염모제품 중 유효성분의 품질검사는 식품의약품안전청의 "의약외품에 관한 기준 및 시험방법"에 따라 제품에 표기된 산화염료들을 박층크로마토그래프법(TLC방법)으로 확인시험을 하도록 되어있다. 그러나 TLC방법은 원료분량이 미량이거나, $R_f$ 값이 비슷한 성분들이 존재하면 확인시험이 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는 미량성분 검출이 용이하며 분석시간이 짧다고 보고된 UPLC를 이용하기 위한 시료 전처리 및 분석조건을 탐색하였다. 유효성분들을 분석할 수 있는 검출한계는 6.7-77.9 ${\mu}g/L$, 정량한계는 22.3-259.7 ${\mu}g/L$ 이었으며, 회수율은 ${\alpha}$-naphthol를 제외하고는 96.2-101.5%로 양호하였다. 유효성분 추출하기 위한 시료 전처리에는 헥산-증류수를 사용하였다. 시료 전처리 시 복잡한 추출과정을 거치지 않고, UPLC방법은 빠르고 정확하게 염모제품에 함유되어 있는 유효성분들을 동시에 분석 할 수 있었다.
염모제품 중 유효성분의 품질검사는 식품의약품안전청의 "의약외품에 관한 기준 및 시험방법"에 따라 제품에 표기된 산화염료들을 박층크로마토그래프법(TLC방법)으로 확인시험을 하도록 되어있다. 그러나 TLC방법은 원료분량이 미량이거나, $R_f$ 값이 비슷한 성분들이 존재하면 확인시험이 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는 미량성분 검출이 용이하며 분석시간이 짧다고 보고된 UPLC를 이용하기 위한 시료 전처리 및 분석조건을 탐색하였다. 유효성분들을 분석할 수 있는 검출한계는 6.7-77.9 ${\mu}g/L$, 정량한계는 22.3-259.7 ${\mu}g/L$ 이었으며, 회수율은 ${\alpha}$-naphthol를 제외하고는 96.2-101.5%로 양호하였다. 유효성분 추출하기 위한 시료 전처리에는 헥산-증류수를 사용하였다. 시료 전처리 시 복잡한 추출과정을 거치지 않고, UPLC방법은 빠르고 정확하게 염모제품에 함유되어 있는 유효성분들을 동시에 분석 할 수 있었다.
To identify oxidative hair dyes in hair-coloring products, the thin-layer chromatography (TLC) screening method was used in accordance with Korean Quasi-drug Codex. However, the TLC method is not reliable when there are very small amount of materials to be tested or when $R_f$ values of s...
To identify oxidative hair dyes in hair-coloring products, the thin-layer chromatography (TLC) screening method was used in accordance with Korean Quasi-drug Codex. However, the TLC method is not reliable when there are very small amount of materials to be tested or when $R_f$ values of several components are similar. In this study, Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC) with a rapid sample preparation method was developed for the reliable and sensitive identification of active components contained in oxidative hair-coloring products. Hexane-distilled water was used for the extraction of active components contained in the products prior to UPLC analysis. The limit of detection of active components was 6.7-77.9 ${\mu}g/L$, and the limit of quantitation was 22.3-259.7 ${\mu}g/L$. Except for ${\alpha}$-naphthol, the range of recovery ratio was 96.2-101.5%. From this study, we demonstrated that oxidative active hair-coloring components can easily be analyzed by rapid extraction method followed by UPLC analysis.
To identify oxidative hair dyes in hair-coloring products, the thin-layer chromatography (TLC) screening method was used in accordance with Korean Quasi-drug Codex. However, the TLC method is not reliable when there are very small amount of materials to be tested or when $R_f$ values of several components are similar. In this study, Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC) with a rapid sample preparation method was developed for the reliable and sensitive identification of active components contained in oxidative hair-coloring products. Hexane-distilled water was used for the extraction of active components contained in the products prior to UPLC analysis. The limit of detection of active components was 6.7-77.9 ${\mu}g/L$, and the limit of quantitation was 22.3-259.7 ${\mu}g/L$. Except for ${\alpha}$-naphthol, the range of recovery ratio was 96.2-101.5%. From this study, we demonstrated that oxidative active hair-coloring components can easily be analyzed by rapid extraction method followed by UPLC analysis.
