Chromatografia gazowa – sposoby identyfikacji i oznaczania wybranych składników wód toaletowych

Poszczególne związki wonne stosowane są głównie do produkcji syntetycznych olejków perfumeryjnych lub do tworzenia kompozycji. Nie istnieje jednoznaczna klasyfikacja związków zapachowych; na przykład ze względu na grupy osmoforowe dzieli się je na: węglowodory terpenowe, alkohole, fenole, etery, aldehydy, ketony, estry i laktony [1].

Wszystkie związki zapachowe są opisane przepisami dotyczącymi bezpieczeństwa stosowania tych substancji oraz normami jakościowymi. Najbardziej popularny jest system norm ISO (ang. International Standard Organization), który dotyczy jednak głównie stosowania olejków eterycznych. Opracowane przez zespoły Komitetu Technicznego normy obejmują parametry jakościowe olejków, takie jak: dane fizykochemiczne, metodę oznaczania oraz ich skład. Inne systemy norm obowiązujące w Unii Europejskiej to CEN (European Committee of Standarization) oraz FEMA (The Flavor and Extract Manufacturers Association). W Polsce obowiązują również normy Polskiego Komitetu Normalizacyjnego.

Przepisy prawne regulujące działania przemysłów stosujących substancje zapachowe i aromaty spożywcze zawarte są w Europejskiej Dyrektywie Kosmetycznej (76/768/EEC) oraz przepisach amerykańskiej FDA (Food and Drug Administration). Regulują one m.in. akceptowalne składniki leków, artykułów spożywczych i kosmetyków. W oparciu o Europejską Dyrektywę Kosmetyczną i jej kolejne modyfikacje, m.in. z 2001 r., powstała polska ustawa o kosmetykach, która odnosi się do kompozycji zapachowych (Dz.U. z 2001 r., Nr 42, poz. 473).

Zgodnie z ustawą istnieje też obowiązek umieszczania wykazu zastosowanych w kosmetykach składników. Od 1997 r. przy oznaczaniu składników obowiązuje system INCI (International Nomenclature of Cosmetics Ingredients). W przypadku produktów perfumeryjnych kompozycje zapachowe i aromatyczne w INCI oznaczane są jako „Parfum”, natomiast ich dokładny skład objęty jest tajemnicą handlową. Wszystkie składniki na etykiecie wypisane są w kolejności ich malejącego stężenia w produkcie. Jeśli natomiast stężenia składników wynoszą mniej niż 0,1%, nie muszą być wymieniane w kolejności [6].

27 lutego 2003 r. została wprowadzona poprawka do Dyrektywy Kosmetycznej (Załącznik III do 76/768/EEC), wymieniająca 26 związków zapachowych, które mogą wywoływać reakcje alergiczne. Wiąże się to z koniecznością ograniczenia ich stosowania lub wprowadzaniem oznakowania wyrobów zawierających w składzie właśnie te substancje [5]. Spośród wymienionych 26 związków, 24 to chemiczne związki lotne, natomiast 2 pozostałe to naturalne ekstrakty roślinne (ekstrakty mchu) [7].

Przemysł perfumeryjny oferuje szeroki zakres produktów, których zadaniem jest nadanie określonego zapachu naszej skórze. Składnikami kompozycji zapachowych są: związki pochodzenia roślinnego, zwierzęcego, związki syntetyczne oraz identyczne z naturalnymi. W skład wyrobów perfumeryjnych wchodzą również woda i alkohol (etanol) [8]. Można wyróżnić następujące rodzaje produktów zapachowych [1, 3]:

• perfumy – spirytusowe roztwory zawierające do 40% koncentratu zapachowego w 90-96% alkoholu,
• wody perfumowane – roztwory o stężeniu 10-15% esencji zapachowej w 80-90% alkoholu,
• wody toaletowe – roztwory o stężeniu 5-10% esencji w 60-85% alkoholu,
• wody kolońskie – roztwory o stężeniu 3-5% olejków eterycznych w 70-80% alkoholu, zazwyczaj są to wodno-alkoholowe roztwory olejków cytrusowych służące do odświeżania skóry,
• wody kwiatowe – roztwory o stężeniu 2-5% kompozycji w 70-80% alkoholu,
• wody odświeżające – roztwory o stężeniu 1-3% olejków eterycznych w 70-80% alkoholu.

Chromatografia gazowa (GC) jest jedną z najważniejszych technik analitycznych wykorzystywanych w analizie produktów perfumeryjnych. Firmy produkujące tego typu kosmetyki stosują GC do oznaczania składu perfum czy ich kontroli jakości [10]. Technika ta służy do szybkiego i skutecznego rozdzielania mieszanin związków lotnych w wyniku podziału między gazową fazę ruchomą i ciekłą lub stałą fazę stacjonarną znajdującą się w kolumnie lub kapilarze [11].

Chromatografia gazowa jest również stosowana w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym [12], ochronie środowiska czy kontroli antydopingowej oraz kryminalistyce [13].

Stosuje się ją w analizach lotnych organicznych związków zapachowych [14, 15], do ilościowego oznaczania składników [16, 17], kontroli procesowej, jak również do wyznaczania niektórych stałych fizykochemicznych oraz badań kinetyki reakcji [18].

Związki zapachowe występujące w produktach perfumeryjnych lub kosmetykach perfumowanych są przedmiotem wielu badań przeprowadzanych w laboratoriach chemicznych, medycznych, jak również w laboratoriach kontroli jakości. Główną techniką stosowaną przy analizach jakościowych i ilościowych składników kompozycji zapachowych produktów perfumeryjnych jest chromatografia gazowa połączona ze spektrometrią mas (GC/MS) [19-21].

Obecnie coraz częściej wykorzystuje się też technikę zwaną dwuwymiarową chromatografią gazową (GCxGC) połączoną z detektorem płomieniowo-jonizacyjnym lub ze spektrometrem mas [22-24].

Czytaj także: Niezwykły potencjał kwasu lewulinowego jako platformy chemicznej − od zastosowań w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym po otrzymywanie biopaliw