Catia Contado*安东内拉·Pagnoni·拉斯泰利和
费拉拉大学化学系,通过Luigi Borsari 46岁的i - 44123费拉拉,意大利、电子邮件:(电子邮件保护)
介绍
许多普通化妆品现在基于nano-emulsions和/或矿物纳米材料。颜色、透明度、溶解度和化学反应只是几个属性改变的大小,这是为什么那么多化妆品和个人护理产品制造商投资研究创建纳米材料能够提高自己的产品质量。自从他们第一次使用,纳米技术的好处已经被广泛的宣传,但潜在影响的讨论被广泛使用在消费品和工业产品是新兴。“传统”的毒性化学成分研究;禁止物质的列表包括在欧盟指令76/768 / EEC更新。bdapp官方下载安卓版1然而,仍然有大量的长期影响我们在知识方面的人类慢性暴露于纳米颗粒。
TiO2最近引起了科学界的注意安全评价一直以来将再次考虑。TiO2被广泛用作防晒霜紫外线过滤和所有类型的化妆品的着色剂。2,3TiO2采用作为抗菌牙膏,美白和呆在化妆品中作为组件,为高质量的珍珠颜料眼睛和面部化妆品,唇膏,指甲油漆,和它是一个重要的组成部分也在许多医药产品,,例如,胶囊的着色剂,电影,平板电脑和涂药和医疗粘性的磁带。最初,消费产品的科学委员会(SCCP)宣布TiO2安全,然后在最近的一个文档4这表明TiO的重新评估2,在新的科学数据的光纳米级粒子。
监管当局采取了不同位置有关化妆品的安全评估;例如,FDA(美国食品和药物管理局)评估最终产品的安全性,在欧盟(EU),安全评估主要ingredient-based。bdapp官方下载安卓版从监管的角度来看,理想的纳米材料在化妆品应定性为它出现在最终消费者使用的配方。不幸的是,由于现有分析方法的局限性为实现这一目标,似乎,当前最好的安全评估的可能性是描述一种成分本身,然后考虑最坏情况考虑其在制定可能的行为。这种不确定性,需要分析方法能够检测和监控微的存在或纳米级粒子内部的商业产品是一个强制性的目标,不仅要评估原料的质量,还建立成品的安全,特别是在化妆品产品,受到密切、直接和长时间接触皮肤和/或渗透粘膜(暴露)。
电感耦合等离子体原子发射光谱法(icp - aes),方波伏安法(SWV)和沉积field-flow分馏(SdFFF)是本文中描述TiO描述和量化2粒子内六个商业基础霜,在意大利和美国购买。TiO的数量2决心在矿化样品通过SWV和icp - aes,而粒径分布(psd)决心与SdFFF泥浆技术,5这是一个非常强大的,无损分离技术,适用于分离胶体。6
比较icp - aes和SWV决定:准确度和精密度
icp - aes是一种行之有效的技术,给快速multi-elemental数据。量化TiO2在这些类型的商业内容样本,另一种技术是SWV在悬汞电极(HMDE)下降。新方法设置在这个工作是测试和批判性与icp - aes分析TiO2aeroxide粉(德固赛P-25)作为标准样品。
六个不同数量的TiO2取样,准确称重和矿化到干净、干燥TFM(四氟化碳)船只,集中的整除HNO吗3、高频和H2O依次添加。TFM容器密封,放置在一个高压转子然后在微波炉的一个优化消化项目采用。最终消化项目样本留给酷,转移至容量瓶没有过滤和去离子水稀释。每个矿化样本,分析了稀释100倍,一式三份icp - aes和SWV总共18决定为每个方法。平均的结果几乎相同的icp - aes (av±s) = (97.91±2.19) TiO2% w / w cf。SWV (av±s) = (97.93±2.79) TiO2% w / w)和“t“测试评估,这两种方法是统计在95%置信水平,即使SWV决定的精度低于icp - aes的对应值计算。icp - aes和SWV平均结果也与99.5 TiO相比2% w / w由制造商宣布,“t“测试评估,这两个结果与给定的协议和统计等效纯度(95%置信水平)。
SWV方法也给了可靠和准确的结果在一个复杂的矩阵如粉底霜。两个样品,贴上# 1和# 2,被认为是对于测试。6个样品的粉底霜准确称重(约0.1克),通过添加集中HNO涌出3和心力衰竭。在微波消化计划结束时,样本留给酷,然后转移至容量瓶没有过滤。每个矿化部分分析了一式三份。SWV决定是由矿化解决方案和支持电解质溶液稀释(H2C2O40.25米+ H3薄30.20米)的100倍。两个方法给矿化基金会的统计上等价的结果也为这些样品,icp - aes给了更精确的值:# 1样例icp - aes (av±年代)= (10.85±0.24)% w / wcf。SWV (av±年代)= (9.67±1.33)% w / w和样品# 2 icp - aes (av±年代)= (8.03±0.10)% w / w cf。SWV (av±年代)= (8.10±0.44)% w / w。
