جمعه 28 مرداد
نسخه آزمایشی
1400/10/08
کارشناس آزمایشگاه معاونت غذا و دارو دانشگاه ایران:

ایزوتیازولینون ها و مشتقات آن در صنعت آرایشی و بهداشتی

ایزوتیازولینون ها و مشتقات آن در صنعت آرایشی و بهداشتی

ایزوتیازولینون یک ترکیب آلی است که برخی از مشتقات آن به طور گسترده به عنوان نگهدارنده و ماده ضد میکروبی در صنایع مختلف مثل صنایع آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرند.

به گزارش ایفدانا به نقل از روابط عمومی معاونت غذا و دارو دانشگاه ایران، ایزوتیازولینون یک ترکیب آلی است که برخی از مشتقات آن به طور گسترده به عنوان نگهدارنده و ماده ضد میکروبی در صنایع مختلف مثل صنایع آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرند. دکتر اکبر عباسپور کارشناس بخش آرایشی و بهداشتی معاونت غذا و دارو دانشگاه علوم پزشکی ایران در این خبر به  ایزوتیازولینون ها و مشتقات آن در صنعت آرایشی و بهداشتی می پردازد .

ایزوتیازولینون یک ترکیب آلی است که برخی از مشتقات آن به طور گسترده به عنوان نگهدارنده و ماده ضد میکروبی در صنایع مختلف مثل صنایع آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرند. این مشتقات با نام تجاری kathon بعنوان نگهدارنده در بازار موجود است. بیشینه حد مجاز مجموع ایزوتیازولینون را برای مواد آرایشی و بهداشتی ها کمتر از  ppm15 در نظر گرفته اند.

این ترکیبات در غشای سلولی باکتری و دیواره سلولی قارچ ها نفوذ پیدا می کنند و محل‌های فعال آنزیم ‌های چرخه کربس را مسدود کرده و در نهایت باعث مرگ سلولی می شوند. خطرات مشتقات ایزوتیازولینونها بر روی محیط زیست و بخصوص آبزیان و انسان در مطالعات مختلف مورد تایید قرار گرفته است. تاثیر نامطلوب این مواد بر روی قسمتهای مختلفی از بدن انسان مانند حساسیت های پوستی مرتبط با سیستم ایمنی، سمیت استنشاقی، قابلیت سرطانزایی و سمیتهای کبدی و عصبی در مطالعات مختلف تایید شده است. اخیرا کشورهای مختلفی مثل کانادا و استرالیا مصرف این مواد را محدود کرده اند. برای اندازه گیری این مواد در محصولات مختلف آرایشی و بهداشتی از روش های کروماتوگرافی مانند HPLC و GC استفاده می کنند.


لینک به:

ایزوتیازولینون ها و مشتقات آن در صنعت آرایشی و بهداشتی:
ایزوتیازولینون با ساختار مولکولی نشان داده شده در شکل 1، یک ترکیب آلی است که کاربرد محدودی دارد ولی دوتا از مشتقات آن به طور گسترده به عنوان نگهدارنده و ماده ضد میکروبی در برابر باکتری های گرم منفی، گرم مثبت، قارچها و همچنین مخمرها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند(1). متیل ایزو تیازولینون MIT و کلرومتیل ایزوتیازولینون cMIT دو مشتق پرکاربرد این ماده هستند که مخلوط 1 به 3 آنها با نام تجاری kathon بعنوان نگهدارنده در بازار موجود است. این محصول بصورت استوک غلیظ 5/1 تا 15 درصد از این دو ماده تهیه شده است که برای استفاده بایستی تا حد مجاز رقیق گردد(2). حد مجاز را برای مواد آرایشی و بهداشتی برای مجموع ایزوتیازولینون ها کمتر از  ppm15 در نظر گرفته اند(3). این مقدار خیلی بیشتر از حداقل غلظت بازدارندگی (MIC) این مواد برای جلوگیری از رشد باکتری ها است(1). با این حال به دلایل مختلف مثل بالا بردن افزایش زمان ماندگاری محصولات برای سود بیشتر و یا مخلوط نشدن نامناسب در خط تولید، ممکن است غلظت این مواد در محصولات افزایش یابد. در ایران نیز تولیدکننده های مختلفی از این مواد بعنوان نگهدازنده های محصولات خود استفاده می کنند. بطور کلی می توان گفت این ترکیبات می توانند در غشای سلولی باکتری و دیواره سلولی قارچ ها نفوذ پیدا کنند و در درون سلول، پیوند N-S این ترکیبات می‌تواند با گروه‌های هسته دوست تیولی اجزای سلولی مانند گلوتاتیون GSH و تیول‌های سیستئین‌های موجود در جایگاه های فعال پروتئین‌های مرتبط با چرخه کربس واکنش دهند و فعالیت آنزیمی آن‌ها را مسدود کرده و در نهایت باعث مرگ سلولی شوند(4).
 

