7. KVALITATIVNÍ A KVANTITATIVNÍ STANOVENÍ KYSELINY 4-HYDROXYBENZENSULFONOVÉ
1. ROZSAH A OBLAST POUŽITÍ
Metoda je vhodná pro důkaz a stanovení kyseliny 4-hydroxybenzensulfonové v kosmetických prostředcích, např. v aerosolech a v pleťových lotionech.
2. DEFINICE
Obsah kyseliny 4-hydroxybenzensulfonové ve výrobku stanovený touto metodou se vyjádří v hmotnostních procentech jako bezvodý 4-hydroxybenzensulfonát zinečnatý.
3. PRINCIP
Zkušební vzorek se zahustí za sníženého tlaku, rozpustí se ve vodě a přečistí extrakcí chloroformem. Kyselina 4-hydroxybenzensulfonová se stanoví jodometricky v alikvotním podílu zfiltrovaného vodného roztoku.
4. POUŽITÉ CHEMIKÁLIE
Všechny použité chemikálie musí být čistoty p.a. nebo vyšší
4.1 Koncentrovaná kyselina chlorovodíková, 36 % (m/m),
4.2 Chloroform
4.3 Butan-1-ol
4.4 Ledová kyselina octová
4.5 Jodid draselný
4.6 Bromid draselný
4.7 Uhličitan sodný
4.8 Kyselina sulfanilová
4.9 Dusitan sodný
4.10 Roztok bromičnanu draselného, 0,6 mol/l
4.11 Roztok thiosíranu sodného, 0,2 mol/l
4.12 Vodný roztok škrobu, 1 % (m/V)
4.13 Vodný roztok uhličitanu sodného, 2 % (m/V)
4.14 Vodný roztok dusitanu sodného, 4,5 % (m/V)
4.15 Roztok dithizonu v chloroformu, 0,05 % (m/V)
4.16 Mobilní fáze: butan-1-ol / ledová kyselina octová/voda (4:1:5 V/V/V); po smíchání v dělicí nálevce se spodní vrstva odstraní.
4.17 Paulyho činidlo
4,5 g kyseliny sulfanilové (4.8) se rozpustí ve 45 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové (4.1) za zahřívání a roztok se zředí vodou na 500 ml. 10 ml roztoku se ochladí v misce s ledovou vodou a za míchání se přidá 10 ml chladného roztoku dusitanu sodného (4.14). Roztok se ponechá stát 15 minut při 0 °C (za této teploty je roztok stabilní po jeden až tři dny) a bezprostředně před nanesením (7.5) se přidá 20 ml roztoku uhličitanu sodného (4.13).
4.18 Hotové celulózové desky pro chromatografii na tenké vrstvě; velikost 20×20 cm, tloušťka vrstvy sorbentu 0,25 mm.
5. PŘÍSTROJE A POMŮCKY
5.1 Baňky na 100 ml s kulatým dnem a se zabroušenou zátkou
5.2 Dělicí nálevka na 100 ml
5.3 Erlenmeyerova baňka se zábrusem 250 ml
5.4 Byreta na 25 ml
5.5 Nedělené pipety na 1, 2 a 10 ml
5.6 Dělená pipeta na 5 ml
5.7 Mikrostříkačka na 10 μl dělená po 0,1 μl
5.8 Teploměr se stupnicí od 0 do 100 °C
5.9 Vodní lázeň s vyhříváním
5.10 Sušárna s nucenou ventilací nastavená na teplotu 80 °C
5.11 Obvyklé vybavení pro chromatografii na tenké vrstvě
6. PŘÍPRAVA VZORKU
V níže popsané metodě pro kvalitativní a kvantitativní stanovení kyseliny hydroxybenzensulfonové v aerosolech lze využít zbytku získaného poté, co se z aerosolové nádobky odpustí rozpouštědla a hnací plyny, které se za normálního tlaku odpaří.
7. KVALITATIVNÍ STANOVENÍ
7.1 Pomocí mikrostříkačky (5.7) se nanese 5 μl zbytku (6) nebo vzorku do šesti bodů počáteční linie ve vzdálenosti 1 cm od spodního okraje desky pro chromatografii na tenké vrstvě (4.18).
7.2 Deska se umístí do vyvíjecí komory obsahující mobilní fázi (4.16) a vyvíjí se, dokud čelo rozpouštědla nedosáhne 15 cm od startovací linie.
7.3 Deska se vyjme z lázně a suší se při 80 °C, dokud nezmizí zápach kyseliny octové. Deska se postříká roztokem uhličitanu sodného (4.13) a suší se na vzduchu.
7.4 Jedna polovina desky se zakryje skleněnou deskou a nezakrytá část se postříká 0,05% roztokem dithizonu (4.15). Vznik purpurově červených skvrn na chromatogramu indikuje přítomnost zinečnatých iontů.