TiO2内容的6个基础:SWV, icp - aes测量
六个基础为本研究选择浅肤色,以减少可能的干扰其他无机颜料,如各种形式的氧化铁(CI 77491红、CI 77492黄,CI 77499黑)。示例# 1是唯一的样品TiO那些认为在这项研究中2被列在成分以及“可能”;样品# 1和# 4防晒系数(SPF)的15和18,分别。
SWV决定是一式三份,通过稀释矿化解决方案和支持电解质的解决方案(H2C2O40.25米+ H3薄30.20米)10倍或100年,根据样本。TiO的含量最高2(~ 10.82% w / w)确认样品# 1,而样品# 6最低(~ 5.24% w / w),紧随其后的是样品# 4 w / w (~ 5.48%);见表1所示。
表1。% TiO2内容:SWV, icp - aes决定只在矿化样本。icp - aes阅读λ= 336 nm样品# 2,334海里的所有其他人。
样本 |
# 1 |
# 2 |
# 3 |
# 4a、b |
# 5 |
# 6a、b |
重的基础(g) |
0.半岛app应用下载1119 |
0.1085 |
0.半岛app应用下载1114 |
0.1778 |
0.1187 |
0.1549 |
0.1039 |
0.1336 |
0.1295 |
0.1162 |
0.1028 |
0.1439 |
|
0.1303 |
0.1339 |
0.1145 |
0.1606 |
0.1730 |
0.1535 |
|
SWV: |
||||||
TiO2平均(w / w %) |
10.82 |
8.10 |
9.15 |
5.48一个 |
6.73 |
5.24 |
SdFFF (w / w %) |
0.30 |
0.44 |
0.44 |
0.63 |
0.26 |
0.58 |
标准偏差% |
2.8 |
5.5 |
4.8 |
11 |
3.9 |
11 |
icp - aes: |
||||||
TiO2平均(w / w %) |
11.03 |
8.03 |
9.92 |
8.007 |
7.35 |
7.37 |
SdFFF (w / w %) |
0.21 |
0.10 |
0.23 |
0.041 |
0.28 |
0.70 |
标准偏差% |
1.9 |
1.3 |
2.4 |
0.51 |
3.8 |
9.6 |
一个可能存在的干扰元素,如铅2 +右边(ultra-trace)和铜2 +(跟踪)SWV Ti的左边4 +高峰。
b矿化解决方案清晰但黄色
相对标准偏差RSD =。
TiO的2内容,通过icp - aes,介于11.03% w / w(示例1)至7.35% w / w(示例# 5);见表1所示。icp - aes的值通常是高于相应SWV数据;唯一的例外是样品# 2,两种技术给了非常相似的结果;icp - aes也给了更精确的决定在这一系列的实验。
相比,这两种方法对于每一个样本的95%置信水平,在统计学上等效为样品# 1 - 3,而对于这些样品中干扰物质被发现,只有icp - aes的结果被认为是可靠的。
粉底霜:TiO2粒子大小的溶剂萃取分析
一位代表TiO的一部分2粒子被孤立于六基金会通过应用三元混合物的溶剂萃取过程溶剂:(水/甲醇/己烷体积比1:4:1)。7最合适的比率初步实验的溶剂决心通过一组不同量的水,甲醇和己烷涨跌互现。过程可以概括如下:体重的基础是60年代在水中分散和混合与超声波探测器设置在最大额定功率的50%;添加甲醇后,悬架又混合了60年代的超声波探头和转移到一个分离的漏斗己烷添加;悬浮液被大力动摇了确保良好的混合,来平衡1 h;然后两个阶段分离。为矿化保存水阶段(泥浆),icp - aes决定,SdFFF分色和透射电子显微镜(TEM)观察。因为甲醇可能关闭扭矩在icp - aes分析进行泥浆或干扰代理在矿化过程中,总是从样本中删除由蒸发N2大气和失去的体积与去离子水代替。浓缩料浆是必要时,甲醇很快被蒸发在70°C。
SdFFF-ICP-AES分析
的六集中悬浮液分馏SdFFF技术领域编程条件下。粒度分布(PSD),可以计算通过阐述fractograms,所需样品的知识密度,这是插入作为输入参数。在这种情况下,它被设置为4.05克毫升1的平均值TiO的两种最常见的结晶阶段2、金红石和锐钛矿,密度3.84克毫升1和4.26克毫升1,分别。8fractograms提出了非常强烈的空虚时间山峰由于粒子的质量不能被SdFFF分馏,即粒子大小低于100纳米或更高版本如果他们的密度低于~ 4 g毫升1。
