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Fresenius Z. Anal. Chem. 299, 1-18 (1979) Fresenius Zeitschrift fiir by Springer-Verlag 1979 Zur Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln auf Basis synthetischer Tenside Hans K6nig und Erika Walldorf Analytische Laboratorien der Blendax-Werke R. Schneider GmbH & Co., Rheinallee 88, D-6500 Mainz On the Analysis of Body and Hair Shampoos Based on Synthetic Tensides Summary. In general, body and hair shampoos contain as main components anionic and non-ionic, sometimes also amphoteric, detergents. A scheme of analysis is given here which not only deals with the separation of the detergent mixtures and the identification and determination of the surfactants employed but also with methods for the detection and determination of additive and auxiliary compounds. Moreover, the attempt is made to point out analytical methods for the determination of those compounds which impart spe- cial qualities to the bath preparations and shampoos besides the primary wanted cleaning effect. Methods for the isolation of these substances (as e. g. sterols and conditioning agents) have been elaborated and are described in this paper for the first time. Zusammenfassung. Dusch- und Schaumbadepr/iparate sowie Haarwaschmittel enthalten als Hauptbestandtei- le im allgemeinen anionische und nichtionische, gele- gentlich auch noch amphotere Tenside. In der vorlie- genden Arbeit wird ein Analysengang beschrieben, der nicht nur die Auftrennung der Tensidgemische und die Identifizierung und Bestimmung der eingesetzten Ten- side behandelt, sondern auch Methoden ftir den Nach- weis und die Bestimmung von Hills- und Zusatzstoffen angibt. Daneben wird versucht, die Analysenm6glich- keiten von Verbindungen aufzuzeigen, die den Prfipara- ten besondere zusfitzliche Eigenschaften neben der primfir gewiinschten Reinigungswirkung verleihen. Zur Isolierung dieser Substanzen (wie z.B. der Sterine und Konditioniermittel) sind von uns Methoden erarbeitet worden, die in dieser Arbeit erstmalig mitgeteilt wet- den. Key words: Analyse yon Hautwaschmitteln, Haar- waschmitteln; Ubersicht, Analysengang Inhaltsverzeichnis Einleitung I. Nachweis und Bestimmung yon Tensiden A. Nachweis B. Identifizierung C. Bestimmung 1. Sulfierte Tenside 2. Seifen 3. Amphotere Tenside 4. Nichtionische Tenside 5. Sulfobernsteins~iurehalbester II. Bestimmung des Wassers III. Nachweis und Bestimmung yon Duftstoffen IV. Nachweis und Bestimmung yon Farbstoffen V. Nachweis und Bestimmung von Perlglanzmitteln VI. Nachweis und Bestimmung von Hilfsstoffen 1. Chloride 2. Sulfate 3. Cellulosederivate VII. Nachweis und Bestimmung von Phosphaten VIII. Nachweis und Bestimmung yon Komplexbildnern IX. Nachweis und Bestimmung von antimikrobiellen Verbin- dungen a) Dtinnschicht-chr omatographisch 1. Bactericide auf Basis halogenierter Aromaten 2. Bactericide auf Basis halogenierter aliphatischer Verbindungen, Formaldehyd abspaltender Sub- stanzen und Sulfons/iurederivate 3. Konservierungsmittel auf Basis organischer Sfiuren und ihrer Derivate b) Gas-chr omatographisch 1. Bactericide und Konservierungsmittel allgemein 2. Formaldehyd X. Nachweis und Bestimmung leicht flfichtiger Alkohole XI. Nachweis und Bestimmung schwerer fltichtiger Alkohole und h6herer Kohlenwasserstoffe XII. Nachweis und Bestimmung fltichtiger Ester organischer S~iuren XIII. Nachweis und Bestimmung von Sterinen A. Nachweis B. Bestimmung 1. Freie Sterinalkohole 2. Veresterte Sterine 3. Eigelb XIV. Nachweis und Bestimmung yon Proteinhydrolysaten A. Nachweis B. Bestimmung 0016-1152/79/0299/0001 / $03.60

Zur Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln auf Basis synthetischer Tenside

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Fresenius Z. Anal. Chem. 299, 1 - 1 8 (1979) Fresenius Zeitschrift fiir

�9 by Springer-Verlag 1979

Zur Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln auf Basis synthetischer Tenside

Hans K6nig und Erika Walldorf

Analytische Laboratorien der Blendax-Werke R. Schneider GmbH & Co., Rheinallee 88, D-6500 Mainz

On the Analysis of Body and Hair Shampoos Based on Synthetic Tensides

Summary. In general, body and hair shampoos contain as main components anionic and non-ionic, sometimes also amphoteric, detergents. A scheme of analysis is given here which not only deals with the separation of the detergent mixtures and the identification and determination of the surfactants employed but also with methods for the detection and determination of additive and auxiliary compounds. Moreover, the attempt is made to point out analytical methods for the determination of those compounds which impart spe- cial qualities to the bath preparations and shampoos besides the primary wanted cleaning effect. Methods for the isolation of these substances (as e. g. sterols and conditioning agents) have been elaborated and are described in this paper for the first time.

Zusammenfassung. Dusch- und Schaumbadepr/iparate sowie Haarwaschmittel enthalten als Hauptbestandtei- le im allgemeinen anionische und nichtionische, gele- gentlich auch noch amphotere Tenside. In der vorlie- genden Arbeit wird ein Analysengang beschrieben, der nicht nur die Auftrennung der Tensidgemische und die Identifizierung und Bestimmung der eingesetzten Ten- side behandelt, sondern auch Methoden ftir den Nach- weis und die Bestimmung von Hills- und Zusatzstoffen angibt. Daneben wird versucht, die Analysenm6glich- keiten von Verbindungen aufzuzeigen, die den Prfipara- ten besondere zusfitzliche Eigenschaften neben der primfir gewiinschten Reinigungswirkung verleihen. Zur Isolierung dieser Substanzen (wie z.B. der Sterine und Konditioniermittel) sind von uns Methoden erarbeitet worden, die in dieser Arbeit erstmalig mitgeteilt wet- den.

Key words: Analyse yon Hautwaschmitteln, Haar- waschmitteln; Ubersicht, Analysengang

Inhaltsverzeichnis Einleitung

I. Nachweis und Bestimmung yon Tensiden A. Nachweis B. Identifizierung C. Bestimmung

1. Sulfierte Tenside 2. Seifen 3. Amphotere Tenside 4. Nichtionische Tenside 5. Sulfobernsteins~iurehalbester

II. Bestimmung des Wassers III. Nachweis und Bestimmung yon Duftstoffen IV. Nachweis und Bestimmung yon Farbstoffen V. Nachweis und Bestimmung von Perlglanzmitteln

VI. Nachweis und Bestimmung von Hilfsstoffen 1. Chloride 2. Sulfate 3. Cellulosederivate

VII. Nachweis und Bestimmung von Phosphaten VIII. Nachweis und Bestimmung yon Komplexbildnern

IX. Nachweis und Bestimmung von antimikrobiellen Verbin- dungen a) Dtinnschicht -chr omatographisch

1. Bactericide auf Basis halogenierter Aromaten 2. Bactericide auf Basis halogenierter aliphatischer

Verbindungen, Formaldehyd abspaltender Sub- stanzen und Sulfons/iurederivate

3. Konservierungsmittel auf Basis organischer Sfiuren und ihrer Derivate

b) Gas-chr omatographisch 1. Bactericide und Konservierungsmittel allgemein 2. Formaldehyd

X. Nachweis und Bestimmung leicht flfichtiger Alkohole XI. Nachweis und Bestimmung schwerer fltichtiger Alkohole

und h6herer Kohlenwasserstoffe XII. Nachweis und Bestimmung fltichtiger Ester organischer

S~iuren XIII. Nachweis und Bestimmung von Sterinen

A. Nachweis B. Bestimmung

1. Freie Sterinalkohole 2. Veresterte Sterine 3. Eigelb

XIV. Nachweis und Bestimmung yon Proteinhydrolysaten A. Nachweis B. Bestimmung

0016-1152/79/0299/0001 / $03.60

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xv. Nachweis und Bestimmung yon Hydroxys~uren und mehr- basischen aliphatischen Carbons/iuren nnd ihren Salzen

XVI. Nachweis und Bestimmung von Harnstoff und Allantoin XVII. Nachweis und Bestimmung yon Azulen und anderen Wirk-

stoffen der Kamille XVIII. Nachweis und Bestimmung von Wirkstoffen gegen Schnp-

penbildung 1. Zink- 1-Hydroxypyridin-2-thion 2. L6sliche 2-Pyridinthiol-l-oxid-Verbindungen 3. Schwefel 4. Undecylens/iurederivate

XIX. Nachweis und Bestimmung yon Estern der o-Phosphor- sfiure mit (ethoxylierten) Fettalkoholen

XX. Nachweis und Bestimmung yon Konditioniermitteln XXI. Nachweis und Bestimmung mehrwertiger Alkohole

XXII. Nachweis und Bestimmung von Kr/iuterkompositionen und Pflanzenextrakten

XXIII. Nachweis und Bestimmung von Vitaminen 1. Vitamin E (Tocopherole und Ester) 2. Vitamin A-Derivate

Literatur

Einleitung

Haut- und Haarwaschmittel sind in der Grundzusam- mensetzung so fihnlich, dab ihre Analyse gemeinsam behandelt werden kann. Wesentlicher Bestandteil ist in beiden Ffillen das Reinigungsmittel auf Basis syntheti- scher Tenside, wobei je nach dem gewfinschten Effekt eine breite Palette yon anionischen Tensiden neben nichtionischen und amphoteren Tensiden zum Einsatz kommen kann. Die exakte Analyse dieser Tensidmi- schungen ist ffir den Analytiker eine schwierige Aufga- be, da Gemische yon mehreren waschaktiven Substan- zen handelsfiblich sind. Dabei dienen z. B. die nichtioni- schen Tenside, meist Fettsfiurealkanolamide, zugleich als Schaumstabilisatoren und rfickfettende Kompo- nenten, Alkylolphosphorsfiureester als Antistatica und anionaktive Tenside auf Basis yon Fetts/iure-Eiweig- kondensaten, Fettsfiuremethyltauride oder Fettsfiure- amidpolyglykolethersulfate als Konditioniermittel in Shampoos. Neben den Waschrohstoffen, die in wfiBri- gen L6sungen vorliegen, enthalten die Schaumbade- pr/iparate und Haarwaschmittel Duftstoffe mit den f/Jr deren Einsatz evtl. notwendigen Emulgatoren, Farb- stoffe, Perlglanzmittel und in vielen F/illen Hilfsstoffe wie anorganische Chloride und Sulfate oder Cellulose- derivate als Verdickungsmittel. Zur Erhfirtung des Wassers und zur Inaktivierung yon Metallspuren wer- den Phosphate sowie Komplexbildner aufder Basis von Polyaminopolycarbonsfiuren eingesetzt und zur Verhfi- tung von bakteriellem Befall der Prfiparate antimikro- bielle Wirkstoffe (Konservierungsmittel und Badterici- de). Um ein zu starkes Entfetten und Austrocknen von Haut und Haaren zu verhindern, werden fettende Komponenten zugesetzt, z.B. Fettalkohole und h6her verzweigtkettige Alkanole, Kohlenwasserstoffe oder

Fettsfiureester ebenso wie Wollfett, Wollwachsalkoho- le und entsprechende Derivate. Proteinhydrolysate ebenso wie Eigelb werden als pflegende Zus~itze emp- fohlen, und generell werden Krfiuter- und Pflanzenex- trakte ebenso wie Vitamine als besondere Wirkstoffe ausgelobt. Zus~itzlich k6nnen, besonders in Shampoos, spezielle Wirkstoffe wie Antischuppenmittel, Konditio- niermittel, Antistatica und Antiphlogistica enthalten sein. Weitere Einzelheiten fiber die Zusammensetzung der hier behandelten Pr/iparate, speziell fiber die in Frage kommenden Tenside, erfibrigen sich, da sowohl yon Fiedler [12] als auch yon Roehl [46] und yon Reng [45] fiber die Inhaltsstoffe der Haut- und Haar- waschmittel Ver6ffentlichungen aus jfingerer Zeit vor- liegen.

Die Analyse der Haut- und Haarwaschmittel wird in den F~illen gr613ere Schwierigkeiten bereiten, in denen Mischungen mehrerer Tenside mit gleichem elektrochemischem Verhalten vorliegen. Hier geniigt die Auftrennung mittels Ionenaustauscher in die Hauptgruppen nicht mehr, und es sind hfiufig langwie- rige und aufwendige chemische und physikalische Me- thoden zur Aufklfirung der Zusammensetzung erfor- derlich. Hier sollen die M6glichkeiten gezeigt werden, die dem Analytiker zu Gebote stehen.

Einfache Schnellbestimmungen, z.B. zur Fest- stellung des Gesamtgehaltes an Waschrohstoffen durch Bestimmung der Menge des Alkoholl6slichen nach den DGF-Einheitsmethoden H-III 4, k6nnen zu v611ig fal- schen Ergebnissen ffihren. So k6nnen im Alkoholl6sli- chen unter dem Einflul3 der Tenside nicht nur anorgani- sche Salze verbleiben, sondern auch Zus~ttze wie z.B. Harnstoff oder mehrwertige Alkohole k6nnen einen h6heren Tensidgehalt vortfiuschen. Andererseits wer- den in Alkoholen schwerer 16sliche Tenside, wie z.B. Sulfobernsteins~iurehalbester, prim/ire Alkylolsulfate, ~-Olefinsulfonate, Seifen und Fettsfiure-EiweiBkon- densate, auf diese Weise nicht vollstfindig erfal3t. Es ist daher in den meisten Ffillen erforderlich, die Zusam- mensetzung des Badepr/iparates oder des Haarwasch- mittels nach einem aufwendigen Trennungsgang zu bestimmen.

