 2-3 % 1 Aldehyd pentylowocynamonowy 2 Alkohol benzylowy Benzyl Alcohol wchodzi w skład olejków eterycznych róży, jaśminu i hiacyntu 3 Alkohol cynamonowy Cinnamyl zapach balsamiczny z nutą kwiatu hiacyntu; Alcohol stosowany jako składnik kwiatowych kompozycji 1-5% 1-2% perfumeryjnych 4 Cytral Citral Intensywny zapach przypominający cytrynę ~2% 5 Eugenol Eugenol podstawowy składnik olejku z goździka ~1% 6 Hydroksycytronellal Hydroxycitronell zapach konwalii 1-2% al (Laurine) 7 Izoeugenol Isoeugenol występuje w olejku goździkowym i 1-2% cynamonowym 8 Alkohol Amylcinnamyl zapach hiacyntu ~2% amylocynamonowy Alcohol 9 Salicylan benzylu Benzyl Salicylate zapach balsamiczny, słodki, kwiatowy 1-2% 10 Aldehyd cynamonowy Cinnamaldehyde występuje w oleju cynamonowym ~1% 11 Kumaryna Coumarin przyjemny zapachu świeżego siana ~5% 12 Geraniol Geraniol przyjemny, intensywny zapach kojarzący się ze 1-2% świeżością i pelargoniami 13 Aldehyd hydroksymetylopentylocykloheksenokarboksylowy Hydroxyisohexyl 3-Cyclohexene Carboxaldehyde (Lyral) łagodny zapach kwiatowy, liliowy, fiołkowy 1-5% 14 Alkohol anyżowy Anise Alcohol zapach kwiatowy ~5% 15 Cynamonian benzylu Benzyl trwały słodki zapach, składnik kompozycji ~5% Cinnamate miodowej, ananasowej i jagodowej 16 Farnezol Farnesol zapach konwalii, składnik olejku konwaliowego, ~4% lipowego, muszkatołowego i akacjowego 17 Aldehyd 2-(4-tert- butylo-benzylo)- propionowy Butylphenyl Methylpropional (Lilial) zapach owocowo-roślinny 1-10% 18 Linalol Linalool zapach intensywny, kwiatowy z nutą przypraw, 30% zbliżony do konwaliowego 19 Benzoesan benzylu Benzyl Benzoate zapach słodki, balsamiczny ~5% 20 Cytronellol Citronellol zapach róży i geranium 1-2% 21 Aldehyd heksylocynamonowy Hexyl Cinnamal zapach jaśminu ~2% 22 d-limonen Limonene zapach skórki cytrynowej 3-5% 23 Węglan metyloheptynu Methyl 2- zapach soczystych owoców <0,5% Octynoate 24 3-Metylo-4(2,2,6- trimetylo-2- cykloheksen-1-yl)-3- buten-2-on (γmetylojonon) Alpha-Isomethyl Ionone (γ-methylionone) zapach irysów, fiołków 10% *INCI - International Nomenclature of Cosmetic Ingradients (Międzynarodowe Nazewnictwo Składników Kosmetycznych) 11

12 Tabela 2. Struktury chemiczne substancji zapachowych mogących wywoływać reakcje alergiczne Terpeny Alkohole aromatyczne Aldehydy aromatyczne Estry benzylowe i salicylowe Kumaryny Pozostałe 12

13 Tabela 3. Struktury chemiczne syntetycznych substancji zapachowych niebezpiecznych dla organizmu człowieka Piżma syntetyczne piżmo ambretowe piżmo ketonowe piżmo ksylenowe piżmo tybetańskie piżmo moskenowe galaxolid tonalid 13