7.5 Posříkaná část desky se přikryje skleněnou deskou a zbývající část se skropí Paulyho činidlem (4.17). Přítomnost kyseliny 4-hydroxybenzensulfonové je indikována vznikem žlutohnědé skvrny s hodnotou Rf kolem 0,26, zatímco žlutá skvrna s hodnotou Rf asi 0,45 na chromatogramu indikuje přítomnost kyseliny 3-hydroxybenzensulfonové.
8. KVANTITATIVNÍ STANOVENÍ
8.1 Do baňky na 100 ml s kulatým dnem se naváží 10 g vzorku nebo zbytku (6) a odpaří se téměř do sucha ve vakuu v rotační odparce umístěné na vodní lázni při 40 °C.
8.2 Do lahve se odpipetuje 10,0 ml vody (V1 ml) a odparek (8.1) se zahřátím rozpustí.
8.3 Roztok se kvantitativně převede do dělicí nálevky (5.2) a extrahuje se dvakrát vždy 20 ml chloroformu (4.2). Po každé extrakci se chloroformová fáze odstraní.
8.4 Vodný roztok se zfiltruje přes skládaný filtr. Podle očekávaného obsahu kyseliny hydroxybenzensulfonové se 1,0 nebo 2,0 ml (V2 ml) filtrátu napipetují do Erlenmeyerovy baňky na 250 ml (5.3) a zředí se na 75 ml vodou.
8.5 Přidá se 2,5 ml 36% kyseliny chlorovodíkové (4.1) a 2,5 g bromidu draselného (4.6), roztok se promíchá a zahřeje na vodní lázni na 50 °C.
8.6 Z byrety se připouští 0,6 mol/l roztok bromičnanu draselného (4.10), dokud se roztok při 50 °C nezbarví žlutě.
8.7 Přidají se další 3 ml roztoku bromičnanu draselného (4.10), baňka se uzavře a nechá stát 10 minut na vodní lázni při 50 °C.
Jestliže se během 10 minut roztok odbarví, přidají se další 2,0 ml roztoku bromičnanu draselného (4.10), baňka se uzavře a zahřívá 10 minut na vodní lázni při 50 °C. Zaznamená se celkové množství přidaného roztoku bromičnanu draselného (a).
8.8 Roztok se ochladí na laboratorní teplotu, přidají se 2 g jodidu draselného (4.5) a roztok se zamíchá.
8.9 Uvolněný jod se titruje 0,2 mol/l roztokem thiosíranu sodného (4.11). Ke konci titrace se přidá několik kapek roztoku škrobu (4.12) jako indikátoru. Zaznamená se spotřebovaný objem roztoku thiosíranu (b).
9. VÝPOČET
Obsah hydroxybenzensulfonátu zinečnatého ve vzorku nebo zbytku (6) vyjádřený v hmotnostních procentech (% m/m) se vypočte ze vzorce:
(% m/m) hydroxybenzensulfonátu zinečnatého
kde
| a | = celkové množství přidaného 0,6 mol/l roztoku bromičnanu draselného (8.7) v mililitrech, |
| b | = celkové množství 0,2 mol/l roztoku thiosíranu sodného spotřebovaného při zpětné titraci (8.9), |
| m | = množství analyzovaného vzorku nebo zbytku (8.1) v mg, |
| V1 | = objem roztoku získaného podle bodu (8.2) v mililitrech, |
| V2 | = objem rozpuštěného zbytku po odpaření použitého k analýze (8.4) v mililitrech. |
Poznámka: Při analýze aerosolů musí být výsledek stanovení v hmotnostních procentech % (m/m) zbytku (6) přepočten na původní výrobek. Za tímto účelem viz pravidla odběru aerosolů.
10. OPAKOVATELNOST
Pro výrobky obsahující asi 5 % (m/m) hydroxybenzensulfonátu zinečnatého nesmí rozdíl mezi výsledky dvou paralelních stanovení na stejném vzorku překročit absolutní hodnotu 0,5 %.
11. INTERPRETACE VÝSLEDKŮ
Podle vyhlášky Ministerstva zdravotnictví č. 26/2001 Sb., o hygienických požadavcích na kosmetické prostředky, o náležitostech žádosti o neuvedení ingredience na obalu kosmetického prostředku a o požadavcích na vzdělání a praxi fyzické osoby odpovědné za výrobu kosmetického prostředku a hodnocení bezpečnosti kosmetického prostředku pro zdraví fyzických osob (o kosmetických prostředcích) je nejvyšší povolená koncentrace 4-hydroxybenzensulfonátu zinečnatého v pleťových lotionech a v deodorantech 6 % (m/m). To znamená, že vedle obsahu kyseliny hydroxybenzensulfonové musí být stanoven i obsah zinku. Vynásobením vypočteného obsahu hydroxybenzensulfonátu zinečnatého (9) faktorem 0,1588 se získá minimální obsah zinku v % (m/m), který musí být teoreticky přítomen ve výrobku s ohledem na stanovený obsah kyseliny hydroxybenzensulfonové. Skutečný, gravimetricky stanovený obsah zinku (viz příslušné předpisy) však může být vyšší, neboť kosmetické prostředky mohou obsahovat také chlorid zinečnatý a síran zinečnatý.