따라서, 본 연구에서는 한국에서 유통되는 염모제품에 함유되어 유효성분으로 작용하는 산화염료들을 빠르고 정확하게 검사하기 위하여, 성분들에 대한 분리효율이 높아서 미량성분 검출이 용이하며 분석 시간이 짧다고 보고된19 Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC)를 이용하기 위한 시료 전처리 방법과 분석조건을 탐색하였다.
제안 방법
Natalia 등은 이동상 pH에 따라 성분들의 머무름시간은 달라지는데, 이는 산성 조건하에서 hydroxyl group의 부분적인 해리와 amino group의 양자화에 의한 것이라고 보고하였다.11 두 번째, 이동상 pH를 5.2로 고정하고, ammonium phosphate을 0.1, 0.03, 0.02, 0.01 mM으로 각각 조제하고 이동상 농도에 따른 유효성분들의 분리정도를 비교하였다. 컬럼의 수명을 고려하여 완충액의 농도가 낮으면서, 2,6-diaminopyridine와 m-phenylenediamine의 분리가 양호한 이동상 농도는 0.
8 µm 입자 컬럼으로 구성된 UPLC에 대한 이동상의 조건을 탐색하였다. 첫 번째, 유효성분들의 분리 및 머무름시간에 중요한 역할을15하는 이동상의 pH는 0.02 mM ammonium phosphate monobasic에 0.02 mM ammonium phosphate dibasic을 첨가하면서 pH 4.8에서 6.0까지 0.2 간격으로 조제하고 pH에 따른 표준물질들의 머무름시간을 비교하였다. pH 영향은 유효성분들 중 p-phenylenediamine은 적었으나, 아민기를 2개를 갖는 2,4-diaminophenoxyethanol HCl, N,N'-bis (2-hydroxyethyl)-p-phenylenediamime sulfate은 크게 받았다.
대상 데이터
시료는 시중에서 유통되는 2제형 염모제품(염모제와 산화제가 따로 들어있어서 염색할 때 섞어서 사용)중 유효성분들이 표기된 제품에 대하여 UPLC를 이용 하여 품질검사를 하였다. 시료들은 제품에 표기된 색상을 표현하기 위하여, 유효성분을 다양하게 함유하고 있었다.
2-methylresorcinol, picramic acid (Acros, Geel, Belgium)를 사용하였다. 시약 중 Acetonitrile (ACN), ethanol (EtOH)은 HPLC grade (J.T. Baker, Center Valley, PA, USA). Ammonium phosphate monobasic, ammonium phosphate dibasic (Sigma, St. Louis, MO, USA)을 사용하였으며, 증류수는 ELGA water purification system (ELGA, High Wycombe, Bucks, UK)에서 제조하였다. 표준용액 및 시험액 여과에는 0.
표준물질 중 O-, p-aminophenol, 2,6-diaminopyridine, 2,4-diaminophenoxyethanol HCl, N,N'-bis (2-hydroxyethyl)-p-phenylenediamine sulfate, 2-nitro-p-phenylenediamine, 4,4-diaminodiphenylamine sulfate, p-amino-ocresol, p-nitro-m-phenylenediamine sulfate, 2-methyl-5- hydroxyethylaminophenol 그리고 n-phenyl-p-phenylenediamine (Sigma, St. Louis, MO, USA). Toluene-2,5- diamine sulfate, p-mehylaminophenol, p-nitro-o-phenylenediamine, 2-amino-4-nitrophenol 그리고 2-amino-5- nitrophenol (Aldrich, Milwauke, WI, USA). O-, m-, pphenylenediamine, m-aminophenol 그리고 o-chloro-pphenylenediamine (Fluka, St. Louis, MO, USA). Resorcinol, α-naphthol (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA). 2-methylresorcinol, picramic acid (Acros, Geel, Belgium)를 사용하였다. 시약 중 Acetonitrile (ACN), ethanol (EtOH)은 HPLC grade (J.
성능/효과
UPLC를 이용하여 염모제품에 함유되어 유효성분으로 사용되는 산화염료들을 빠르고 정확하게 확인 할 수 있는 시료 전처리 및 이동상의 동시분석 조건을 탐색하였다. 고시된 KQC에 따른 TLC방법은 수종의 시약을 사용하여 유효성분들의 추출 및 검출에 시간이 많이 소요되고 성분들의 함유량은 알 수 없으나, UPLC방법은 헥산-증류수만으로 성분들의 추출이 가능하고, 짧은 시간에 확인 및 함량분석을 할 수 있었다. 유효성분들을 검출할 수 있는 검출한계는 6.