I. Nachweis und Bestimmung von Tensiden

A. Nachweis

1. Allgemein. Durch Schfitteln der Originalsubstanz mit Wasser; durch Versetzen mit einer sehr verdfinnten L6sung von Methylenblau and Brenzcatechinsulfo- phthalein und CTberschichten mit Petrolether nach Bfirger [5].

2. Sulfierte Tenside. Durch Zweiphasen-Titration mit Mischindicator in saurem Medium [43].

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H. K6nig und E. Walldorf: Analyse yon Haut- und Haarwaschmitteln 3

3. Seifen. Durch Zweiphasen-Titration mit Mischindi- cator in alkalischem Medium [44].

B. Identifizierung

1. Zur Identifizierung der Tenside wird der Trock- nungsr~ckstand des Haut- oder Haarwaschmittels mit 95 %igem Ethanol oder Isopropanol extrahiert. Nach Abdestillieren des Alkohols wird ein IR-Spektrum aufgenommen [17, 30].

2. Gleichzeitig wird auch vom Rfickstand des Etha- nolextraktes ein IR-Spektrum aufgenommen, um Auf- schluB fiber evtl. vorliegende in Alkohol schwerer 16sliche Tenside - wie z.B. Sulfobernsteins~iurehalb- ester oder Fettsfiure-EiweiBkondensate - zu erhalten [26, 30].

3. Die weitere Auftrennung dieser Alkoholextrakte in die 4 Hauptgruppen der Tenside: anionaktive, kationaktive, amphotere und nichtionogene Tenside, 1/iBt sich mit Hilfe von Ionenaustauschern durchffihren, wie schon Rosen [48, 50] und zahlreiche andere Au- toren [13, 54, 55] festgestellt haben, wobei man aller- dings im Gegensatz zur Ionenaustauschertrennung in der anorganischen Chemie nicht in rein wfiBriger L6sung arbeiten darf, sondern mit organischen L6- sungsmitteln, zumindest alkoholisch-w/iBrigen L6sun- gen, arbeiten muB. Dabei haben sich Methanol und 95 %iges Ethanol am besten bew~hrt. Die Auftrennung von Tensidgemischen an Ionenaustauschern erfolgt am zweckm/iBigsten in der Weise, daB einer Anionenaus- tauschersfiule eine Kationenaustauschersfiule vorge- schaltet wird, so dab im Effluat yon den Austauscher- sS.ulen nur nichtionogene Verbindungen erhalten wer- den, und zwar quantitativ. Die einzelnen S/iulen werden dann auseinandergenommen, und die Desorption der adsorbierten Verbindungen wird getrennt vorgenom- men. AuBer den Kationen der anionaktiven Tenside verbleiben am Kationenaustauscher beim Arbeiten in neutraler L6sung auch quantitativ evtl. vorhandene kationaktive Tenside und die meisten amphoteren Tenside, die mit einem Gemisch von konz. Salzs/iure/ Ethanol (1:1) vom Kationenaustauscher wieder desor- biert werden k6nnen. Diese Desorption vom Kationen- austauscher ist nahezu quantitativ durchf~hrbar.

Wenn Tenside auf der Basis von Carbons/iuren neben sulfierten Tensiden im Gemisch vorliegen, dann ffihrt man nach K6nig [27] eine Auftrennung dieser beiden Gruppen anionaktiver Tenside bereits bei der Adsorption durch, indem zwei Anionenaustauscher verschiedener Basizitfit eingesetzt werden. Zur Abtren- nung aller sulfierten Verbindungen einschlieBlich der hydrotropen Sulfonate setzt man den stark basischen Ionenaustauscher DOWEX 1X2 in der schwficher basischen C1--Form ein, zur Adsorption der Carboxyl- gruppen enthaltenden Tenside den stark basischen

Anionenaustauscher DOWEX 1X2 in der OH- -Form. Dieses Dreis/iulenverfahren bietet auch den Vorteil, dab die Desorption der sulfierten Verbindungen von Austauschern in schwficher basischer Form mit h6he- rer Ausbeute durchffihrbar ist als yon einem Austau- scherharz in der OH--Form, welches man bei einem Zweis/iulenverfahren unbedingt verwenden muB, um die quantitative Adsorption aller anionaktiven Tenside zu erreichen.

Die weitere Auftrennung der vom Anionenaustau- scher in der O H - - F o r m mit 2 %iger isopropanolisch- w~iBriger Natronlauge (Isopropanol/Wasser = 1 : 1) desorbierten anionaktiven Tenside auf der Basis von Carbons/iuren lgBt sich nach unseren Erfahrungen am zweckm/il3igsten dtinnschicht-chromatographisch nach der Methode von Marigold und Kammereck [27, 37] auf mit Ammoniumsulfat impr/ignierten Kieselgel G- Platten durchffihren.

Schicht. Kieselgel G-Platten, die mit einer 1,5 %igen Ammoniumsul- fatl6sung besprtiht werden, his sie vollst~ndig getrfinkt sind. An- schlieBend werden sie 1 h bei 110~ getrocknet.

Auftragsmenge. 20-100 gg.

Laufmittel. Chloroform 8 Vol-Teile, Methanol 2 Vol-Teile mit 5 % 0,1 N H2SO 4.

Steigh6he. 16 cm vom Startpunkt.

Laufzeit. Ca. 60 min bei Kammers/ittigung.

Spriihmittel. 0,2 %ige ethanolische Dichlorfluoresceinl6sung.

Sichtbarmachung. Sprfihen mit obigem Reagens und betrachten im UV-Licht (365 nm). Alle Flecken geben hellgelbe Fluorescenzfarben.

Nach dieser Methode lassen sich Seifen und Fett- s/iure-EiweiBkondensate leicht und einfach trennen; die Fettsfiure-EiweiBkondensate bleiben n/imlich am Startpunkt, wfihrend die Seifen fast bis zur Ziellinie wandern. Fettsfiuresarkoside haben unter den Seifen liegende RrWerte und sind gleichfalls gut abtrennbar.

Wfihrend eine weitergehende Auftrennung der Ten- side auf der Basis von Carbons/iuren dfinnschicht- chromatographisch m6glich ist, haben eigene Untersu- chungen [27] gezeigt, dab sich Gemische sulfierter Tenside im allgemeinen weder s/iulen- noch dfinn- schicht-chromatographisch mit hinreichender Wirk- samkeit welter auftrennen lassen. Am besten trennt man Gemische sulfatierter und sulfonierter Tenside durch hydrolytische Spaltung der Schwefels/iurehalb- ester und Ausethern der dabei erhaltenen Fettalkohole, Fettalkohol- und Alkylphenolpolyglykolether oder Fettsfiurealkanolamide aus der nach der Hydrolyse wieder neutralisierten L6sung. Man kann auch die entstandenen nichtionischen Verbindungen von den unverfindert gebliebenen Sulfonaten durch erneuten Ionenaustausch trennen [19], ein bereits von Bey [3] vorgeschlagenes Verfahren.

Die einzelnen Fraktionen k6nnen mit gas-chromato- graphischen und mit Hilfe von UV- und IR-spektrosko-

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pischen Methoden, die von Hummel [17] und von K6nig [30, 33] eingehend beschrieben worden sind, identifi- ziert werden. Eine gute Methode zur Identifizierung ist auch die Protonenresonanz-Spektrometrie, die wir in frfiheren Arbeiten [18, 24, 30, 31] ausftihrlich erl~iutert haben. Die NMR-Spektrometrie gibt auch wichtige Hinweise auf das Molekulargewicht der untersuchten Verbindung, z.B. den Ethoxylierungsgrad.

Im Durchlauf der Ionenaustauschers~iulen werden die nichtionischen Tenside erhalten. Um sie quantitativ zu gewinnen, empfiehlt es sich, den Ionenaustausch bei etwa 40 ~ C durchzuftihren. Zu diesem Zweck setzt man am besten Ionenaustauschers~iulen ein, die einen Glas- mantel zur Thermostatisierung mit Wasser (von etwa 40 ~ C) besitzen. Es wird eine Durchlaufgeschwindigkeit yon ca. 5 ml/min eingestellt. Die Identifizierung der nichtionischen Tenside erfolgt gleichfalls IR-spektro- skopisch [28, 30] oder bei Gemischen dfinnschicht- chromatographisch nach K6nig [23]. Da nicht eine Auftrennung der Ethylenoxid-Addukte nach dem Ethoxylierungsgrad, sondern nach den funktionellen Gruppen bzw. den hydrophoben Bausteinen erzielt werden soll, werden dabei Kieselgel G-Platten, die mit Oxals/iure imprfigniert sind, eingesetzt: die Verbindun- gen werden dann nicht mehr nach dem Ethoxylierungs- grad aufgetrennt, sondern bei Anwendung eines Fliel3- mittelgemisches von Chloroform und Methanol im Verhfiltnis 9:1 nur nach Verbindungsgruppen.

100 mg des Trocknungsrfickstandes werden im 10 ml Mel3k61bchen in Ethanol gel6st.

Auftragsmenge. 3 - 5 gl der Analysenl6sung und 3 - 5 ~tl einer 1 ~igen Vergleichsl6sung in Ethanol.

Schicht. Kieselgel GF254, mit Oxals~iure impr~igniert (zur Herstellung der Streichmasse wird 0,1 N Oxals~iure anstelle yon Wasser verwen- det).

Laufmittel. Chloroform 90 Vol-Teile, Methanol 10 Vol-Teile.

Steigh6he. 16 cm vom Startpunkt gerechnet.

Spriihmittet. 2 Vol-Teile modifiziertes Dragendorff-Reagens (1,7 g basisches Wismutnitrat werden in 20 ml Eisessig gel6st; nach Zusatz yon 80 ml Wasser, einer L6sung yon 40,0 g Kaliumjodid in 100 ml Wasser und von 200 ml Eisessig wird mit Wasser auf 1000 ml aufgeftillt) und 1 Vol-Teil einer 20 ~igen Bariumchloridl6sung.

Sichtbarmachung. Sprfihen mit obigem Reagens. Die Flecke nehmen gelbe bis orange Ffirbung an.

Unter den angegebenen Bedingungen gelingt eine gute Gruppentrennung in 1. Fetts/iurepartialester und

ethoxylierte Fetts/iureester, 2. EO/PO-Addukte,

ethoxylierte Fettalkohole, ethoxylierte Alkylphenole, ethoxylierte Fettsfiurepartialester und ethoxylierte Fetts/iurealkanolamide,

3. Fettsfiurealkanolamide, 4. Polyethylenglykole,

5. ethoxylierte Amine sowie 6. PO/EO-Addukte an Ethylendiamin.

Man kann auch versuchen, die Fraktion der nicht- ionischen Bestandteile mit Hilfe der Fltissigchromato- graphie an Kieselgel- oder Aluminiumoxid-Sfiulen auf- zutrennen, wobei man als Elutionsmittel Gemische organischer L6sungsmittel mit zunehmender Polaritfit einsetzt [40, 49]. Auch durch Hochdruck-Flfissigchro- matographie, die bessere Trenneffekte in kiirzerer Zeit erm6glicht, k6nnte sich eine weitgehende Auftrennung dieser Fraktion erzielen lassen.

C. Bestimmung

1. Sulfierte Tenside

Die sulfierten Tenside werden durch Zweiphasen-Titra- tion mit Mischindicator mit kationaktiver Tensidl6- sung in saurem Medium bestimmt [43].

Reagentien

IndicatorstammI6sung. 0,5_+0,005 g 3,8-Diamino-5-methyl-6-phe- nylphenanthridiniumbromid (Dimidium-bromid) werden in ein 50 ml Becherglas eingewogen. 0,25 + 0,005 g Disulfinblau VN 150 werden in ein zweites Becherglas eingewogen. Man gibt in jedes Becherglas ca. 20 - 30 ml heil3e 10 ~ige (Vol- ~ ) Ethanol-Wasser-L6sung hinzu und rfihrt, bis sich die Indicatoren gel6st haben. Dann giel3t man die beiden L6sungen quantitativ zusammen und ffillt mit der w~il3rigen Ethanoll6sung bei 20 ~ C auf I 1 auf. Die Stamml6sung wird in einer dunklen Flasche aufbewahrt und ist etwa 8 Wochen haltbar.

Saure Indicalorldsung. In einem 500 ml-Mel3kolben werden 200 ml dest. Wasser nnd 20 ml Mischindicatorl6sung gegeben. Dann ftigt man 20 ml 2,5 M H2SO 4 hinzu und ffillt mit dest. Wasser bis zur Marke auf. Nicht direkt im Sonnenlicht lagern!

0,004 M L6sung yon N-Benzyl-N,N-dimethyl-N- [4- (1,1,3,3 tetrame- thylbutyl) - pheno xyethoxyethyl] - arnmoniumchlorid (Hyamine 1622 bzw. Benzethoniumchlorid), deren Faktor mit einer 0,004 M stan- dardisierten Natriumlaurylsulfatl6sung bestimmt wird (die Titration wird wie unten angegeben dnrchgef~hrt).