  علی رغم استفاده گسترده از این مواد در صنایع مختلف بخصوص مواد آرایشی و بهداشتی و ظروف یکبار مصرف کاغذی، مقالات مختلفی در مورد تهدیدات سلامتی مشتقات ایزوتیازولینونها بر روی محیط زیست و بخصوص آبزیان(5) و انسان گزارش کردند.
  سمیت این مواد می تواند هم از  قرار گرفتن در معرض منابع آرایشی دارنده این مواد یا از منابع شغل های مرتبط با آنها و چسب های کاشی کاری و رنگهای مورد استفاده برای رنگ آمیزی ساختمانها ناشی می شود. متیل ایزوتیازولینون و متیل ایزوتیازولینون را می توان به عنوان نگهدارنده در بسیاری از محصولات آرایشی و بهداشتی مثل محصولات کودک (لوسیون، روغن، پودر و کرم)، محصولات حمام (صابون، مواد شوینده)، محصولات آرایشی (خط چشم، پاک کننده آرایش چشم، رژگونه و صورت، پودرها)، محصولات مراقبت از مو (شامپو، نرم کننده ها، اسپری ها، صاف کننده ها)، محصولات رنگ کننده مو (رنگ ها ، سایه رنگ ها و سفید کننده ها)، محصولات مراقبت از ناخن، بوگیر ها، محصولات اصلاح (افترشیوها و کرم‌های اصلاح)، محصولات مراقبت از پوست (پاک‌کننده‌ها، کرم‌ها، لوسیون‌ها و مرطوب‌کننده‌ها)، محصولات ضدآفتاب و... یافت. نکته مهم این است که  حساسیت توسط این مواد بخصوص در محصولات ضد آفتاب و محصولاتی که مستقیما با پوست در تماس هستند، زیاد گزارش شده است (6).
 
 
  این مواد بر روی قسمتهای مختلفی از بدن تاثیر می گذارند که بطور عمده می توان به حساسیت های پوستی مرتبط با سیستم ایمنی(7) ، سمیت استنشاقی(8)، قابلیت سرطان زایی(9, 10) و سمیت های کبدی و عصبی(11, 12) اشاره کرد. در برخی از گزارش‌ها، آلرژی درماتیت پوستی (آماس پوستی) ناشی از تماس با محصولات دارای ایزوتیازولینون‌ها را بدلیل فعال شدن واسطه‌های التهابی در سلول‌های پوست مرتبط می‌دانند. اولین مورد سمیت استنشاقی ناشی از ایزوتیازولینون ها در سال 2018 گزارش شد(13). در سال 2019 گروههای تحقیقاتی مختلف با اندازه گیری ژن های مسیر های اپوپتوزی و سایتوکاینهای مرتبط با التهابات ناشی از سرطان نشان دادند که این مواد تا حد زیادی قابلیت سرطانزایی دارند(9, 10). در برخی از مطالعات اثر سمیت سلولی بالقوه نگهدارنده‌های ایزوتیازولینون بر روی رده‌های سلولی کبد و عصبی انسان گزارش شده است. بعنوان مثال تاثیر این مشتقات بر روی متابولیسم گلوتاتیون، فعالیت گلوتاتیون ردوکتاز برخی از سلولهای کبدی و مقدار ATP برخی سلولهای عصبی  تایید شده است(12).