在分离过程中,分数6毫升每个收集的离线icp - aes决定。德州仪器探测范围限制在17 - 95µg L1根据样本,所以浓度决定的分数有时非常接近这些值;然而,即使这些数据不能被认为是定量,重要方面是紫外线洗脱图之间的相关性和洗出液的基本成分。
分离结果的例子,图1和图2所示,Ti的集中值,表示在µg L1报告,右边二次轴图(a)。图1,# 3样本的分析,提出了一种紫外线洗脱图有两个部分重叠峰,第一个约30分钟和第二个大约40分钟,记者的PSD赋予粒子约230海里的第一和第二的300海里。钛的浓度剖面完全匹配粒子只有第二个人口达到顶峰。这个示例的TEM照片,图中报道,显示两种不同类型的粒子,常规的形状(圆的),也观察到样品# 1和# 5;更高的维度有一个打火机,几乎透明纹理TEM,典型的三重乳液状态,密度4.05克毫升的假设1肯定是不合适的。
暂停示例# 6,报道的分析,在图2中,乳白色的白色,非常稳定,需要更强的初始SdFFF字段应分馏。fractogram有一个非常狭窄的峰值大约8分钟,非常强烈的空虚高峰后,然后一个概要文件,慢慢减少近60分钟内基线;PSD的情节(b),第一个峰值下降约90海里,然后粒子人口跨越400海里。icp - aes决定给一个Ti轮廓完美匹配第一个狭窄的峰值,而实际上并没有遵循紫外跟踪fractogram末期,Ti的浓度增加,但是只有少数粒子(~ 260 nm)洗提。TEM照片报道(c)和(d)证实,该示例包含主要是非常小的和紧凑的颗粒形状不规则介于60和130 nm和一致的小针粒子,此示例特有的。
结论
TiO的2包含在商业基础可以通过合并决定icp - aes光谱技术但控制成本,SWV可以作为一个替代方法由于在矿化样品同意了,结果取得了良好的精密度和准确度。
TiO的数量更高2被发现在样品# 1,商业化在美国,TiO的吗2被宣布为原料(~ 11% w / w),当所有样本商业化在欧洲(意大利)较低TiO吗bdapp官方下载安卓版2内容(在大多数情况下< 8% w / w)。
SdFFF技术用于中包含的粒子大小的商业基础。Ti离线icp - aes泥浆决定,在收集分数在分馏,允许TiO2被归类为颜料,即颗粒的大小超过100海里。然而,在所有被认为是样品,发现了大量的纳米粒子,它的化学性质应该进一步调查。
引用
- bdapp官方下载安卓版欧洲委员会,消费者事务:化妆品指令76/768 / EEC的统一版本。http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/cosmetics/documents/directive/(2011年7月访问)。
- bdapp官方下载安卓版欧洲委员会,科学委员会消费品:SCCP / 1147/07对纳米材料在化妆品的安全。http://ec.europa.eu/health/ph_risk/committees/04_sccp/docs/sccp_o_123.pdf(2011年7月访问)。
- http://eur lex.europa.eu/lexuriserv/site/en/consleg/1976/l/01976l0768 en.pdf——20061003(2011年7月访问)
- 指导注意:“限制领域的应用”在附件IV化妆品着色剂2011年7月,76.768 / EEC指令(访问)。http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/cosmetics/files/doc/colouring_agents_restricted_fields_of_appl_en.pdf
- 卷Schimpf K.D.考德威尔和J.C.吉丁斯(Eds)Field-Flow分馏手册。美国纽约Wiley-Interscience (2000)。
- c . Contado和a . Pagnoni肛交。方法2,半岛app应用下载1112 - 1124 (2010)。https://doi.org/10.1039/c0ay00205d
- c . Contado和a . Pagnoni肛交。化学。80 (19),7594 - 7608 (2008)。https://doi.org/10.1021/ac8012626
- M.J.奥尼尔(Ed)默克索引:百科全书的化学品、药品和生物制品,14日版。默克研究实验室:怀特豪斯,新泽西,美国(2006年)。