2-2 ,5 g des zu untersuchenden Pr/iparates werden in einem 250 ml Becherglas genau eingewogen. Die Probe wird in etwa 200 ml dest. Wasser aufgeschl/immt und mit 0,1 N NaOH oder 0,1 N H2SO4 neutralisiert. Dann fiberffihrt man die L6sung in einen 250 ml- MeBkolben und ffillt bis zur Marke auf. Davon werden 25 ml mit der Vollpipette in einen 300 ml-Erlenmeyer- Kolben mit Schliffstopfen abpipettiert und mit 10 ml dest. Wasser, 15 ml Chloroform und 10 ml saurer Indicatorl6sung versetzt.

Man titriert mit 0,004 M L6sung von Hyamine 1622 unter kr/iftigem Schiitteln. Die Chloroformschicht ist zun~chst rosa gef~rbt. Gegen Ende der Titration trennt sich die gebildete Emulsion leichter, und man gibt die Hyamine 1622-L6sung nur noch tropfenweise zu, bis die untere rosa gef/irbte Chloroformphase nach grau-

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blau umschlfigt. Ein Uberschul3 an Titrierfltissigkeit f/irbt die Chloroformschicht blau.

2. Seifen

Seifen werden durch Zweiphasen-Titration mit Misch- indicator mit kationischer Tensidl6sung in alkalischem Medium nach Reid u.a. [44] bestimmt.

Reagentien

Chloroform-Isopropanol-Mischung 2 : 1.

Alkalische Salzl6sung. 50 g Natriumchlorid z.A., 20 g Dinatrium- phosphat z.A. (NazHPO4 �9 12 H20 ) und 20 g Trinatriumphosphat z.A. (Na3PO~ �9 12H20) werden in dest. Wasser gel6st und im 1000 ml-Mel3kolben zur Marke aufgeffillt.

Neutrah, verdiinnte Mischindicatorl6sung. 4 ml Mischindicator- stamml6sung (siehe sulfierte Tenside !) werden im 100 ml-Mel3kolben mit dest. Wasser zur Marke aufgefiillt. (In dunkler Flasche aufbewah- ren!)

Ein aliquoter Teil der zu untersuchenden Probe wird mit 30 ml Chloroform-Isopropanol-Mischung, 20 ml alkalischer Salzl6sung und 1,5 ml neutraler ver- dfinnter Mischindicatorl6sung versetzt und bis zum Farbumschlag nach graublau mit 0,004 M Hyamine 1622-L6sung titriert.

Liegen sulfierte Tenside und Seifen nebeneinander vor, dann entspricht die Differenz des Titransverbrau- ches zwischen der Titration in alkalischem und saurem Medium der Seife, da sich die sulfierten Tenside ebenfalls quantitativ im alkalischen Medium titrieren lassen. Dabei sind jedoch die Faktoren der Hyamine 1622-L6sung fiir die sulfierten Tenside im sauren und im alkalischen Medium zu beriicksichtigen.

3. Amphotere Tenside

Die Bestimmung amphoterer Tenside erfolgt durch Zweiphasen-Titration mit Mischindicator mit anioni- scher Tensidl6sung in saurem Medium [25], ggf. in den vom Kationenaustauscher desorbierten Anteilen, und durch Auswaage der vom Kationenaustauscher desor- bierten Verbindungen nach Eindampfen der desorbier- ten Anteile zur Trockne und Abzug evtl. vorhandener Alkalisalze.

4. Nichtionische Tenside

Die Bestimmung nichtionischer Tenside erfolgt durch Abdestillieren des L6sungsmittels des Effluats von den Ionenaustauschersfiulen und Auswaage [23].

nur halbquantitativ dtinnschicht-chromatographisch nach Mangold u. Kammereck [37] bestimmt werden (s.a. unter I, B, 3.).

II. Bestimmung des Wassers

1. Durch azeotrope Destillation gem/il3 DGF-Einheits- methoden C-III 13 (68) oder G-III 2 (61) [7], jedoch besser mit Toluol als mit Xylol, da bei Einsatz eines leichter fltichtigen L6sungsmittels nach dessen Abde- stillieren der Trocknungsrfickstand ausgewogen und zur weiteren Analyse eingesetzt werden kann.

2. nach Karl Fischer gemfil3 DGF-Einheitsmethoden C-III 13 a (75) [7], wobei die Probe mit einer Schwefel- dioxid und Jod enthaltenden L6sung titriert und der Endpunkt am zweckm/il3igsten bipotentiometrisch nach der Dead-Stop-Methode bestimmt wird [8].

IlL Nachweis und Bestimmung yon Duftstoffen

Die Duftstoffe werden durch Wasserdampfdestillation yon den iibrigen Stoffen abgetrennt und gas-chromato- graphisch aufgetrennt.

Aus 20 g der zu untersuchenden Probe werden die ctherischen ()le mittels Wasserdampfdestillation in eine gut gekfihlte Vorlage von einigen ml Diethylether abdestilliert (evtl. ist die Zugabe von Alkohol oder eines Antischaummittels erforderlich). AnschlieBend wird die wfiBrige Phase im Scheidetrichter abgetrennt. Die Etherphase wird fiber wasserfreiem Natriumsulfat ge- trocknet, danach in ein 50 ml-MeBk61bchen filtriert und mit Ether zur Marke aufgeftillt. Im Anschlul3 daran erfolgt eine gas-chromatographische Auftren- nung in die Einzelbestandtcile.

Trennsiiule. 2,0 m Glassfiule mit 3 mm Innendurchmesser.

Station6re Phase. 10 % FFAP, TrdgermateriaI: Chromosorb W-AW- DMCS, 60-80 mesh.

Temperaturen. Einspritzsystem (on-column) 240 ~ C, Sfiulenofen 90- 210 ~ C, temperaturprogrammiert mit 6 ~ C/rain.

Trdgergas. Helium, Str6mungsgcschwindigkeit 32 ml/min. Anzeige. FID.

Substanzaufgabe. 2 ~1.

Die quantitative Bestimmung erfolgt durch vorsich- tiges Abdestillieren des Ethers bei max. 40~ im Stickstoffstrom und Auswaage des Destillationsrtick- standes.

IV. Nachweis und Bestimmung von Farbstoffen

5. Sulfobernsteinsiiurehalbester

Sulfobernsteinsfiurehalbester k6nnen, wie Untersu- chungen von K6nig [26] bereits frfiher gezeigt haben,

A. Der Nachweis yon Farbstoffen kann visuell erfolgen

B. Die Identifizierung und haIbquantitative Bestimmung der wasserl6slichen Farbstoffe wird direkt aus der

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6 Fresenius Z. Anal. Chem., Band 299 (1979)

Originalsubstanz diinnschicht-chromatographisch durch- geffihrt:

1. auf Kieselgel H-Platten mit Methanol als Lauf- mittel oder

2. auf Cellulose 300 mit einem Gemisch yon n- Propanol/Ethylacetat/Wasser im Verh/iltnis 6:1 : 3.

3. nach Cotsis u. Garey [6] auf Kieselgel G-Platten mit Benzol/n-Propanol/Ammoniak (konz.) im Verh/ilt- nis 60:30 : 10 als Laufmittel.

C. Die quantitative Bestimmung erfolgt durch Vergleich der Fleckengr6Ben der Untersuchungssubstanz mit Vergleichsl6sungen der Farbstoffe.

V. Nachweis und Bestimmung von Perlglanzmitteln

Die Einsatzmengen betragen im allgemeinen 0 ,1 - 0,s%.

A. Die Perlglanzmittel werden als alkohol- bzw. wasserunl6sliche Anteile erhalten und k6nnen meist durch ihr Infrarot-Spektrum identifiziert werden.

B. Die quantitative Bestimmung kann, wenn keine weiteren unl6slichen Verbindungen vorliegen, gravime- trisch im alkoholunl6slichen Rfickstand erfolgen. Das haufig eingesetzte Ethylenglykoldistearat kann im Rtickstand selektiv anhand der Esterzahl (nach DGF- Einheitsmethoden C-V3 (77) [7] bestimmt werden. Eine genaue Bestimmung yon Glimmer kann ggf. fiber das Silicium durchgeffihrt werden.

VI. Nachweis und Bestimmung von HUfsstoffen (Verdik- kungsmittel)

1. Chloride

A. Der Nachweis wird mit Hilfe der Beilsteinprobe durchgeffihrt. Dazu wird eine Probe des Trocknungs- rtickstandes auf einen Kupferstab gebracht und in die Flamme eines Bunsenbrenners gehalten. Bei Anwesen- heit von Chlorid wird die Flamme leuchtend grtin geffirbt.

B. a) Die Bestimmung erfolgt durch potentiometri- sche Titration mit 0,1 N Silbernitratl6sung gegen eine Silber/Silberchlorid-Elektrode nach DGF-Einheitsme- thoden H-III 9 (76) [71.

b) Schnell und einfach kann das Chlorid in den meisten Fallen durch Titration nach Mohr in neutraler L6sung mit 0,1 N Silbernitratl6sung gegen Kalium- chromat als Indicator bestimmt werden.

c) Bei Anwesenheit st6render Ionen (Phosphat-, Fluor- oder Sulfit-Ionen) oder in saurem Medium kann die Titration nach Volhard durchgeftihrt werden. Dabei wird ein gemessener Uberschul3 an 0,1 N Silbernitratl6- sung zugesetzt, der mit Ammoniumrhodanid gegen Eisenammoniumsulfat zurticktitriert wird.

2. Anorganische Sulfate

a) Dithizon-Methode nach DGF-Einheitsmethoden H- III 8a (76) [7]. Die anorganischen Sulfate werden in waBrig-acetonischer L6sung in saurem Medium mit Bleichlorid gegen Dithizon als Indicator titriert. Die Methode ist nicht anwendbar in Anwesenheit von Komplexbildnern, wie Phosphate, Ethylendiamintetra- acetat, Citrate und Tartrate.

b) Adsorption der Tenside an Kohle und gravimetri- sche Bestimmung der Sulfate durch Fallen mit Ba- riumchlorid nach DGF-Einheitsmethoden H-III 8b (76) [7].

c) Eine weitere st6rungsfreie Methode zur Abtren- nung der Tenside ist das Ausschiitteln mit Ether/ Amylalkohol in salzsaurem Medium.

Dazu werden in einem 500 ml-Scheidetrichter zu 30 ml gesattigter Natriumchloridl6sung, die gegen Me- thylorange mit Salzsaure gerade angesfiuert wurden, 50 ml Diethylether, 20 ml n-Amylalkohol und 5 ml 10%ige Salzsfiure gegeben. Dutch Differenzwagung werden 10-12 g der Probe zugegeben, und es wird kr/iftig durchgeschfittelt. Nach Absitzen wird die wag- rige Phase in einen zweiten Scheidetrichter abgelassen und die etherische Phase noch zweimal mit je ca. 30 ml gesattigter Natriumchloridl6sung ausgeschfittelt. Die vereinigten w/iBrigen L6sungen werden noch einmal mit 50 ml Diethylether ausgeschiittelt, und in der waBrigen Phase wird nach Abdampfen der Ether- und Amylalkohol-Reste das Sulfat als Bariumsulfat gefallt.

3. Cellulosederivate

A. Der qualitative Nachweis der Cellulosederivate wird im Rfickstand des Alkoholextraktes des Trocknungs- riickstandes durchgeftihrt. Allgemeine Nachweise far Kohlenhydrate sind die Molisch-Reaktion, die mit ~- Naphthol und Schwefelsaure eine Rotfarbung gibt, oder die Anthron-Reaktion, bei der das Vorliegen von Kohlenhydraten dutch eine dunkelblaugrtine Farbung mit Anthron und Schwefelsaure angezeigt wird. Diese Farbreaktionen werden jedoch durch die Farbstoffe der Handelsprodukte meist gest6rt. Die am haufigsten eingesetzten Cellulosederivate k6nnen dutch folgende Nachweis-Reaktionen charakterisiert werden:

1. Carboxymethylcellulosen: Bei Proben, die kein oder wasserunl6sliches Phosphat enthalten, kann der Nachweis durch F~illung mit Uranylnitrat erfolgen. Auch mit 0,2 %iger Fuchsinl6sung lassen sich Carboxy- methylcellulosen ausfallen.

2. Methylcellulose, Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose und Hydroxyethylcel- lulose geben mit hoher Empfindlichkeit mit Tanninl6- sung weige, flockige Niederschlage. Im Gegensatz zu Carboxymethylcellulosen geben die alkylierten Cellu-

Page 7: Zur Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln auf Basis synthetischer Tenside

H. K6nig und E. Walldorf: Analyse yon Haut- und Haarwaschmitteln 7

losen mit FuchsinlSsung erst nach Zusatz von wasser- freiem Natriumsulfat bis zur S/ittigung Niederschlfige.

Weitere Informationen fiber die Struktur der einge- setzten Cellulosen k6nnen nach weitgehender Isolie- rung der Verdickungsmittel durch die IR-Spektren erhalten werden: carboxylierte Cellulosen sind an der Carboxylat-Schwingung bei 6,3 ~tm (1587 cm-1) und ca. 7,0 ~tm (1428 cm -1) zu erkennen. Ethoxylierte Cellulosen zeigen bei 9,0 gm (1111 cm -1) die Ether- struktur an, und die Acetal- und Hydroxylgruppen sind an intensiven Absorptionsbanden bei 9,5 gm (1054 cm-1) zu erkennen.

B. a) Die Bestimmung von Natriumcarboxyme- thylcellulose kann mit Uranylnitrat erfolgen, wenn keine Phosphate in der zu untersuchenden Probe enthalten sind. Die zur Trockne eingedampfte Probe wird drei- bis ffinfmal mit Isopropanol extrahiert. Der in Alkohol unlSsliche Rfickstand wird in Wasser gelSst und in einen 250 ml-Mel3kolben fibergesp/ilt, mit ver- dfinnter Salpeters/iure auf pH5 anges~iuert und mit Wasser aufgeffillt. Mittels einer Pipette lfil3t man 25 ml Uranylnitratl6sung (40 g/l) unterhalb der Oberfl/iche in die turbinierte LSsung einflieBen. Nach 10 min wird die Heizquelle abgestellt. Nach wenigen Minuten weite- ren Rfihrens 1/il3t man den Niederschlag der entstande- nen Uranyl-Carboxymethylcellulose ca. 1 h absitzen und saugt unter Dekantieren durch einen 1 G 3- Glasfiltertiegel. Der Niederschlag wird dreimal mit je 200 mt dest. Wasser ausgewaschen. AbschlieBend wird mit 200 ml Alkohol gewaschen und 2 h bei 130~ getrocknet.

b) Die Bestimmung der alkylierten und hydroxyal- kylierten Cellulosen bereitet erhebliche Schwierigkei- ten, so dab die Auswaage des Rtickstandes vom Isopropanolextrakt abztiglich evtl. darin noch enthalte- ner anorganischer Salze am einfachsten ist.

c) Sind Perlglanzmittel auf Basis von Stearin- sfiureestern oder andere alkoholunl6sliche organische Verbindungen anwesend, kann die Bestimmung der Cellulosederivate nach Milwidsky [38] durch Umset- zung mit Phenol und konz. Schwefelsfiure und photo- metrische Analyse durchgeffihrt werden.

Voraussetzung ffir die Anwendbarkeit dieser Me- thode ist, dal3 s/imtliche Aldehyde (ParffimSle) entfernt wurden.

Reagentien

1. Phenoll6sung. 80g Phenol z.A. in 20 ml Alkohol-Wasser ( l : l ) - Gemisch gel6st.

2. Konz. Schwefelsgiure.

Eine etwa 10 mg eines Cellulosederivates enthalten- de Menge der zu analysierenden Substanz wird, falls

notwendig, durch Wasserdampfdestillation von den Parffim61en befreit.

Der Rfickstand der Wasserdampfdestillation wird wie folgt weiter verarbeitet:

a) Handelt es sich um eine klare L6sung, so wird diese direkt in einen 100 ml-Mel3kolben fibergeffihrt und mit einem Ethanol-Wasser (l:l)-Gemisch aufge- ffillt.

b) Bei Proben, die geringe Mengen an ungelSsten Anteilen enthalten, wird der Rfickstand mit ~ 80 ml Wasser-Ethanol (3:l)-Gemisch 3 h i m Soxhlet extra- hiert. Der Extrakt wird quantitativ in einen 100 ml- Mel3kolben tibergeffihrt und mit Ethanol aufgef~llt.

5 ml dieser LSsung werden in einen 25 ml-Mel3- kolben pipettiert und mit genau 0,4 ml Phenoll6sung versetzt. Danach werden vorsichtig unter Eiskfihlung mit einer Vollpipette 10 ml konz. Schwefels/iure zuge- geben. Nach 30 rain Stehen wird fast bis zur Marke mit dest. Wasser aufgef~llt und vorsichtig durchgeschfit- telt. Nach dem Abkfihlen (~ 30 min) wird mit dest. Wasser aufgef~llt und gut durchgemischt.

Die Extinktion der braunvioletten L6sung wird in 1 cm-Quarzktivetten bei 490 nm im Spektralphotome- ter gegen einen Blindwert gemessen.

Der Blindwert wird mit den gleichen Reagentien an- gesetzt. Statt der Analysensubstanz werden 5 ml Etha- nol-Wasser (1 : 1) zugegeben.

Der der Extinktion entsprechende Gehalt an Cellu- losederivat mul3 einer Eichkurve entnommen werden, die ffir das zu bestimmende Cellulosederivat aufzustel- len ist.

VII. Nachweis und Bestimmung von Phosphaten

A. Der Nachweis yon Phosphat erfolgt durch alkali- schen AufschluB des Trocknungsrfickstandes der Origi- nalsubstanz mit Magnesiumoxid oder mit Natrium- carbonat/Kaliumnitrat-Gemisch. Nach Ans/iuern mit Salpeters/iure wird mit AmmoniummolybdatlSsung versetzt. Es entsteht ein gelber Niederschlag von Am- moniumphosphormolybdat.

B. Die Identifizierung der anorganischen Phosphat- verbindungen erfolgt im Wasserauszug der Original- substanz durch dfinnschicht-chromatogr aphische Tren- nung von ortho-, pyro-, meta- und poly-Phosphaten nach RSssel [36].

Auftragsmenge. 2 - 6 ~1 einer L6sung, die 0 , 2 - 0 , 5 ~ Phosphat enth53t.

Schicht. Cellulose mit 2 % Maisst/irkezusatz.

Laufmittel. Methanol 50 Vol-Teile, Dioxan 10 Vol-Teile, L6sung i 15 Vol-Teile, LSsung 2 5 Vol-Teile, LSsung 3 25 Vol-Teile; L6sung 1 bestehend aus: 70 ml Isopropanol und 10 ml dest. Wasser; L6sung 2 bestehend aus: 20 ml Eisessig (96 %ig) z.A. und 80 ml dest. Wasser; L6sung 3 bestehend aus: 12,5g Trichloressigsfiure z.A., 3,2 ml

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8 Fresenius Z. Anal. Chem., Band 299 (1979)

Ammoniak (25%ig) z.A. und mit dest~ Wasser bis auf 100 ml auffiillen.

Steigh6he. 14 cm vom Startpunkt gerechnet.

Laufzeit. 60-90 rain (ohne KammersMtigung).

Spriihm#tel. 1. Molybdatl6sung bestehend aus: 4,0 g Natriummolyb- dat �9 2H20 z.A. und 5,0g Ammoniumnitrat z.A., gel6st in 100 ml dest. Wasser. 2. Rednktionsl6sung bestehend aus: 30,0 g Natriumpy- rosulfit z.A., 1,0 g Natriumsulfit z.A. und 0,2 g 4-(Methylamino)- phenolsulfat (Photo Rex), gel6st in 100 ml dest. Wasser.

Sichtbarmachung. Die luftgetrocknete Platte wird mit der Molybdat- 16sung besprfiht und anschliel3end 10-15 minim Trockenschrank auf 110 ~ C erhitzt. Nach dem Abkfihlen wird mit der Reduktionsl6- sung besprfiht. Die Orthophosphate erscheinen dabei mit violett- blauen Flecken auf weiBem Grund, w/ihrend die fibrigen Phosphate blaue bis blaBblaue Flecken ergeben.

C. Zur Bestimmung yon Phosphaten werden ca. 4 g Trocknungs r f i cks tand der Or ig ina l subs tanz im Porzel- lantiegel vorsicht ig mit der doppe l ten Menge Magne- s iumoxid verascht und geglfiht. N a c h ca. 2 h ist der SinteraufschluB beendet . Der Tiegel wird auskfihlen gelassen u n d mit 5 0 - 6 0 ml HNO3 (25%ig) unter Erw/ i rmen ausgelaugt . Anschl ieBend wird in einen 500 oder 750 ml Wei tha l s -Er l enmeyer -Ko lben abfi l t r ier t und das Fi l te r mi t heil3em dest. Wasser gut nachgewa- schen. D a n a c h wird die L6sung erhi tz t und 20 - 30 min a m Sieden gehalten, u m Pyro- und M e t a p h o s p h a t e in O r t h o p h o s p h a t e zu fiberfiihren. Fal ls das Volumen der L6sung je tz t noch mehr als 50 ml betr/igt, muB noch welter e ingedampf t werden. Bei weniger als 50 ml wird en tsprechend mit dest. Wasse r bis zu der vorher am Er l enmeye r -Ko lben angebrach ten M a r k e aufgeffillt. N a c h dem Erka l ten der L6sung ffigt m a n 50 m140 %ige A m m o n i u m n i t r a t l 6 s u n g und unter Umschwenken in e inem SchuB 80 ml A m m o n i u m m o l y b d a t l 6 s u n g hinzu und schfittelt noch 15 min. N a c h 12 h Stehen fi l tr iert m a n durch einen zuvor im Schutzt iegel bis zur Ge- wich tskons tanz geglfihten und tar ier ten A2- Porzel lanfi l ter t iegel und wfischt mit >>Phosphatwasch- wasser<< (500 ml) bis zur Molybdfinfreihei t . (Prfifung des abfliel3enden Waschwassers mi t Ka l iumhexacyano - ferrat( I I ) : Es d a r f keine b raune F / i rbung oder Ffil lung mehr auftreten.) D a n n t rockne t m a n den Niedersch lag bei 1 0 0 - 1 1 0 ~ C im Trockensch rank (ca. 1 h) und glfiht anschlieBend vors icht ig im Schutztiegel (Glf ihdauer e twa 15 min), bis der Rf icks tand im Tiegel gleichmfiBig grf inschwarz aussieht.

Reagentien Ammoniummolybdatl6sung. 15 g krist. Ammoniummolybdat in i 00 ml dest. Wasser 16sen und dann in 100 ml Salpetersfiure (D - 1,2) gieBen. Einen Tag vor der Verwendung ansetzen und vor Gebrauch filtrieren.

Phosphatwaschwasser. 40 g Ammoniumnitrat und 7 ml konz. Sal- petersS.ure werden zum Liter in dest. Wasser gel6st.

VIII. Nachweis und Bestimmung von Komplexbfldnern

A. Der Nachweis von K omple xb i l dne rn kann d i rekt in der Or ig ina l subs tanz nach Heiner th [15] dfinnschicht- c h roma tog ra ph i s c h durchgef t ihr t werden, w od urch gleichzeitig eine Ident i f iz ierung des eingesetzten K o m - plexbi ldners m6gl ich ist.

Schicht. Kieselgel G.

Auftragsmenge. 5-10 ~1 ~ 5-10 ~g.

Laufmittel. Methylenchlorid 50 Vol-Teile, Ethanol 50 Vol-Teile. Ammoniak 10 Vol-Teile, Wasser 10 Vol-Teile.

Steigh6he. 10 cm yore Startpunkt gerechnet.

Spriihmittel. 1. 0,5 ml einer 0,1%igen l-(2-Pyridyl-azo)-2-naphthol (PAN)-L6sung in Ethanol; 2. 9,5 ml Acetatpuffer, bestehend aus 13,6 g Natriumacetat-3-hydrat, gel6st in warmem Wasser, und 30 ml Eisessig, auf 1 1 mit Wasser aufgeftillt. Die beiden L6sungen werden gemiseht und bis zur beginnenden Violetfffirbung mit wenigen Tropfen 0,02 M Kupfersulfatl6sung versetzt.

Sichtbarmachung. Die luftgetrocknete Platte wird 5-10 min bei 105~ erw~irmt und mit dem Sprfihmittel bespriiht. Es erscheinen gelbe Flecke of rotviolettem Grund.

Ri-Werte. Nitrilotriessigsfiure 0,25; Ethylendiamintetraessigs~iure 0,55; Cyclohexylen-(l,2)-dinitrilotetraessigsfiure 0,64.

B. Die Bestimmung der K o m p l e x b i l d n e r erfolgt d i rekt in der wfiBrigen L6sung nach Schwarzenbach

[52] durch komplexomet r i sche T i t ra t ion en tweder mit Z inksu l fa t l6sung und Ind ica to r -Puf fe r tab le t t en oder mit Kupfersa lz l6sung und Chromazuro l S.

IX. Nachweis und Bestimmung von antimikrobiellen Verbindungen

a) Diinnschicht-chromatographisch

1. Bacterizide auf Basis halogenierter Aromaten nach K6nig [22].

Auftragsmenge. 10 ~tl Untersuchungsl6sung und 5-20 ~1 0,1%ige L6sungen von Bactericiden in Ether-Methanol-Gemisch (1:1) als Vergleichsl6sung.

Sehicht. Kieselgel GF254 (Merck).

Laufmittel.. Benzol 80 Vol-Teile, Aceton 20 Vol-Teile.

Spriihmittel. 1.0,4 g 2,6-Dibromchinonchlorimid werden in 100 ml Methanol ge16st (Sprfihreagens I); 2.10 %ige wS.Brige Natriumcarbo- natl6sung (Sprfihreagens II).

Sichtbarmachung. 1. Durch Betrachtung im kurzwelligen UV-Licht; 2. besprtihen zunS.chst mit Spriihreagens I und anschlieBend mit Sprfihreagens II.

Die nach dieser Me thode nachzuweisenden Verbin- dungen sind mit den R f W e r t e n und den F leckenfa rben in Tabel le 1 zusammengestel l t .