   روشهای اندازه گیری مشتقات ایزوتیازولینون ها در محصولات مختلف

  عمده روشهایی که برای اندازه گیری این محصولات در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد، روشهای مبتنی بر کروماتوگرافی مانند HPLC (14) و GC (15) هستند. دتکتور های مختلفی با این روشها جفت می شوند و از آن جمله می توان به دتکتورهای MASS (14)، DAD (16) و UV اشاره کرد. ستونهایC18  عمده ستونهای بکار گرفته شده بعنوان فاز ساکن برای جداسازی این مواد مورد استفاده بوده است. فازهای متحرک مختلفی برای اندازه گیری مشتقات ایزوتیازولینون ها با استفاده از روش HPLC مورد استفاده قرار گرفته است که از الکلهای مختلف و آب ساخته می شوند(17).

   نتیجه گیری

  مشتقات ایزوتیازولینونها نگهدارنده های مصنوعی هستند که برای دهه ها در طیف وسیعی از محصولات مانند شوینده های خانگی، رنگ ها و چسب های با پایه آبی، زیست کش های صنعتی و در لوازم آرایشی استفاده می شوند. در سالهای اخیر، ایزوتیازولینون ها خطرات بالقوه ای را برای سلامتی مصرف کنندگان و کارگران در صنایع متعدد از خود نشان داده اند. در اتحادیه اروپا، کانادا و استرالیا اقداماتی برای محدود کردن استفاده از برخی از این ترکیبات در محصولات مصرفی آغاز شده و معیارهای سخت گیرانه‌تری برای برچسب‌گذاری و هشدار در محصولات شیمیایی تصویب شده است. داده های علمی مربوط به اثرات ایزوتیازولینونها بر روی ارگانهای مختلف بدن و محیط زیست هنوز کم است بنابراین، بایستی مطالعات بیشتری برای ارزیابی و درک مکانیسم آنها در فرآیندهای مختلف و تخریب شیمیایی و بیولوژیکی آنها انجام شود. امروزه از روشهای نانوتکنولوژی برای کاهش دوز مصرفی این زیست کش ها در محصولات و افزایش کارایی آنها بهره می گیرند و امیدواریهایی نیز در این زمینه حاصل شده است. زیست کش ها بعنوان یک جزء جدا ناپذیر از صنعت قابل حذف نیستند و امید بر آن است با پیشرفت علوم مختلف زیست کشهایی با پایداری متناسب با هر محصول ایجاد شود که زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری متناسبی با فیزیولوژی انسان و محیط زیست داشته باشد. 
گردآورنده: دکتر اکبر عباسپور٭
٭کارشناس بخش آرایشی و بهداشتی معاونت غذا و دارو دانشگاه علوم پزشکی ایران
Minimum Inhibitory Concentration
Glutathione
Dermatitis
High Performance Liquid Chromatography
Gas Chromatography
Diode Array Detector
Ultraviolet-Visible Detector

    Reference:

1.         Do VQ, Seo Y-S, Park J-M, Yu J, Duong MTH, Nakai J, et al. A mixture of chloromethylisothiazolinone and methylisothiazolinone impairs rat vascular smooth muscle by depleting thiols and thereby elevating cytosolic Zn2+ and generating reactive oxygen species. Archives of Toxicology. 2021;95(2):541-56.
2.         Marks Jr JG, Moss JN, Parno JR, Adams RM, Belsito DV, DeLeo VA, et al. Methylchloroisothiazolinone/methylisothiazolinone (Kathon CG) biocide: second United States multicenter study of human skin sensitization. Dermatitis. 1993;4(2):87-9.
3.         Burnett CL, Bergfeld WF, Belsito DV, Klaassen CD, Marks JG, Shank RC, et al. Final report of the safety assessment of methylisothiazolinone. International journal of toxicology. 2010;29(4_suppl):187S-213S.
4.         Silva V, Silva C, Soares P, Garrido EM, Borges F, Garrido J. Isothiazolinone biocides: chemistry, biological, and toxicity profiles. Molecules. 2020;25(4):991.
5.         Abad-Gil L, Gismera MJ, Sevilla MT, Procopio JR. Determination of methylisothiazolinone in waters. Comprehensive study about electrochemical behaviour on gold electrode and optimization of square-wave voltammetric methods. Journal of Electroanalytical Chemistry. 2021;880:114831.
6.         Castanedo-Tardana MP, Zug KA. Methylisothiazolinone. Dermatitis. 2013;24(1):2-6.
7.         Urwin R, Warburton K, Carder M, Agius R, Wilkinson M. Methylisothiazolinone and methylchloroisothiazolinone contact allergy: an occupational perspective: CD07. British Journal of Dermatology. 2014;171:133-4.
8.         Burnett CL, Bergfeld WF, Belsito DV, Cohen D, Klaassen CD, Liebler DC, et al. Amended safety assessment of methylisothiazolinone as used in cosmetics. International journal of toxicology. 2021;40(1_suppl):5S-19S.
9.         Jeong Y, Lee M. In-vitro DNA and cell damage induced by 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one (CMIT) and suppressive effect of selected phytochemicals against CMIT toxicity. Journal of Environmental Biology. 2019;40(3):335-41.
10.       Liszewski W, Zaidi AJ, Fournier E, Scheman A. Review of aluminum, paraben, and sulfate product disclaimers on personal care products. Journal of the American Academy of Dermatology. 2021.
11.       Du S, McLaughlin B, Pal S, Aizenman E. In vitro neurotoxicity of methylisothiazolinone, a commonly used industrial and household biocide, proceeds via a zinc and extracellular signal-regulated kinase mitogen-activated protein kinase-dependent pathway. Journal of Neuroscience. 2002;22(17):7408-16.
12.       He K, Huang J, Lagenaur CF, Aizenman E. Methylisothiazolinone, a neurotoxic biocide, disrupts the association of SRC family tyrosine kinases with focal adhesion kinase in developing cortical neurons. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 2006;317(3):1320-9.
13.       Burnett CL, Boyer I, Bergfeld WF, Belsito DV, Hill RA, Klaassen CD, et al. Amended safety assessment of methylisothiazolinone as used in cosmetics. International journal of toxicology. 2019;38(1_suppl):70S-84S.
14.       Lee JH, Paek JH, Park HN, Park S, Kang H. Screening and detection of methylisothiazolinone and chloromethylisothiazolinone in cosmetics by UPLC-MS/MS. Analytical Science and Technology. 2020;33(3):125-33.
15.       Prapurandina N, Harmita H, Suryadi H. Development and validation of an analytical method for the determination of methylisothiazolinone and methylchloroisothiazolinone in cosmetic products using matrix solid-phase dispersion coupled to gas chromatography-mass spectrometry. International Journal of Applied Pharmaceutics. 2021;13(2):140-7.
16.       Ali HM, Alsohaimi IH, Khan MR, Azam M. Simultaneous Determination of Isothiazolinones and Parabens in Cosmetic Products Using Solid-Phase Extraction and Ultra-High Performance Liquid Chromatography/Diode Array Detector. Pharmaceuticals. 2020;13(11):412.
17.       Wang C, Zhang Q, Wang X. Determination of methylisothiazolinone and chloro-methylisothiazolinone in cosmetics by high performance liquid chromatography. Journal of Environment and Health. 1989.
18. Dr Lynne Gordon, Dermatologist, Adelaide, South Australia; Chief Editor: Dr Amanda Oakley, Dermatologist, Hamilton, New Zealand, 31 January 2016.
 


شناسه خبر : 18972
امتیاز شما برای این خبر: