Determination of potentially hazardous oxidation products in cosmetics containing lanolin or 1-(1,2,3,4,5,6,7,8-octahydro-2,3,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)ethanone (OTNE)

Abstract

Cosmetic products are important consumer goods in the "non-food" sector, which should not have negative effects of the human health. Critical compounds, however, can be formed by the oxidation of an unsaturated organic compound.Thereby formed oxidation products with potentially adverse properties are well known from the food sector. As the oxidation of cosmetic ingredients, however, has less been studied, the oxidation of selected cosmetic ingredients with respect to the formation of potentially critical compounds was investigated within the framework of this thesis.The oxidation of cholesterol to various cholesterol oxidation products (COPs) was investigated in a first step.COPs are known from the food sector and are suspected of causing certain diseases such as arteriosclerosis.Cosmetic products have not yet been tested for COPs, although a versatile ingredient used only in cosmetic products, lanolin, contains above-average levels of the cholesterol, which is the precursor.Total COPs contents in cosmetics containing lanolin, namely lip care products, fat creams and ointments for nursing women were in the low percent range (up to 3 %) and were thus several orders of magnitudes higher than the contents found in food.The oxidation of fragrances was studied in the second part of this work.The subject is not new as the oxidation of terpenes to contact allergens has been studied in earlier studies. The oxidation of other fragrances was hardly investigated. In order to extend our knowledge in this field, the oxidation of a synthetic fragrance frequently used in perfumes, octahydro tetramethyl naphthalenyl ethanone (OTNE) was studied. Obtained results indicated that peroxides of OTNE were formed during oxidation.It was found out that the OTNE oxidation even occurs, when perfumes are stored indoors under normal temperature and light conditions. An in-vivo test showed that OTNE oxidation can be expected on the skin after application of a perfume.

Kosmetische Produkte sind wichtige Konsumgüter des „Non-Food“ Sektors, die keine negativen Effekte auf die Gesundheit des Mensches haben soll. Kritische Verbindungen können jedoch auch durch Folgereaktionen aus kosmetischen Inhaltsstoffen gebildet werden. Ein Beispiel für eine Folgereaktion ist die Oxidation einer ungesättigten organischen Verbindung.Dabei gebildete Oxidationsprodukte mit potentiell gesundheitsgefährdenden Eigenschaften sind aus dem Lebensmittelbereich bekannt. Da die Oxidation von kosmetischen Inhaltsstoffen weniger untersucht ist, wurde im Rahmen dieser Arbeit die Oxidation von ausgewählten kosmetischen Inhaltsstoffen im Hinblick auf die Bildung potentiell kritischer Verbindungen betrachtet.Im ersten Schritt wurde die Oxidation von Cholesterin zu verschiedenen Cholesterinoxidationsprodukten (COPs) untersucht. COPs sind aus dem Lebensmittelbereich bekannt und stehen im Verdacht, bestimmte Krankheiten wie Arteriosklerose hervorzurufen. Kosmetische Mittel wurden bisher nicht auf COPs untersucht, obwohl ein nur in kosmetischen Produkten vielseitig eingesetzter Inhaltsstoff, Lanolin, überdurchschnittlich hohe Gehalte am Vorläufer Cholesterin enthält. Gesamt COPs Gehalte in kosmetischen Mitteln mit Lanolin, nämlich Lippenpflegeprodukte, Fettcremen und Salben für stillende Frauen, waren im niedrigen Prozentbereich (bis 3 %) und lagen damit um einige Größenordnungen über den in Lebensmitteln gefundenen Gehalten.Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Oxidation von Duftstoffen untersucht. Frühere Studien thematisierten die Oxidation von Terpenen zu Kontaktallergenen. Die Oxidation anderer Duftstoffe wurde kaum untersucht. Um die Kenntnis in diesem Bereich zu erweitern, wurde die Oxidation eines häufig in Parfums eingesetzten, synthetischen Duftstoffes, Octahydrotetramethylnaphthalenylethanon (OTNE), untersucht.Erhaltene Ergebnisse deuten darauf hin, dass bei der Oxidation Peroxide von OTNE gebildet wurden.Dass die OTNE Oxidation bereits bei Lagerung der Parfums im Innenraum unter normalen Temperatur- und Licht-Bedingungen erfolgt, wurde durch einen Lagerungstest herausgefunden. Ein in-vivo Test zeigte zudem, dass mit der OTNE Oxidation auf der Haut nach Anwendung eines Parfums zu rechnen ist.