j. Soc. Cosmet. Chem., 33, 97-114 (May/June 1982) IDENTIFIZIERUNG UND QUANTHATIVE BESTIMMUNG VON OXIDATIONSFARB- STOFFEN IN HAARF'ARBEMILN UND HAARTOGSM1TI'ELN Horst Gottschalck*, Renate Machens :' SYNOPSIS Identification and quantitative determination of oxidation dyes in hair dyes and hair tints by Horst Gottschalk and Renate Machens. Methods for the identification and the quantitive determination of 23 oxidation dyes in hair dyes and tints are described. The investigations included creme type of products as well as aerosol products (foam tints). Finished products were transformed into homogeneous solutions by dilution with alcohol and were then compared with pure oxidation dyes by thin layer chromatography. Identification was carried out with the aid of various solvent mixtures by spectral measurements of thin layer plates, by color reaction with different chemical detectors, or by Rf values. Quantitative determination was performed by direct photometric evaluation of the thin layer plates (densitometry) after color formation with the aid of detectors. The results of quantitative assays of different oxidation dyes in hair dyes and tints of known composition are reported. Quantitative assays of 2,4-diaminoanisol in hair dye mixtures (blend of dyeing cream and developer) were conducted by the described techniques during hair dyeing in order to determine the rate of transformation of 2,4-diaminoanisol under in-use conditions. 1. Einleitung Haarfiirbemittel enthalten Oxidationsfarbstoffe, von denen die wichtigsten aromatische Diamine, Aminophenole und mehrwertige Phenole sind. Eingearbeitet in emulsions- f6rmige oder shampooartige, alkalisch eingestellte Grundlagen werden sie durch Wasser- stoffperoxid zu waschfesten Haarfarbstoffen umgesetzt. *) Firma HANS SCHWARZKOPF GMBH, Hamburg 97

98 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS Ein Teil der Haart6nungsmittel arbeitet nach dem gleichen Prinzip, wiihrend bei anderen leicht oxidierbare, trifunktionelle Oxidationsfarbstoffe verwendet werden, die vom Luft- sauerstoff zu Haarfarbstoffen umgesetzt werden (eine weitere Gruppe von Haar- t6nungsmitteln, bei denen direktziehende Farbstoffe verwendet werden, soll hier nicht behandelt werden). Die Analytik der Oxidationsfarbstoffe ist in den letzten Jahren zunehmend von Bedeu- tung geworden, denn der Einsatz von Oxidationsfarbstoffen wurde vom Gesetzgeber nach Art und Menge beschriinkt. Da in den Rezepturen generell mehrere Oxidationsfarbstoffe teilweise in sehr geringen Konzentrationen neben anderen Komponenten vorliegen, ist vor dem Nachweis oder gar der quantitativen Bestimmung die Abtrennung dieser Substanzen erforderlich. Des- halb werden bei den bisher beschriebenen Verfahren fiir die Analyse der Oxidationsfarb- stoffe chromatographische Methoden eingesetzt. Die Autoren Jacobelli Turi (1), Pinter, Kramer, Kleeberg (2) und Gwiazda, Pobudejska- Piotrowska (3) setzten fiir die Trennung und Identifizierung von Oxidationsfarbstoffen die Papierchromatographie ein, andere Verfasser wie Goldstein, Kopf und Feinland (4), Pinter, Kramer (5), Liem (6) und Gagliardi (16) die Gaschromatographie (teilweise nach Derivatisierung). Die am h•iufigsten verwendete Methode ist die Diinnschichtchromato- graphie, hier liegen Ver6ffentlichungen vor von Goldstein, Kopf und Feinland (4), Pin- ter und Kramer (7), Urquizo (8), Legatowa (9), Liem (6), Zelazna und Legatowa (10), Cavallaro, Elli und Rossi (11, 12), Kottemann (13) und Gagliardi (16). Das Verfahren der Hochdruck-Fliissig-Chromatographie (HPLC) wird von Turchetto et al (14, 15) be- schrieben. Bei den meisten der zitierten Arbeiten handelt es sich um den qualitativen Nachweis der Oxidationsfarbstoffe. Die quantitative Bestimmung wurde nur teilweise vorgenommen, so fiir einige der Oxidationsfarbstoffe durch Gaschromatographie (4, 5, 6, 16), fiir ver- schiedene Amine (allerdings in einer Mischung der Reinsubstanzen) durch HPLC (14,15). Pinter und Kramer (7) und Legatowa (9) beschreiben die diinnschichtchromatographi- sche Trennung, die Elution und die spektralphotometrische Bestimmung im Eluat. Die in der vorliegenden Arbeit beschriebene diinnschichtchromatographische Trennung, Identifizierung und anschliegende quantitative Bestimmung durch densitometrische Auswertung der Chromatogramme ist nach unserer Kenntnis bisher nicht publiziert worden. Die Vorteile dieses Verfahrens gegeniiber der oben genannten Methode (diinn- schichtchrorfiatographische Trennung, Elution der zu bestimmenden Substanz und spektralphotometrische Bestimmung im Eluat) sind folgende: 1. Geringerer Arbeitsaufwand, schnellere Durchfiihrung der Bestimmung, 2. H6here Analysengenauigkeit, 3. H6here Nachweisempfindlichkeit. Nach dieser Methode wurden von uns zahlreiche Rezepturen von Haarfarben und Haar- t6nungsmitteln untersucht. Die Methode diente ferner dazu, das 2,4-Diaminoanisol (DAA) als ein Beispiel fiir einen Oxidationsfarbstoff wiihrend des Haarfiirbevorgangs quantitativ zu verfolgen. Zu diesem Zweck wurden nach Applikation des Fiirbebreies (Mischung aus Fiirbecreme mit dem wasserstoffperoxidhaltigen Farbentwickler) nach verschiedenen Einwirkungs-