Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

The effect of ammonium compound on the bioavailability of sodium lauryl sulfate

Paulina Aleksandra Mermon

Abstract

Sodium lauryl sulfate (SLS) has an excellent detergency and foaming properties, but frequent and prolonged skin contact with solutions of this surfactant can lead to severe skin irritation problems. It is believed that skin irritation caused by the surface active agents is mainly the result of the interaction with skin membranes. Mechanism of quaternary ammonium salts epidermal barrier protection may be caused by the reduction of the relationship of anionic surfactants to lipid structures of stratum corneum, by binding surface active agents to these salts, specifically favoring the creation of aggregates in solution. Many people are looking for compounds limiting the SLS and other surfactants penetration rate through human skin. In literature there are many reports regarding various substances additives to cosmetics in order to reduce or alleviate the surfactants irritancy potential. For example people use surface active agents mixtures, polymers additives or protein hydrolyzates. Due to the continuous, dynamic growth of the pharmaceutical and cosmetics market, there are still some research lead in order to find more compounds that could be used for such purposes. The aim of this study was to investigate the possibility of using quaternary ammonium salts as factors limiting penetration and soften irritant influence of anionic surfactant such as SLS. Therefore, an in vitro method, using the Flynn’s diffusion chamber, was used. A series of experiments of sodium lauryl sulfate penetration by model lipid membranes was conducted. The effect of three supplements concentrations (0.1, 0.3 and 0.5 g/L) of a group of four quaternary ammonium salts (PQ-7, PQ-10, PQ-28 and PQ-72) on the SLS penetration rate was examined. All experiments were performed in a buffer solution (pH 7.4 with 10% addition of ethanol) at a constant concentration of SLS (0.1 g/L). In addition, an experiments with the buffer solution pH changed and with lipid membranes in the quaternary ammonium salt pre-treatment were carried out. Moreover, an anhydrous betaine impact on the bioavailability of SLS was examined. Finally, parallel experiments were carried for the cosmetic form (shampoo). Contrary to initial expectations we do not identify any clear inhibitory effect of quaternary ammonium salts polymers on the SLS penetration rate. From all of the examined substances the most visible inhibitory effect in SLS penetration rate through the membranes was observed only for the highest concentrations of PQ-7 and for PQ-10 irrespectively to the concentration. Other compounds either did not affect 8 significantly the SLS penetration rate, or even accelerated the whole process. Changing the phosphate buffer pH from 7.4 to 8.0 have also caused the rise of SLS penetration rate. The observed results indicate a certain, possibly modifying the membrane, changing its lipophilicity or changing the organization of lipids in the membrane (by ionic interactions of the solution with membrane surface free fatty acids), quaternary ammonium salts impact on the lipid membrane.
Record ID
WUTbb5f4142aae34250abda51b62a731db4
Diploma type
Master of Science
Author
Paulina Aleksandra Mermon Paulina Aleksandra Mermon,, Undefined Affiliation
Title in Polish
Wpływ związków amoniowych na biodostępność siarczanu laurylosodowego
Supervisor
Sergiusz Dzierzgowski (FC/CDSB) Sergiusz Dzierzgowski,, Chair of Drug and Cosmetics Biotechnology (FC/CDSB)Faculty of Chemistry (FC)
Certifying unit
Faculty of Chemistry (FC)
Affiliation unit
Department Of Drug Technology And Biotechnology (FC/CDSB)
Study subject / specialization
, Biotechnologia Chemiczna - Leki i Kosmetyki
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