2. Bacterizide auf Basis halogenierter aliphatischer Ver- bindungen, Formaldehyd abspaltender Substanzen und Sulfonsiiurederivate nach K6nig u. Schiiller [32].

Schieht. Silcel Mix UV254 der Firma Macherey & Nagel.

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H. K6nig und E. Walldorf: Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln

Tabelle 1. RrWerte und Fleckenfarben yon Bactericiden auf Basis halogenierter Aromaten nach K6nig [22]

Gruppe Nr. Bactericide Rf-Werte Anf/irbung mit Sprfih- reagentien

I 1. Raluben TL 0,48 braun

2. Raluben K / 0,65 blau t 0,73

3. Preventol PN } 0,14 - Witophen N

4. Pentachlorphenol 0,15 schwach blau

5. p-Chlor-m-kresoI 0,60 tiefblau

II 6. Ketolin H 0,66 violett-blau 7. Dichlorophen 0,47 blau 8 Bromchlorophen 0,30 hellblau 9. Hexachlorophen 0,085 ttirkis

III 10. Deodorant 8846 0,57 blau

11. Actamerpanbac } 0-0 ,13 t~rkis

12. Dioxy-dichlor- dibrom-diphenyl- sulfid 0 - 0, ] 3 tfirkis

IV 13. Temasept II 0,58 schwach blau

V 14. Irgasan CF s 0,49 - 15. TCC 0,51 -

VI 16. Hibitane- hydrochlorid 0

Auftragsmenge. 5 - 1 5 ~tl = 5 - 1 5 lag von 0,1 ~oigen L6sungen in Methanol bzw. Methanol/Wasser (7+ 3).

Laufmittel. Ethylacetat 65 Vol-Teile, Methanol 30 Vol-Teile, Ammo- niak (10 ~ig) 5 Vol-Teile.

SteighShe. 15 cm vom Startpunkt.

Laufzeit. Ca. 20 rain.

Spriihmittel.

R2." Silbernitrat- Wasserstoffpero xid [8]

Sprfihl6sung: 0,1 g Silbernitrat wird in I mI Wasser gel6st, 10 mi 2-Phenoxyethanol zugegeben, mit Aceton auf 200 ml aufgef/illt und die L6sung mit 1 Tropfen Wasserstoffperoxid (30~ige L6sung) versetzt.

Nachbehandlung: Bestrahlen der Platte mit ungefiltertem UV- Licht.

R4: Methylgelb/UV [9] 1

Sprfihl6sung: 0,1 g Methylgelb (N,N-Dimethyl-4-phenylazoanilin) werden in 70 mt Ethanol gel6st, 25 ml Wasser zugegeben und zu 100 ml mit Ethanol aufgef~llt.

Nachbehandlung: Nach dem Bespr/ihen wird das Chromato- gramm an der Luft getrocknet und 5 rain mit der UV-Lampe (ohne Filter) bestrahlt.

1 Numerierung und Zitate beziehen sich auf [32].

R7 R4 R5 R8 R2

"= I ~o -~ o

o o o - ~ o

C @

!| @@ @ ..

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o

Z a, <

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G |

@

Abb. 1. Schematische Darstellung eines Dfinnschicht-Chromato- gramms der untersuchten antimikrobiellen Verbindungen. Farbe der Flecken: rbr rotbraun; go gelborange; r rot, vbl violettblau; gv grauviolett

R5: Phenylhydrazinsulfonat/Natronlauge [3] 1

Sprfihl6sung I: 3,5 g Phenylhydrazin-4-sulfons/iure-Hemihydrat werden in 10 ml Wasser und 20 ml N-Natronlauge gel6st.

Sprfihl6sung II : 30 ml 2 N Natronlauge werden mit 40 ml Aceton versetzt. Die Sprfihreagentien mtissen stets frisch angesetzt werden.

Das Chromatogramm wird gleichm/il3ig mit der Sprfihl6sung I durchfeuchtet. Nach dem Lufttrocknen wird mit der Sprtihl6sung I1, die vor dem Besprfihen krfiftig gesehfittelt wird, gesprtiht.

R 7: Hydroxytamin/Eise~-(llI)-chlorid a Sprtihl6sung I: 1 Vol-Teil von 7 g Hydroxylammoniumchlorid in 100 ml Methanol wird mit 1 Vol-Teil einer L6sung von 7,2 g Kaliumhydroxid in 100 ml Methanol gemischt. Das ausgefallene Kaliumchlorid wird abfiltriert.

Sprtihl6sung II: 2 ~ige L6sung von Eisen(III)-chlorid in 1 ~iger wfiBriger Salzs~iure.

Die luftgetrocknete Platte wird nacheinander mit den Spr/ihl6- sungen I und II besprtiht.

R8 : Nitroprussidnatrium-Kaliumhexacyanoferrat (III) [11] 1

Spriihl6sung: Je 1 Vol-Teil 10 ~iger w/iBriger Natronlauge, 10 ~iger Nitroprussidnatrium-L6sung und 10~iger Kaliumhexacyano- ferrat(III)-L6sung wird mit 3 Vol-Teilen Wasser gemischt. Die L6sung wird vor der Anwendung mindestens 20 rain bei Zimmer- temperatur stehen gelassen. Im Ktihlschrank aufbewahrt, ist sie mehrere Wochen haltbar. Vor Gebrauch wird diese L6sung mit dem gleichen Volumen Aceton gemischt.

D ie Z u o r d n u n g de r S p r f i h r e a g e n t i e n zu d e n a n t i m i -

k r o b i e l l e n V e r b i n d u n g e n , die R r W e r t e u n d die F a r b e n

de r e n t s t e h e n d e n F l e c k e n s ind A b b . 1 zu e n t n e h m e n

[32].

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10 Fresenius Z. Anal. Chem., Band 299 (1979)

3. Konservierungsrnittel auf Basis organischer Siiuren und ihrer Derivate nach Gossel6 [14]

Es werden 5 gl der Untersnchungsl6sung und 2, 4 und 6 gl yon 0,25 %igen Vergleichsl6sungen yon Konservie- rungsmitteln aufgetragen.

Sehicht. DC-Fertigplatte mit Mischschicht SIL/CEL 25 UV 254 (Firma Macherey & Nagel), Schicht nicht aktiviert.

Laufmittel. Petrolether (Kp. 40 - 60 ~ C) 50 Vol-Teile, Tetrachlorkoh- lenstoff 40 Vol-Teile, Chloroform 20 Vol-Teile, Ameisensfiure 8 Vol- Teile, Eisessig 2 Vol-Teile. Die 5 Komponenten werden in einem Scheidetrichter durchgesch~ittelt, und nur die obere Phase wird als Laufmittel verwendet. Steigh6he. 16 cm. 30-45 min (bei Kammers/ittigung). Nach dem Entwickeln 30 rain an der Luft trocknen lassen und nochmals entwickeln. Siehtbarmaehung. Betrachten im kurzwelligen UV-Licht (bei 254 nm). Rj-Werte. Benzoesfiure 0,70; Sorbins/iure 0,60; Salicylsfiure 0,55; Dehydracets/iure 0,50; Propylester der p-Hydroxybenzoesfiure 0,23; Ethylester der p-Hydroxybenzoes~ture 0,20; Methylester der p- Hydroxybenzoesfiure 0,15 bzw. deren Salze.

b) Gas-chromatographisch

1. Bactericide und Konservierungsmittel allgemein nach Kdnig [29]

Die Analyse erfolgt aus der Originalsubstanz oder dem Trocknungsrtickstand, der wegen der Wasserdampf- fltichtigkeit der meisten antimikrobiellen Verbindun- gen durch azeotrope Destillation mit Toluol gewonnen wird, direkt oder nach vorheriger Silylierung zur Erh6- hung der Empfindlichkeit. Liegen freie S/iuren als Konservierungsmittel vor, k6nnen diese auch mit ethe- rischer Diazomethanl6sung in ihre Methylester fiber- ftihrt werden (vgl. Kap. XV: org. Sfiuren).

Der Trocknungsriickstand wird in 2 ml Pyridin aufgenommen und mit 1 ml Silylierungsgemisch (He- xamethyldisilazan und Trimethylchlorsilan im Verh/ilt- his 2:1) versetzt. AnschlieBend wird die Mischung 1 min gut geschfittelt, 30 min stehen gelassen, und 2/al der iiberstehenden L6sung werden zur gas-chromato- graphischen Untersuchung entnommen.

Trennsdule. 1,80 m Edelstahls/iule mit 1/s" Aul3endurchmesser. Stationiire Phase. 10 % Silicongummi UCC-W-982. Triigermaterial. Chromosorb W-AW-DMCS, 60-80mesh Temperaturen. Einspritzsystem 270-280~ Sfiulenofen 150- 250 ~ C, temperaturprogrammiert mit 10 ~ C/min oder isotherm bei 250 ~ C. Tdigergas. Helium, Str6mungsgeschwindigkeit 35 ml/min. Anzeige. FID.

2. Formaldehyd

Zur Prfifung auf Formaldehyd setzt man nach Nash [39] Acetylaceton in Gegenwart von Ammoniumaceta t in Eisessig zu, wobei das gelbe 3,5-Diacetyl-l,4- dihydrolutidin gebildet wird [2].

Zur quantitativen Bestimmung des Formaldehyds l/il3t sich diese Reaktion auch einsetzen, wenn man das

Lutidin-Derivat mit n-Butanol extrahiert und die Ex- tinktion des Butanolextraktes bei 410 nm mil3t. Aller- dings st6ren dabei Farbstoffe, die zum Teil auch in Butanol 16slich sind. Man setzt deshalb besser Formal- dehyd mit 2,4-Dinitrophenylhydrazin um und be- stimmt das gebildete Hydrazon gas-chromatogra- phisch [16, 35]. Dazu werden ca. 10 g Substanz in einem Kolben eingewogen. Nach Zugabe von 90 ml dest. Wasser und einigen Tropfen Siliconentschfiumer wird mit 1 ml 85 %iger Phosphors~iure (D 1,71) angesfiuert. Es wird nun in m/il3igem Dampfs t rom destilliert, bis 100 ml Destillat fibergegangen sind. Das Destillat wird mit 10 ml 85 %iger Phosphorsfiure (D 1,71) und 50 ml einer filtrierten 2,4-Dinitrophenylhydrazinl6sung (be- stehend aus 20 ml 85%iger Phosphorsfiure, 80 ml Wasser und 2,4-Dinitrophenylhydrazin bis zur Sfitti- gung) versetzt und i h bei 60~ im Trockenschrank unter 6fterem Umschfitteln erw/irmt. Nach dem Ab- kiihlen auf Zimmertemperatur wird die L6sung zwei- mal mit je 25 ml Chloroform ausgeschfittelt. Die verei- nigten Chloroformauszfige werden zur Trockne einge- dampft. Der Riickstand wird bei 80~ im Trocken- schrank ca. 1 h getrocknet und dann in 2 ml Chloro- form gel6st. Von dieser L6sung werden 2 ~tl gas- chromatographisch untersucht. Zum Vergleich werden Eichl6sungen mit entsprechendem Formaldehydgehalt untersucht.

Trennsdule. 2 m Edelstahlsfiule mit 3 mm Innendurchmesser.

Stationdre Phase. 2,5 % Silicongummi SE-52 oder 10 % Silicongummi UCC-W-982.

Tdigermaterial. Chromosorb G-DMCS, 60 - 80 mesh oder Chromo- sorb W-AW-DMCS, 60-80 mesh.

Temperaturen. Einspritzsystem ca. 280-290 ~ C, Sfiulenofen 200 ~ C.

Anzeige. FID.

X. Nachweis und Bestimmung leicht fliichtiger Alkohole

Leicht flfichtige Alkohole werden im Destillat der Originalsubstanz gas-chromatographisch nachgewie- sen und bestimmt.

Trenns~'ule. 2 m Edelstahlsfiule mit 4,65 mm [nnendurchmesser.

FiillmateriaL Porapak S, 100-120 mesh.

Temperaturen. Einspritzsystem 150-200~ Sfiulenofen 175~ W~irmeleitffihigkeitsdetektor (WLD) 250 ~ C.

Trdgergas. Helium, Str6mungsgeschwindigkeit 35-40 ml/min.

Anzeige. WLD.

XI. Nachweis und Bestimmung schwerer fliichtiger Alko- hole und h6herer Kohlenwasserstoffe erfolgen gas-chromatographisch.

Trennsfiule. 2,0-2,3 m Giass/iule mit 2 mm Innendurchmesser.

Stationdre Phase. 10 % Silicongummi UCC W-982.

Page 11: Zur Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln auf Basis synthetischer Tenside

H. K6nig and E. Walldorf: Analyse yon Haut- und Haarwaschmitteln 11

TrSgermaterial. Chromosorb W DMCS, 60--80 mesh.

Temperaturen. Einspritzsystem (on-column) 240~ Sfiulenofen 100- 300 ~ C, 10 ~ C/min; Flammenionisationsdetektor 260 ~ C.

Triigergas. Helium, Str6mungsgeschwindigkeit 35-40 ml/min.

Anzeige. FID.

XII. Nachweis und Bestimmung fliichtiger Ester organi- scher S~iuren werden gas-chromatographisch durchgeffihrt.

Trennsiiule. 2,0 m Glassfiule 1/,,.

