화장품 중 유해물질 분석법

가이드라인

2009. 09.

<서 론>

1. 배경

가. 식품의약품안전청에서는 소비자들의 유해물질에 대한 관심이 고조됨에 따라 화장품 중 유해물질에 대한 기준 규격을 지속적으로 강화시키고 있으나, 이에 대한 분석방법이 제공되지 않아 화장품의 품질관리에 어려움을 겪고 있는 것이 현실이다.

나. 이에 따라 식약청에서는 화장품의 안전성 관리에 있어 업계 및 제반 관련자에게 도움을 주고자 연구사업 등의 결과 등을 반영하여 이 가이드라인을 제정하게 되었다.

2. 목적

가. 화장품 중 유해물질에 대한 분석법을 제시함으로써 화장품 안전성 확립에 기여하고,

나. 분석법 가이드라인의 제시로 화장품업계 및 관련 검사기관에서의 품질관리에 도움을 주고자 한다.

3. 향후 계획

가. 금번 세 가지 유해물질을 필두로 향후 지속적인 연구를 통하여 유해물질에 대한 분석법을 제시하여, 화장품 업계 및 검사기관의 유해물질 관리 능력을 향상시켜 화장품의 안전 관리에 만전을 기하고자 한다.

4. 참 고

가. 이 가이드라인의 분석조건에 따라 시험할 때, 목적성분 분리에 방해를 주는 성분을 함유하고 있는 제품이 있을 수 있으므로, 이러한 경우에는 분석조건을 재조정하여 검증할 필요가 있다.

1,4 - 디옥산

(1,4 - Dioxane)

가. 성분개요

1) 1,4-디옥산 (1,4-Dioxane, p-Dioxane, 1,4-Diethylene dioxide)

- 분자식 : C4H8O2

- 분자량 : 88.11

- 구조식 :

- CAS 번호 : 123-91-1

- 우리나라 : 배합금지

나. 시험방법

시료 약 1.0 g을 정밀하게 달아 20 % 황산나트륨용액 1.0 mL를 넣고 잘 흔들어 섞어 검액으로 한다. 따로 1,4-디옥산 표준품을 물로 희석하여 0.0125, 0.025, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4, 0.8 mg/mL의 액으로 한 후, 각 액 50.0 µL씩을 정확하게 취하여 각각에 폴리에틸렌글리콜 400 약 1.0 g 및 20 % 황산나트륨용액 1.0 mL를 넣고 잘 흔들어 섞은 액을 표준액으로 한다. 검액 및 표준액을 가지고 다음 조건으로 기체크로마토그래프법의 절대검량선법에 따라 시험한다. 필요한 경우 표준액의 검량선 범위 내에서 시료 채취량 또는 희석배수를 조정할 수 있다.

<조작조건>

검 출 기 : 질량분석기

- 인터페이스온도 : 240 ℃

- 이온소스온도 : 230 ℃

- 스캔범위 : 40 ~ 200 amu

- 질량분석기모드 : 선택이온모드 (88, 58, 43)

헤드스페이스

- 주입량(루프) : 1 mL

- 바이알 평형온도 : 95 ℃

- 루프온도 : 110 ℃

- 주입라인온도 : 120 ℃

- 바이알 퍼지압력 : 20 psi

- 바이알 평형시간 : 30 분

- 바이알 퍼지시간 : 0.5 분

- 루프 채움시간 : 0.3 분

- 루프 평형시간 : 0.05 분

- 주입시간 : 1 분

칼    럼 : 안지름 약 0.32 mm, 길이 약 60 m인 관에 기체크로마토그래프용 폴리에칠렌왁스를 실란처리한 500 µm의 기체크로마토그래프용 규조토에 피복한 것을 충전한다.

칼럼온도 : 처음 2 분간 50 ℃로 유지하고 160 ℃까지 1 분에 10 ℃ 씩 상승시킨다.

운반기체 : 헬륨

유    량 : 1,4-디옥산의 유지시간이 약 10 분이 되도록 조정한다.

스플리트비 : 약 1:10

다. 크로마토그램

라. 스펙트럼

마. 참고문헌: US EPA 8260C ‘Volatile Organic Compounds by Gas chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS)'

(http://www.epa.gov/osw/hazard/testmethods/pdfs/8260c.pdf)

※ 비 고 : 본 시험의 시료는 샴푸, 린스, 로션, 바블 바스임.

포름알데하이드

(Formaldehyde)

가. 성분개요

1) 포름알데하이드 (Formaldehyde)

- 분자식 : CH2O

- 분자량 : 30.03

- 구조식 :

- CAS 번호 : 50-00-0

- 우리나라 : 배합한도(유리포름알데하이드로서) 0.2 % 이하

나. 시험방법

시료 약 1.0 g을 정밀하게 달아 초산･초산나트륨완충액주1) 20 mL를 넣어 1 시간 진탕 추출한 다음 이 액 1 mL를 정확하게 취하여 물을 넣어 200 mL로 하고, 이 액 100 mL를 정확하게 취하여 초산･초산나트륨완충액주1) 4 mL를 넣은 다음 균질하게 섞고 6 mol/L 염산 또는 6 mol/L 수산화나트륨용액을 넣어 pH를 5.0으로 조정한다. 이 액에 2,4-디니트로페닐하이드라진시액주2) 6.0 mL를 넣고 40 ℃에서 1 시간 진탕한 다음, 디클로로메탄 20 mL로 3 회 추출한 후, 무수황산나트륨 5.0 g을 놓은 깔때기를 써서 여과한다. 이 여액을 감압에서 가온하여 증발 건고한 다음 잔류물에 아세토니트릴 5.0 mL를 넣어 녹인 액을 검액으로 한다. 따로 포름알데하이드 표준품을 물로 희석하여 0.001, 0.01, 0.03, 0.05, 0.1, 0.2 ㎍/mL의 액을 만든 후, 각 액 100 mL씩을 정확하게 취하여 검액과 같은 방법으로 전처리하여 표준액으로 한다. 검액 및 표준액 각 10 μL씩을 가지고 다음 조건으로 액체크로마토그래프법의 절대검량선법에 따라 시험한다. 필요한 경우 표준액의 검량선 범위 내에서 시료 채취량 또는 희석배수를 조정할 수 있다.

<조작조건>

검출기 : 자외부흡광광도계 (측정파장 355 nm)

칼  럼 : 안지름 약 4.6 mm, 길이 약 25 cm인 스테인레스강관에 5 ㎛의 액체크로마토그래프용옥타데실실릴화한 실리카겔을 충전한다.

이동상 :  0.01 mol/L 염산 ․ 아세토니트릴혼합액 (40 : 60)

유  량 : 1.5 mL/분

주1) 초산･초산나트륨완충액 : 5 mol/L 초산나트륨액 60 mL에 5 mol/L 초산 40 mL를 넣어 균질하게 섞은 다음, 6 mol/L 염산 또는 6 mol/L 수산화나트륨용액을 넣어 pH를 5.0으로 조정한다.

주2) 2,4-디니트로페닐하이드라진시액 : 2,4-디니트로페닐하이드라진 약 0.3 g을 정밀하게 달아 아세토니트릴을 넣어 녹여 100 mL로 한다.

다. 크로마토그램

포름알데하이드의 크로마토그램

라. 참고문헌 : EPA METHOD 8315A

※ 비 고 : 본 시험의 시료는 샴푸, 린스, 로션, 바블 바스임.

프탈레이트류

(Phthalates)

가. 성분개요

1)  디부틸프탈레이트 (Dibutyl phthalate, Butyl phthalate,

1,2-Benzenedicarboxylic acid dibutyl ester, DBP)

- 구조식 :

- 분자식 : C16H22O4

- 분자량 : 278.35

- CAS 번호 : 84-74-2

- 우리나라 : 배합금지

2) 부틸벤질프탈레이트 (n-Butyl benzyl phthalate, Benzyl butyl  phthalate,

1,2-Benzenedicarboxylic acid phenyl methyl ester, BBP)

- 구조식 :

- 분자식 : C19H20O4

- 분자량 : 312.36

- CAS 번호 : 85-68-7

- 우리나라 : 배합금지

3) 디에칠헥실프탈레이트 ( Di(2-ethyl hexylphthalate, Bis(2-ethyl hexyl)                                   phthalate, DEHP)

- 구조식 :

- 분자식 : C24H38O4

- 분자량 : 390.56

- CAS 번호 : 117-81-7

- 우리나라 : 배합금지

나. 시험방법

시료 약 1.0 g을 정밀하게 달아 헥산․아세톤 혼합액 (8:2)을 넣어 정확하게 10 mL로 하고 초음파로 충분히 분산시킨 다음 원심 분리하여 그 상등액을 검액으로 한다. 따로 디부틸프탈레이트, 부틸벤질프탈레이트, 디에칠헥실프탈레이트 표준품을 헥산․아세톤 혼합액 (8:2)로 희석하여 0.1, 0.5, 1.0, 5.0, 10.0, 25.0 ㎍/mL의 검량선용 표준액을 만든 후 검량선을 작성한다. 검액 및 표준액 각 1 μL씩을 가지고 다음 조건으로 기체크로마토그래프법 내부표준법에 따라 시험한다. 내부표준액으로 벤질벤조에이트 표준품 약 10 mg을 정밀하게 달아 헥산․아세톤 혼합액 (8:2)을 넣어 정확하게 100 mL로 하고 검액 및 표준액에 5.0 ㎍/mL가 되도록 섞는다. 필요한 경우 표준액의 검량선 범위내에서 시료 채취량 또는 희석배수를 조정할 수 있다.

<조작조건>

검 출 기 : 불꽃이온화검출기

칼    럼 : 안지름 약 0.25 mm, 길이 약 30 m인 용융실리카관의 내관에 14 % 시아노프로필페닐-86 % 메틸폴리실록산으로 0.25 µm 두께로 피복한다.

칼럼온도  : 150 ℃에서 2 분 동안 유지한 다음 260 ℃까지 매분 10 ℃씩 상승시킨 다음 15 분 동안 이 온도를 유지한다.

검체도입부온도: 250 ℃

검출기온도: 280 ℃

운반기체 : 질소

유    량 : 1 mL/분

스플리트비 : 약 1:10

다. 크로마토그램

라. 참고문헌

- US EPA 8061A 'PHTHALATE ESTERS BY GAS CHROMATOGRAPHY WITH ELECTRON CAPTURE DETECTION (GC/ECD)'

(http://www.epa.gov/osw//hazard/testmethods/sw846/pdfs/8061a.pdf)

- US EPA 8270D 'Semivolatile Organic Compounds by Gas Chromatography/Mass  Spectrometry (GC/MS)

(http://www.epa.gov/osw//hazard/testmethods/sw846/pdfs/8270d.pdf)

- Toxicological profile of diethyl phthalate; a vehicle for fragrance and cosmetic ingredients. Food and Chemical Toxicology, 39(2):97-108, 2001