05-01-2012
Issue date (year)
2012
Keywords in Polish
sól sodowa siarczanu alkoholu laurylowego, czwartorzędowe sole amoniowe, przenikanie, komory dyfuzyjne Flynn’a
Keywords in English
Keywords: sodium lauryl sulfate, quaternary ammonium salts, permeation, Flynn’s diffusion chamber
Abstract in Polish
Sól sodowa siarczanu alkoholu laurylowego (SLS) ma doskonałe właściwości myjące i pieniące, jednak częsty i długotrwały kontakt skóry z roztworami tego środka powierzchniowo czynnego może prowadzić do powstania poważnych podrażnień skóry. Uważa się, że podrażnienia skóry wywołane przez spc są głównie efektem ich interakcji z błonami skóry. Mechanizmem ochrony bariery naskórkowej przez czwartorzędowe sole amoniowe może być właśnie redukcja powinowactwa anionowych spc do lipidowych struktur warstwy rogowej, poprzez wiązanie spc przez te sole, a ściślej sprzyjanie tworzeniu agregatów spc w roztworze. Poszukuje się związków wpływających na ograniczenie przenikania SLS i innych środków powierzchniowo czynnych przez ludzką skórę. W literaturze wiele jest doniesień na temat stosowania dodatków różnych substancji do kosmetyków celem ograniczenia lub złagodzenia drażniącego działania spc. Stosuje się m.in. mieszaniny spc, dodatki polimerów czy też hydrolizatów protein. Ze względu na nieustanny, dynamiczny rozwój rynku produktów farmaceutycznych i kosmetycznych wciąż prowadzone są badania mające na celu znalezienie większej ilości związków możliwych do zastosowania w takich celach. Celem niniejszej pracy było zbadanie możliwości zastosowania czwartorzędowych soli amoniowych jako czynników ograniczających przenikanie, a tym samym łagodzących działanie drażniące anionowego środka powierzchniowo czynnego jakim jest SLS. W związku z tym, metodami in vitro, wykorzystując komory dyfuzyjne Flynn’a, przeprowadzono serię doświadczeń przenikania siarczanu laurylosodowego przez modelowe membrany lipidowe. Zbadano wpływ trzech kolejnych stężeń (0,1; 0,3 oraz 0,5 g/L) dodatków serii czterech czwartorzędowych soli amoniowych (PQ-7; PQ-10; PQ-28 i PQ-72) na szybkość przenikania SLS. Wszystkie doświadczenia prowadzano w roztworze buforowym o pH 7,4 z 10% dodatkiem alkoholu etylowego, przy stałym stężeniu SLS (0,1 g/L). Dodatkowo przeprowadzono eksperymenty zmieniając wartość pH roztworu oraz zbadano wpływ pre-treatmentu membrany lipidowej w czwartorzędowej soli amoniowej na późniejszą szybkość przenikania SLS. Ponadto sprawdzono wpływ bezwodnej betainy na biodostępność SLS. Ostatecznie przeprowadzono analogiczne eksperymenty na formie kosmetycznej, jaką jest szampon. Wbrew początkowym oczekiwaniom nie zauważono wyraźnego wpływu hamującego stosowanych polimerów czwartorzędowych soli amoniowych na szybkość przenikania SLS. 6 Spośród wszystkich przebadanych substancji najbardziej widoczny efekt hamujący przenikania SLS przez membrany odnotowano jedynie w odniesieniu do najwyższego ze stosowanych stężeń PQ-7 oraz w odniesieniu do PQ-10 niezależnie od stosowanego stężenia. Pozostałe związki albo nie wpływały w znaczący sposób na szybkość przenikania SLS, albo wręcz przyspieszały ten proces. Zmiana pH z 7,4 do 8,0 stosowanego podczas badań buforu fosforanowego również negatywnie wpłynęła na szybkość przenikania SLS, zwiększając ją. Obserwowane wyniki wskazują na pewien, najprawdopodobniej modyfikujący membranę, zmieniający jej lipofilowość bądź też zmieniający organizację lipidów w membranie poprzez oddziaływania jonowe roztworu z wolnymi kwasami tłuszczowymi na powierzchni membrany, wpływ czwartorzędowych soli amoniowych na membranę lipidową.
File
  • File: 1
    Streszczenie - wersja polska.pdf
Request a WCAG compliant version

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/master/WUTbb5f4142aae34250abda51b62a731db4/
URN
urn:pw-repo:WUTbb5f4142aae34250abda51b62a731db4

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page