Station6re Phase. J 0 ~ FFAP auf Chromosorb W-AW-DMCS, 60- 80 mesh.

Temperaturen. Einspritzsystem (on-column) 240~ S/iulenofen 180 ~ C, Flammenionisationsdetektor (FID) 260 ~ C.

Triigergas. Helium, StrSmungsgeschwindigkeit 35 ml/min.

Anzeige. FID.

XIII. Nachweis und Bestimmung von Sterinen

A. Nachweis

im Chloroformextrakt nach Liebermann-Burchard mit Essigs~iureanhydrid und konz. Schwefels/iure.

B. Best immung

1. Bei Vorliegen freier Sterinalkohole direkt gas-chro- matographisch an 2 m Glassfiulen mit 3 % Silicongum- mi OV 225 auf GasChrom Q bei 100 - 2 8 0 ~ C, tempera- turprogrammiert mit 10 ~ C/min.

2. Bei Vorliegen yon veresterten Sterinen gas-chro- matographisch nach Verseifung. Ca. 10 g der Substanz werden in einem 250 ml-Schliffkolben genau eingewo- gen. Nach Zusatz von ca. 5 g Seesand und 100 ml 0,5 N methanolischer Kalilauge wird das Gemisch 30 min unter RfickfluBktihlung auf dem Wasserbad verseift. Danach wird die L6sung in einen 500 ml-Scheidetrich- ter fibergespfilt und der Kolben unter Abdekantieren vom Seesand mehrfach mit Petroleumbenzin ( 5 0 - 75~ ausgesptilt. Nach Zuffigen von weiteren ca. 50 ml Petroleumbenzin wird die Seifenl6sung ausge- schi~ttelt. Die abgetrennte w~il3rige Phase wird in einen 2. Scheidetrichter abgelassen und mit ca. 50 ml Petrol- ether wiederum ausgeschfittelt. Die w/il3rige Phase wird in der gleichen Weise noch ein drittes Mal extrahiert. Die Petroleumbenzin-Phasen werden anschlieBend un- ter Nachspfilen der Scheidetrichter vereinigt und drei- mal mit je ca. 50 ml Methanol/Wasser 1:1 ausgeschfit- telt. Danach wird die Petroleumbenzin-Phase ca. 2 h fiber Natriumsulfat getrocknet, dann abfiltriert und das Petroleumbenzin im 500 ml-Rundkolben am Vakuum-

rotationsverdampfer abdestilliert und der Rfickstand bei 80 ~ C im Trockenschrank 1 h nachgetrocknet.

Zu dem erhaltenen Rfickstand werden 10 mg 5-c~- Cholestan als innerer Standard und 2 ml fiber Kalilau- ge getrocknetes Pyridin zugesetzt. Dann wird 1 ml Silylierungsgemisch (1 Vol-Teil Trimethylchlorsilan und 2 Vol-Teile Hexamethyldisilazan) hinzugeffigt.

Die erhaltenen Silylierungsprodukte werden gas- chromatographisch untersucht.

Trennsiiule. 2 m Glass~iule mit 2 mm Innendurchmesser.

Stationdre Phase. 3 ~ Silicongummi OV 225.

Trh'germaterial. GasChrom Q, 100-120mesh.

Temperaturen. Einspritzblock (on-column) 270 - 280 ~ C; Sfiulenofen 100-280 ~ C, temperaturprogrammiert mit 10 ~ C/rain.

Trdgergas. Helium, ca. 35-40 ml/min.

Anzeige. FID.

3. Best immung des Gehahs an Eigelb

In den sog. >>Ei~-Shampoos werden im allgemeinen 0 , 5 - 2,0 % Hfihnereigelb eingesetzt. Dieser Eigelb- Gehalt entspricht etwa 0 , 0 5 - 0 , 2 % Lecithin oder 0 ,0075- 0,030 % Cholesterin.

Die Bestimmung des Eigelb-Gehalts erfolgt nach Verseifung der Originalsubstanz, wie unter b) beschrie- ben, dutch enzymatische Bestimmung des Cholesterins. Dazu wird der Rfickstand in Isopropanol aufgenom- men und unter Nachspfilen des Kolbens in einem 25 ml-MeBk61bchen aufgeffillt. Bei der enzymatischen Bestimmung wird das Cholesterin von Cholesterin- Oxidase zu Cholestenon oxidiert. Das bei dieser Reak- tion entstehende Wasserstoffperoxid oxidiert Metha- nol in Gegenwart von Katalase zu Formaldehyd. Formaldehyd bildet mit Acetylaceton in Gegenwart von N H 2 - I o n e n einen gelben Lutidin-Farbstoff.

Die Konzentrat ion des entstehenden Farbstoffes Lutidin ist der Menge an Cholesterin/iquivalent und wird auf Grund seiner Absorpt ion im sichtbaren Be- reich bei 405 nm gemessen.

Die enzymatische Cholesterinbestimmung erfolgt nach der Arbeitsvorschrift der Firma Boehringer, Mannheim, die der Test-Combination Cholesterin (Be- stell-Nr. 139050) beiliegt. Zur Berechnung des einge- setzten Hfihnereigelbs geht man davon aus, dab etwa 1,5 % Cholesterin in 100 % Eigelb enthalten sind [51].

XIV. Nachweis und Bestimmung yon Proteinhydrolysaten

Proteinhydrolysate werden als pflegende Zus~itze ffir Shampoos empfohlen. Die fiblichen Einsatzmengen liegen bei 0,5 - 3,0 %.

Page 12: Zur Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln auf Basis synthetischer Tenside

12 Fresenius Z. Anal. Chem., Band 299 (1979)

A. Nachweis

dureh hydrolytische Spaltung der Trockensubstanz und Prtifung auf Aminos/iuren.

Ca. 2 g Trockensubstanz werden mit 50 m120 %iger Salzs/iure versetzt und entweder 12-15 h durch Ko- chen unter Rfickflul3 oder 3 h Erhitzen mit 6--10 ml 12%iger Salzsfiure in einem Druckrohr bei 150~ im Bombenofen bzw. im Autoclaven hydrolysiert. Die auf Zimmertemperatnr abgekfihlte L6sung wird gegen In- dicatorpapier neutralisiert. Nach schwachem Ans/iuern wird die L6sung eingeengt und im 50 ml-Mel3kolben zur Marke aufgeftillt. Die Aminosfiuren werden dtinn- schicht-chromatographisch nachgewiesen.

Schicht. Cellulose 300 (Firma Macherey, Nagel & Co., Dtiren).

Auftragsmenge. 5 - 1 0 pl = 5--10 pg.

FlieflmitteL n-Butanol 4 Vol-Teile, Eisessig 1 Vol-Teil, Wasser 1 Vol- Teil.

Steighghe. 10 cm vom Startpunkt gerechnet.

Laufzeit. 60-90 min bei Kammersftttigung.

Sprgthmittel. Ninhydrin-Spr/ihreagens, 0,i ~ig.

Sichtbarmachung. Die luftgetrocknete Platte wird mit obigem Sprfih- mittel besprtiht und anschlieBend 30 minim Trockenschrank auf ca. 80 ~ C erhitzt. Die Aminosfiuren sind als gelbe, rote, rotviolette oder violette Flecken auf hellem Grund zu erkennen.

B. Bestimmung

1. Halbquantitativ dfinnschicht-chromatographisch (s. o.) mit entsprechend behandeltem Proteinhydrolysat als Vergleich.

2. Bei Abwesenheit anderer Stickstoffverbindun- gen durch AufschluB nach Kjeldahl rnit konz. Schwe- fels/iure sowie anschliel3ende Destillation und mal3ana- lytische Bestimmung des Ammoniums.

XV. Nachweis und Bestimmung von Hydroxys~iuren und mehrbasischen aliphatischen Carbons~iuren und ihren Salzen

Um den Sfiuremantel der Haut zu erhalten bzw. rasch zu regenerieren, wird in manchen Ffillen bei Waschmit- teln eine Einstellung des pH-Werts auf Werte zwischen pH 4 und pH 6 vorgenommen. Zu diesem Zweck setzt man neben Phosphors~iure organische Sfiuren, vor allem Citronens~ure oder Milchsfiure, meist in Konzen- trationen von 0,1 - 1 % , ein.

Der Nachweis und die Bestimmung yon Salzen von Hydroxys/iuren oder aliphatischen mehrbasischen Car- bons/iuren erfolgt in der Originalsubstanz nach Abtren- nung der Tenside mit Aktivkohle. Die Sfiuren werden dann in der wfigrigen Phase nach Eindampfen gas- chromatographisch nach K6nig [20] oder enzymatisch bestimmt. Dazu werden ca. 2 g der Probe in ein

Becherglas genau eingewogen. Es werden ca. 50 ml dest. Wasser und ca. 2 g Aktivkohle hinzugeftigt, und die Mischung wird anschliel3end kurz aufgekocht. Nach dem Abkfihlen wird in einen 100 ml-Mel3kolben tibergespiilt und zur Marke aufgeftillt. Nach gutem Durchschtitteln wird durch ein trockenes Faltenfilter filtriert, wobei die ersten Anteile verworfen werden.

a) Ein aliquoter Anteil wird eingedampft, mit m6glichst wenig Methanol aufgenommen und mit einigen Tropfen einer L6sung von Chlorwasserstoff in Methanol angesfiuert und unter Rtickflugktihlung mit einer frisch destillierten etherischen Diazomethanl6- sung bis zur bleibenden Gelbffirbung versetzt. Die auf diese Weise erhattenen Methylester k6nnen nach dem Abdestillieren des fiberschfissigen Diazomethans und der L6sungsmittel direkt gas-chromatographisch ge- trennt und bestimmt werden.

Trennsiiule. 2 m EdelstahMiule mit 4 mm Innendurchmesser.

Stationiire Phase. 2,5 ~o Ethylenglykolsuccinat (EGS).

TriigermateriaL Chromosorb G (AW-DMCS), 80-- 100 mesh.

Temperatur des Sdulenofens. 85-175~ temperaturprogrammiert mit 2,5 ~ C/min.

Triigergas. Helium, Str6mungsgeschwiudigkeit 36 ml/min.

_ Anzeige. FID.

b) Auch enzymatisch lassen sich einige der hier in Frage kommenden S~iuren bestimmen, z.B. Citronen- s/lure, Milchsfiure, Weins/iure oder Essigs/iure. Zu diesem Zweck werden aliquote Anteile des Filtrats nach a) abgenommen und mit Test-Combinationen der Firma Boehringer, Mannheim, bestimmt.

XVI. Naehweis und Bestimmung von Harnstoff und Allantoin

Als entztindungshemmende und antiphlogistische Wirkstoffe werden Harnstoff und Allantoin eingesetzt. Die Einsatzmengen liegen ftir Harnstoffin der Gr613en- ordnung von 1 - 5 %, ffir Allantoin bei etwa 0,1 - 0,5 %.

Der Nachweis und die Bestimmung werden direkt in der Originalsubstanz durchgeftihrt.

A. Nachweis

1 - 10 ~tl der Originalsubstanz werden nach Phillips [29] dfinnschicht-chromatographisch analysiert.

Schieht. Celluiose MN 300.

FlieJ3mittel. n-Butanol 4 Vol-Teile, Eisessig 1 Vol-Teil, Wasser 1 Vol- Teil.

Steighdhe. 10 cm vom Startpunkt gerechnet.

Spriihmittel. 4 %ige Dimethylaminobenzaldehydl6sung in 1 N Salz- sfiure.

Page 13: Zur Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln auf Basis synthetischer Tenside

H. K6nig und E. Walldorf: Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln ~3

Sichtbarmachung. Sprfihen mit obigem Reagens und 5 rain im Trockenschrank auf 80~ erhitzen. Die Substanzflecken nehmen eine gelbe F/irbung an.

RTWerte. Ca. 0,45 ffir Harnstoff, ca. 0,15 fgr Allantoin.

Am einfachsten und schnellsten kann Harnstoff mit den Testst/ibchen Merckognost ~ Harnstoff der Firma Merck nachgewiesen werden. Diese enthalten eine Reaktionszone mitSUrease und eine davon getrennte Indicatorzone mit Sfiure und einem pH-Indicator. Der Harnstoff der Probe wird in der Reaktionszone von der Urease in Kohlendioxid und Ammoniak gespalten. Das Ammoniak diffundiert fiber die Gasphase zur sauren Indicatorzone, wo es einen Farbumschlag von gelb nach blau hervorruft. Da die L/inge der blauen Zone neben Temperatur und Diffusionszeit vor allem vonder Harnstoff-Konzentration abhfingt, kann man auf diese Weise auch die Gr613enordnung der Harn- stoffmengen absch/itzen.

B. Bestimmung

1. Auch die exakte quantitative Bestimmung des Harn- stoffs kann enzymatisch nach Fawcett u. Scott [10] durchgeffihrt werden, wobei mit Hilfe der Test-Combi- nation der Firma Boehringer, Mannheim, Bestell-Nr. 124770, der Harnstoff wiederum mit Urease gespalten wird. Die Ammoniumionen des gebildeten Ammo- niumcarbonats reagieren mit Phenol und Hypochlorit unter Bildung eines Farbkomplexes, dessen Extinktion bei 550 nm im Spektralphotometer gegen einen ent- sprechenden Blindwert gemessen wird.

2. Allantoin kann nur halbquantitativ dtinn- schicht-chromatographisch durch Vergleich der Flek- kengr613e und -intensitfit mit den Vergleichsl6sungen bestimmt werden. Liegen neben Allantoin keine weite- ren Stickstoff enthaltenden Verbindungen vor, kann es natfirlich fiber den Stickstoffgehalt nach Kjeldahl be- stimmt werden.

XVII. Nachweis und Bestimmung yon Azulen und anderen Wirkstoffen der Kamille

Ffir die entzfindungshemmenden und antiphlogisti- schen Wirkstoffe der Kamille liegen die Einsatzmengen in der Gr613enordnung von 0,001-0,1%.

Azulen, e-Bisabolol und Proazulene k6nnen am besten durch Wasserdampfdestillation abgetrennt wer- den. Dazu werden 50 g der zu untersuchenden Probe ca. I h unter Zusatz yon Antischaummittel mit Wasser- dampf destilliert. In die Vorlage werden 9 ml n-Hexan gegeben. Zur vollstfindigen Extraktion wird die Was- serdampfdestillation mit einer neuen Vorlage an n- Hexan eine weitere Stunde fortgesetzt. Nach Beendi- gung der Destillation werden die Wasserphasen der Vorlagen im Scheidetrichter abgelassen und die Hexan-

schichten im 25 ml Mel3k61bchen gesammelt und auf- geffillt.

A. Zum diinnschicht-chromatographischen Nachweis werden 10-50 gl des Hexanextraktes und 5 - 1 0 ~tl einer 0,1%igen L6sung yon Azulen und e-Bisabolol in Hexan auf die Schicht aufgetragen.

Schieht. Kieselgel G.

Laufmittel. Benzol 95 V,ol-Teile, Ethylacetat 5 Vol-Teile.

Steighghe. 12 cm vom Startpunkt gerechnet.

Spriihmittel. 0,25 g p-Dimethylaminobenzaldehyd {farblose Kristal- le) werden in einer Mischung von 50g Eisessig z.A. und 5g o- Phosphors~iure, 85 %ig, reinst, sowie 20 ml dest. Wasser gel6st. (In brauner Flasche monatelang haltbar !)

Sichtbarmachung. Die luftgetrocknete Platte wird mit Reagens besprfiht und 10 15 rain im Trockenschrank auf 120 ~ C erhitzt. Auf hellem Grund sind sichtbar: i. Azulen: hellgrfiner Fleck (vor dem Besprfihen krfiftig blau) mit RrWert ca. 0,7; 2. c~-Bisabolol : violetter Fleck mit R,-Wert ca. 0,3; 3. In den Kamillen-Wirkstoffen k6nnen zus~itzliche Flecke yon Proazulenen mit grauer, violetter, brauner, oranger und grfiner Farbe erscheinen.

B. Die halbquantitative Bestimmung erfolgt durch Vergleich der Farbintensit/it und der Fleckengr613e der zu untersuchenden L6sung und der Vergleichsl6sung.

Die Bestimmung des Azulens erfolgt photome- trisch im Hexanextrakt. Es wird gegen n-Hexan als Vergleich die Extinktion bei einer Wellenlfinge von 605 nm in i cm-Quarzktivetten in einem Spektralpho- tometer gemessen. Der Azulengehalt wird einer unter gleichen Bedingungen aufgestellten Eichkurve entnom- m e n .

C. Eine weitere M6glichkeit, die Inhaltsstoffe der Kamille zu identifizieren und zu bestimmen, bietet die Gas-Chromatographie nach Reichling u. Becker [42]. Dabei werden vom Hexanextrakt 1 - 3 gl gas-chroma- tographisch aufgetrennt.

Trenns6ule. 1,5 m Glassfiule mit 2 mm Durchmesser.

Stationiire Phase. 1,5 % Silicongummi OV-101.

Trdgermaterial. Chromosorb W-HP, 80 -100 mesh.

Temperaturen. Einspritzsystem 230 ~ Sfiulenofen 100-150 ~ C, 1 ~ C/rain.

Tra'gergas. Stickstoff, 30 ml/min.

Anzeige. FID.

Allerdings muB dabei beachtet werden, dab Par- ftimbestandteile st6ren k6nnen. Gegebenenfalls mul3 die gas-chromatographische Auftrennung mittels Ca- pillarsfiulen vorgenommen werden.

XVIII. Nachweis und Bestimmung von Wirkstoffen gegen Schuppenbildung

Antischuppen-Shampoos haben zunehmende Bedeu- tung erlangt, die auf ihre nachweisbare Wirkung zu- riickzuffihren sein dfirfte. Besonders bew/ihrt haben

Page 14: Zur Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln auf Basis synthetischer Tenside

14 Fresenius Z. Anal. Chem., Band 299 (1979)

sich Zink- und Magnesiumpyrithion-Komptexe, die optimale Wirkung bei Einsatz von 1,2-1,5 % entfal- ten. Schwefel wird in Konzentrationen von 0 ,5- 2,0 % in Shampoos eingearbeitet. Auch Undecylens~iurederi- vate, besonders der Sulfobernsteinsfiurehalbester der Undecylens~iure, werden in Konzentrationen von 1 - 5 % eingesetzt.

1. Zink-l-hydroxypyridin-2-thion

A. Nachweis im unl6slichen Rfickstand des Alkohol- und Wasserextrakts

a) durch Aufnahme des IR-Spektrums, b) dutch Aufnahme des UV-Spektrums in ver-

dfinnten L6sungen unter Zusatz yon L6sungsvermitt- lern,

c) durch Veraschung und Nachweis des Zinks in der schwach salzsauren L6sung der Asche mit Ammo- niumquecksilberrhodanid und Cobaltchlorid als feiner blauer Niederschlag.

B. Bestimmung

a) UV-spektrophotometrisch in verdfinnten L6sungen bei ca. 240 nm, 278 nm und 325 rim,

b) dutch quantitative Bestimmung des Zinks c0 durch komplexometrische Titration in der Asche

mit EDTA-L6sung gegen Indicator-Puffertablette,

fl) durch Ffillung mit Chinaldins/iure. Dazu wird die salzsaure L6sung der oxidierend aufgeschlossenen Asche neutralisiert und mit 5 ml verd. Essigsfiure versetzt und zum Sieden erhitzt. Es wird durch tropfen- weise Zugabe von Chinaldinsfiure unter Rfihren gefiillt. Der Niederschlag yon Zn(Ca0H602N)2 �9 2 HzO wird fiber einen Glasfiltertiegel abgesaugt, mit heil3em Was- ser gewaschen und bei 125 ~ C getrocknet.

14 g Chinaldin, 50 g Natriumacetat und 100 g Eisessig werden gemischt und insgesamt mit einer L6sung yon 48 g Brom in 100 g Eisessig versetzt. Danach wird noch kurz erhitzt und das gebildete Tribromid aus Eisessig oder Alkohol umkristallisiert. Durch Hydrolyse des Tribromids mit siedender Schwe- fels/iure (1:10) wird die freie' S/lure hergestellt. Die S/iure wird fiber das Kupfersalz gereinigt, indem die wfii3rige L6sung der Sfiure zu einer siedenden ange- sfiuerten Kupfersulfat-L6sung zugetropft wird. Das Kupfersalz wird dann durch Schwefelwasserstoff zer- setzt und die Chinaldinsfiure aus Eisessig umkristalli- siert.

2. L6sliche 2-Pyridinthiol-l-oxid- Verbindungen

Nachweis und Bestimmung erfolgen direkt in der Origi- nalsubstanz

a) durch Aufnahme des UV-Spektrums bei 245 rim, 282 nm und 330 nm,

b) polarographisch nach Pufferung mit Natrium- acetat/Essigs/iure von 0,2V bis wenigstens -0 ,4V (gegen ges/ittigte Kalomel-Elektrode) und durch Ver- gleich mit Eichkurven entsprechender Verbindungen.

3. Schwefel

Einen Hinweis auf das Vorliegen von freiem Schwefel erhfilt man, wenn der Rfickstand vom Ethanolextrakt mit bl/iulicher Flamme verbrennt und dabei ein ste- chender Geruch nach Schwefeldioxid auftritt. Man kann diesen Rfickstand auch nach Feigl u. Stark [11] mit Benzoin schmelzen und den gebildeten Schwefel- wasserstoff mit Bleiacetatpapier nachweisen.

Nimmt man den Rfickstand vom Etherextrakt in Aceton auf, erh/ilt man nach Urbanski [53] durch Zugabe von 30%iger w~igriger Kalilauge v o n d e r Schwefelkonzentration abh/ingige F/irbungen yon oliv- grfin fiber grasgrfin bis blau. Nach dem Verblassen erNilt man durch weiteren Zusatz von Schwefelkohlen- stoff orangerote, erdbeerrote bis hellrosa Ffirbungen.

Die Bestimmung des Schwefels erfolgt durch Ex- traktion des Rfickstandes vom Ethanolextrakt mit Schwefelkohlenstoff, Eindampfen und Auswfigen.

4. Undecylensiiurederivate

a) Undecylensiiure ( alkanol ) amide

Die Undecylensfiureamide und die -alkanolamide wet- den bei der Ionenaustauschertrennung bei den nicht- ionischen Anteilen erhalten.Nach der IR-spektroskopi- schen Identifizierung kann der Undecylens/iurerest durch Bestimmung der Jodzahl (nach DGF-Einheits- methoden C-Vl la (53) [7]) nachgewiesen und be- stimmt werden.

b) Undecylensiiurealkanolamidsulfo- bernsteinsiiurehalbester

Der Nachweis erfolgt IR-spektroskopisch in den alko- holunl6slichen Anteilen. Die Bestimmung kann nur halbquantitativ dfinnschicht-chromatographisch nach Bey [4] durchgeffihrt werden. Unterschiedliche Anteile der verschiedenen Typen k6nnen durch Zweiphasen- Titration mit Mischindikator in saurem Medium [43] erfal3t werden.

XIX. Nachweis und Best immung yon Estern der o-Phosphorsiiure mit (ethoxylierten) Fettalkoholen

Phosphorsiiureester yon 1/ingerkettigen Alkanolen bzw. ethoxylierten Alkanolen werden in Haarwasch- mitteln zur Erzielung einer antistatischen Wirkung in Mengen yon 0 ,5-2 % eingesetzt.

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H. K6nig und E. Walldorf: Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln 15

A. Nachweis

Ein prinzipieller Nachweis f/Jr das Vorliegen organisch gebundenen Phosphors besteht darin, dab man Phos- phat im Aufschlul3 des Isopropanolextrakts oder Etha- nolextrakts (Ethanol abs.) mit Magnesiumoxid und F~illung mit Ammoniummolybdatl6sung nachweist, da anorganische Phosphorsalze in Isopropanol unl6slich sin&

B. Identifizierung

Die Identifizierung von Orthophosphorsfiureestern (ethoxylierter) Alkanole kann dtinnschicht-chromato- graphisch

1. nach K6nig [21] auf mit Maisstfirkezusatz be- schichteten Celluloseplatten mit einem Fliel3mittelge- misch von Benzol/Chloroform/Methanol/Isopropa- nol/20%igem Eisessig (10:20:40:20:10) und Anffir- bung durch die Molybd/inblaureaktion erfolgen;

2. nach Bey [4] auf Kieselgel G mit n-Propanol/ Chloroform/Methanol/10N Ammoniak (10:10:5:2) als Laufmittelgemisch und 0,05~iger ethanolischer Pinakryptolgelbl6sung zum Sichtbarmachen im UV- Licht (bei 365 nm). Nach dieser Methode lassen sich (ethoxylierte) Alkylolphosphorsfiureester von sulfier- ten Tensiden gut trennen, da sie mit hohen RrWerten (0,6-0,9) in einem Bereich auftreten, in dem sulfierte Tenside kaum erscheinen [27].

C. Bestimmung

Die quantitative Bestimmung erfolgt am sichersten durch die Bestimmung des Phosphorgehalts im Isopro- panol- oder Ethanolextrakt des Trocknungsrfickstands der Originalsubstanz nach den fiblichen Methoden.

XX. Nachweis und Bestimmung von Konditioniermitteln

In neuerer Zeit werden immer hfiufiger Shampoos mit Konditioniereffekt auf dem Markt angeboten. Dieser Effekt besteht in erster Linie auf der Herabsetzung der statischen Aufladung durch Reibung zwischen den Haaren bzw. zwischen Haar und Kamm, so dal3 eine bessere K~immbarkeit sowohl des nassen als auch des trockenen Haares erreicht wird.

Eine ausgesprochene Konditionierwirkung zeigen neben kationischen Tensiden wie z.B. Pentaoxethyl- stearylammoniumchlorid auch einige Stickstoffenthal- tende anionaktive Tenside wie z.B.Fettsfiure-Eiweil3- kondensate, Fetts/iuremethyltauride oder Fettsfiure- amidpolyglykolethersulfate, deren Analyse unter I. beschrieben worden ist.

Daneben werden auch kationische Polymere in Mengen bis zu etwa 1% eingesetzt. H6here Einsatz-

mengen dieser Verbindungen, die eine echte Verbesse- rung der Nal3k/immbarkeit ergeben wfirden, ffihren bei den folgenden Wfischen zu einer Beschwerung und Verklebung der Haare, so dab bei Konditioniersham- poos stets eine Kompromil316sung eingegangen werden muB.

Der Nachweis, die Identifizierung und die Bestim- mung der polymeren Konditioniermittel ist sehr schwierig, da die an sich schwerl6slichen Verbindungen durch die Tenside solubilisiert werden und in den Alkoholfraktionen wegen der geringen Mengen neben den Tensiden nicht gefunden werden.

Kationische Polyamidamine, Polyamine und poly- mere Dimethyldialkylammoniumacrylamide werden bei der Ionenaustauschertrennung am Kationenaus- tauscher adsorbiert und k6nnen nach ihrer Desorption auf Grund der IR-Spektren identifiziert und z.T. durch Zweiphasen-Titration mit Mischindicator bestimmt werden.

Kationische Cellulosen sind an ihren unstrukturier- ten Absorptionsbanden im IR-Spektrum der alkohol- unl6slichen Anteile zu erkennen. Dabei dienen vor allem die intensiven Hydroxylbanden bei 2,9 gm (3448 cm- 1) und bei 9 - 10 gm (1111 - 1000 cm- 1) zur Identifizierung. Eine weitere Identifizierungsm6glich- keit besteht in der F/illungstitration des in Wasser gel6sten Alkoholrfickstands mit Laurylsulfatl6sung. Am Aquivalenzpunkt tritt eine Trtibung bzw. Ausflok- kung durch das Cellulose-Tensid-Salz auf. Dabei kann bei bekanntem Molekulargewicht die Menge der katio- nischen Cellulose bestimmt werden.

Quaternisiertes Polyvinylpyrrolidon kann im IR- Spektrum durch eine ausgeprfigte, typische C=O- Streckschwingung bei 6,0 ~m (1666 cm -1) erkannt werden. Durch Versetzen mit Monochloressigsfiure und leichtes Erwfirmen tritt bei Anwesenheit von Polyvinylpyrrolidon eine Farbreaktion auf, die von rosa fiber violett und blau nach grfin umschlfigt.

XXI. Nachweis und Bestimmung mehrwertiger Alkohole

Glycerin und andere mehrwertige Alkohole werden in Shampoos zur zusfitzlichen Verbesserung der NaB- kfimmbarkeit eingesetzt, und zwar in Konzentrationen yon 1 -5%.

a) Der Nachweis yon mehrwertigen Alkoholen er- folgt dfinnschicht-chromatographisch direkt aus der Untersuchungssubstanz nach Adachi [1] sowie Ertel u. Homer [9].

Auftragsmenge. 5-10 ~tl der Originalsubstanz und 2-5 gl 0,1%ige L6sungen der Vergleichssubstanzen in Methanol oder Ethanol.

Schicht. Kieselgel G.

Laufmittel. Ethylacetat 60 Vol-Teile, Eisessig 15 Vol-Teile, Methanol 15 Vol-Teile; Wasser 10 Vol-Teile.

Page 16: Zur Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln auf Basis synthetischer Tenside

16 Fresenius Z. Anal. Chem., Band 299 (1979)

Sceighdhe. 15 cm vom Startpunkt gerechnet.

Laufzeit. Ca. 60 rain.

Spriihmittel. 0,5 g Kaliumpermanganat werden in 100 ml 1 N Natron- lauge gel6st.

Siehtbarmachung. Die luftgetrocknete Platte wird mit dem Spriihmit- tel besprtiht und anschlieBend 10 min auf 100~ erhitzt. Die Substanzen sind als gelbliche Flecken auf violettem Untergrund zu sehen.

Mit dieser Methode werden generell Polyhydroxyverbindungen erfaBt, auch Kohlenhydrate.

b) Die Bestimmung der mehrwertigen Alkohole erfolgt nach Aufnahme in Pyridin und Silylierung gas- chromatographisch. 50-100 mg Trockensubstanz werden in einem 10 ml-Schiittelglfischen mit 1 ml Pyri- din (u.U. mehr) und 0,5 ml Silylierungsgemisch ver- setzt. Das Glfischen wird mit einer B6rdelkappe ver- schlossen und ca. 1 min kr/iftig durchgeschfittelt. Nach 30 min wird vonder iiberstehenden meist klaren L6- sung ein aliquoter Teil mit einer 10 gl-Hamiltonspritze entnommen und gas-chromatographisch untersucht. Triibungen der Analysenl6sung oder ein sich bildender weiBer Niederschlag brauchen nicht abfiltriert zu wer- den.

Hexamethyldisilazan und Trimethylchlorsilan wer- den im Verhfiltnis 2:1 gemischt. Eine Trfibung oder ein sich bildender weiBer Niederschlag bleiben unberfick- sichtigt. Die Mischung soll stets frisch angesetzt wet- den, da sie nur begrenzt haltbar ist.

Trennsiiule. 2,3 m Glass~iule mit 2 mm Innendurchmesser.

Stationiire Phase. a) 2,5 % Silicongummi SE-52 oder b) 10 % Silicon- gummi UCC W-982.

Triigermaterial. a) Chromosorb G DMCS 60-80 mesh oder b) Chromosorb W DMCS 60-80 mesh.

Temperaturen. Einspritzsystem 270-280~ S/iulenofen 100- 300 ~ C

Temperaturen. Einspritzsystem 270-280~ S/iulenofen 100- 300 ~ C temperaturprogrammiert mit 8 - 1 0 ~ C/min.

Triigergas. Helium. Str6mungsgeschwindigkeit 35-45 ml/min.

Anzeige. FID.

Die quantitative Auswertung der Peaks erfolgt mit Integrator fiber den inneren Standard. Die Mengen der zu bestimmenden Komponenten werden in Gewichts- prozenten angegeben. Als innerer Standard muB ein dem jeweiligen Trennproblem gemfiBes n-Alkan einge- setzt werden.

Bemerkungen: Nach dieser Methode k6nnen auch niedrige Polyethylenglykole bis MG 600 nachgewiesen werden.

XXII. Nachweis und Bestimmung von Kriiuterkompo- sitionen und Pflanzenextrakten

Der Nachweis und die Bestimmung von Kr/iuterkom- positionen k6nnen im allgemeinen nicht dire kt durch-

gef~hrt werden, da die eingesetzten Mengen in bezug auf die Wirkstoffkonzentrationen oft so gering sind, dab ein chemischer Nachweis und eine exakte Bestim- mung nicht durchgeffihrt werden k6nnen.

In vielen F/illen kann auf den Einsatz von Kr/iuter- kompositionen anhand der L6sungsmittel ftir die Kr/iuterextrakte, z.B. 1,2-Propylenglykol oder Diethy- lenglykolmonoethylether, die dfinnschicht-chromato- graphisch nachgewiesen oder gas-chromatographisch bestimmt werden (vgl. Kap. XXI bzw. X), geschlossen werden.

Die Pflanzeninhaltsstoffe selbst, wie z. B. Aescin im RoBkastanienextrakt oder Gallussfiurenim Hamamelis- extrakt sowie Glykoside oder Saponine, lassen sich bestenfalls in den Extrakten halbquantitativ dfinn- schicht-chromatographisch bestimmen, jedoch wegen zu geringer Konzentration im allgemeinen nicht mehr in den Badepr/iparaten oder Haarwaschmitteln.

XXIII. Nachweis und Bestimmung von Vitaminen

Am h/iufigsten werden die Vitamine A und E in Tensid- Prfiparaten eingesetzt, und zwar in Konzentrationen von 0,02-0,10% bzw. 0,01-0,05 %.

Die diinnschicht-chromatographischen Nachweis- und Bestimmungsmethoden sind bereits im Rahmen der Analyse von Zahnpasten von uns [34] beschrieben worden. Ffir diese Vitamine stehen auch gas-chromato- graphische und hochdruckflfissig-chromatographische Bestimmungsrnethoden zur Verfiigung.

1. Bestimmung der Tocopherole und ihrer Ester (Vitamin E)

Ca. 10 g des Badepr/iparates werden in einen 250 ml- Verseifungskolben genau eingewogen. Der Kolben wird vorher mit Aluminiumfolie umwickelt. Nach Zusatz einer Siedeperle, 0 ,2-0,5 g Hydrochinon und 100 ml 0,5 N methanolischer Kalilauge wird auf dem Dampfbad unter Einleiten yon Stickstoff 35 min lang verseift. Die heiBe L6sung wird unter flieBendem Wasser rasch abgek~ihlt und mit 50 ml Methanol (mit einer Spatelspitze Hydrochinon) quantitativ in einen 250ml-Scheidetrichter fibergespfilt. Es wird viermal mitje 50 ml n-Hexan extrahiert. Dabei wird die organi- sche Phase jeweils durch ein Faltenfilter filtriert. Die vereinigten Hexanphasen werden viermal mit je 100 ml Ethanol/dest. Wasser 1:1 unter Hydrochinonzusatz neutral gewaschen.

Wegen der Gefahr einer Zersetzung des Tocophe- rols sollte die Verseifung und Extraktion der unverseif- baren Anteile ohne Unterbrechung durchgeffihrt wer- den. Die gewaschenen Hexanextrakte werden in einen Erlenmeyer-Kolben abgelassen, 2 h fiber wasserfreiem

Page 17: Zur Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln auf Basis synthetischer Tenside

H. KSnig und E. Walldorf: Analyse von Haut- und Haarwaschmitteln 17

N a t r i u m s u l f a t g e t r o c k n e t u n d im D u n k e l n un t e r St ick-

s t o f f a u f b e w a h r t . D ie L 6 s u n g wi rd in e inen b r a u n e n

500 m l - R u n d k o l b e n f i l t r ier t ; das Fa l t en f i l t e r m u g gu t

m i t H e x a n n a c h g e w a s c h e n werden . U n t e r E in l e i t en eines s c h w a c h e n S t i c k s t o f f s t r o m e s w i r d das H e x a n bei

5 0 - 5 5 ~ W a s s e r b a d t e m p e r a t u r a m R o t a t i o n s v a -

k u u m v e r d a m p f e r mi t W a s s e r s t r a h l v a k u u m abdes t i l -

liert. Z u d e m e r h a l t e n e n R i l c k s t a n d w e r d e n 10 m g

D o t r i a c o n t a n ( n - A l k a n C32) z u g e w o g e n ( innerer S tan-

da rd ) u n d 2 ml fiber K a l i l a u g e ge t rockne t e s Py r id in

zugesetz t . D a n n wi rd i ml S i ly l i e rungsgemisch (1 Vol - Tei l T r i m e t h y l c h l o r s i l a n u n d 2 Vo l -Te i l e H e x a m e t h y l -

d is i lazan) h inzugeff ig t .

A l s Verg le ich d ien t i m g c~-Tocopherol m i t 10 m g

D o t r i a c o n t a n , das n a c h Verse t zen mi t Py r id in ebenfa l l s

s i lyl iert wird. D ie e r h a l t e n e n L 6 s u n g e n w e r d e n gas-

c h r o m a t o g r a p h i s c h un te r such t . D i e A n a l y s e n l 6 s u n g

u n d Verg l e i chs l6 sung sowie die In j ek t i ons sp r i t z e mils-

sen v o r d e m E i n s p r i t z e n a n g e w / i r m t (ca. 50 ~ C) werden ,

u m das D o t r i a c o n t a n zu 16sen.

Trennsiiule. 2,1 m Glassfiule mit 2 mm Innendurchmesser.

Stationare Phase. 10 ~ Silicongummi UCC W-982.

Triigermaterial. Chromosorb W-DMCS, 60-80 mesh.

Temperaturen. Einspritzblock (on-column) 270 ~ C; Sfiulenofen, tem- peraturprogrammiert 100-320~ C mit 10 ~ C/min; FID 310 ~ C.

Triigergas. Helium, ca. 35-40 ml/min.

Anzeige. FID.

Substanzaufgabe. 2 ~1.

2. B e s t i m m u n g yon Vitamin A-Der ivaten

Die Ver se i fung des zu u n t e r s u c h e n d e n P r o d u k t e s ge-

schieht in de r g le ichen Weise wie b e i m V i t a m i n E. D e r

R i l c k s t a n d des H e x a n e x t r a k t e s w i rd in ca. 5 ml E lu-

t ionsmi t t e l , ggf. u n t e r Z u s a t z v o n Die thy l e the r , ge l6s t u n d in den H o c h d r u c k f l f i s s i g - c h r o m a t o g r a p h e n einge-

spri tzt .

D ie V e r g l e i c h s l 6 s u n g e n sol l ten e n t s p r e c h e n d e M e n -

gen an V i t a m i n A - A l k o h o l en tha l t en . Sie mi l s sen

tfiglich f r i sch angese tz t w e r d e n u n d im D u n k e l n u n t e r

S t i c k s t o f f a u f b e w a h r t werden .

Trennsiiule. 0,5 m V4A-Stahl, Innendurchmesser 3 mm.

Stationiire Phase. Lichrosorb SI-60/5 ta (Merck).

Temperatur. Raumtemperatur hzw. 20 ~ C.

Elutionsmittel. Hexan 90 Vol-Teile, Methylenchlorid 9 Vol-Teile, Isopropanol 1 Vol-Teil.

Siiulendruck. Ca. 100 bar.

EluensdurchfluJ3. 2,0 ml/min.

Anzeige. Mit UV-Spektralphotometer bei 296 nm (wenn Eluens frei von Verunreinigungen bei 325 nm).

Substanzaufgabe. 10 gl mit eingebauter pneumatischer Spritze.

Nachweisgrenze. 0,006 lag/gl.

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