5%로 양호하였다. 따라서 본 연구의 UPLC를 이용한 유효성분들의 품질 검사는 시료의 전처리가 비교적 간단하고 미량성분의 검출이 용이한 동시 분석방법으로 생각된다.
고시된 KQC에 따른 TLC방법은 수종의 시약을 사용하여 유효성분들의 추출 및 검출에 시간이 많이 소요되고 성분들의 함유량은 알 수 없으나, UPLC방법은 헥산-증류수만으로 성분들의 추출이 가능하고, 짧은 시간에 확인 및 함량분석을 할 수 있었다. 유효성분들을 검출할 수 있는 검출한계는 6.7-77.9 µg/L, 정량한계는 22.3-259.7 µg/L 이었고, 회수율은 α-naphthol를 제외하고는 96.2-101.5%로 양호하였다. 따라서 본 연구의 UPLC를 이용한 유효성분들의 품질 검사는 시료의 전처리가 비교적 간단하고 미량성분의 검출이 용이한 동시 분석방법으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
산화염료의 장점은?
헤나, 인디고 등의 식물성은 천연물질이나 염색효과와 외부조건에 대한 저항성 및 내구성의 정도가 낮으며, 납이나 은이 산화될 때 검게 변하는 원리를 이용하는 금속성은 인체독성이 우려된다. 반면 산화염료는 상대적으로 높은 염색효과와 밝은 색상도 가능하기 때문에 널리 사용되고 있다.1,2 산화형 염모제품(이하 염모제품)은 산화염료를 유효성분으로 하는 염모제(1제)와 과산화수소를 함유한 산화제(2제)로 구성된다.
산화형 염모제품은 어떻게 구성되는가?
반면 산화염료는 상대적으로 높은 염색효과와 밝은 색상도 가능하기 때문에 널리 사용되고 있다.1,2 산화형 염모제품(이하 염모제품)은 산화염료를 유효성분으로 하는 염모제(1제)와 과산화수소를 함유한 산화제(2제)로 구성된다.3 산화염료에는 산화되어 발색물질을 생성하는 염료중간체와 단독으로는 발색물질이 생성 되지 않지만 다양하게 색을 변화시키는 염료수정제로 나누어지고, 이들의 종류와 함유량에 따라 모발에 다양한 색상을 나타낼 수 있다.
한국에서 염모제품의 품질검사는 어떻게 이루어 지는가?
염모제품은 미국이나 유럽에서는 화장품으로 분류 되어 있으나, 일본, 중국을 포함한 동아시아 국가에서는 의약외품으로 분류되어 제품과 사용되는 원료 약품의 안전성과 유효성에 대하여 정부 관련부서의 규제를 받는다.17 한국의 경우, 이들의 품질검사는「의약외품에 관한 기준 및 시험방법(Korean Quasidrug Codex, KQC)」에 따라 식품의약품안전청에 보고된 제품의 품목허가(신고)증에서 주성분으로 표기된 산화염료들을 TLC방법에 따라 표준용액 반점과 시험액 반점의 이동거리의 비(Rf 값)와 색상을 비교 하는 확인시험을 하도록 되어있고, 염모력시험으로 함량시험을 대체하고 있다.18 최근 모발염색의 경향은 노화현상으로 나타나는 백발 혹은 새치머리를 본래의 색으로 바꾸는 것뿐만 아니라, 개인의 취향에 따라 모발에 멋을 내기 위하여, 사용되는 산화염료의 종류가 많아지고 함유량의 범위도 수%에서 매우 적은 양까지 함유되고 있다.
참고문헌 (20)
B. J. Ha, J. Beau. Tricho., 4(2), 197-201 (2008).
B. Peytavi, A. Tosti, D. A. Whiting and R. Trueb, 'Hair growth and disorders', p505, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, 2008.
D. H. Johnson, 'Hair and Hair Care', p191, Marcel Dekker INC, New York, 1997.
G. S. Kass and L. Hoehm, J. Soc. Cosm. Chem., 12, 146-156 (1961).
R. Tucker and H. Harold, J. Soc. Cosm. Chem., 19, 361-369 (1968).
H. Sosted, S. C. Rastogi, K. E. Andersen, J. D. Johansen and T. Menne, Contact Dermatitis, 50, 344-348 (2004).
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