20
3.3 PREUČEVANJE IZVLEČKA ISLANDSKEGA LIŠAJA
Potrebno je poudariti, da je sestava, kakovost in stabilnost rastlinskih izvlečkov spremenljiva in težko predvidljiva. Pri tem ima velik vpliv del in zrelost uporabljene rastline, čas nabiranja, sestava prsti, podnebje, onesnaženost in drugi pomembni dejavniki. Sestavine so lahko tudi manj kakovostne, ker imamo manj vpogleda v dogajanje med samim nabiranjem, sušenjem in shranjevanjem rastline. Aktivne komponente so lahko tudi neznane, kar še dodatno otežuje natančno analitiko rastlinskega izvlečka. Dejanski odmerek aktivnih in ostalih prisotnih spojin je zato pogosto težko določljiv (15; 51).
3.3.1 Kvalitativna in kvantitativna sestava rastline in izvlečka islandskega lišaja
V preglednici II je predstavljena kvalitativna in kvantitativna sestava same rastline kot tudi izvlečka islandskega lišaja. Predpostavili smo namreč, da se vse sestavine ekstrahirajo v izvleček v enakih koncentracijah. Spojine so razdeljene v razrede, vključili pa smo tudi kemijske strukture in številke CAS, v kolikor je bil podatek dostopen v literaturi.
Preglednica II: Kvalitativna in kvantitativna sestava islandskega lišaja (10; 15; 16; 19; 23;
52; 53; 54; 55).
Razred Delež v
rastlini Spojina CAS
številka
Polisaharidi 25–50%
Lihenan 1402-10-4
(56)
21
Izolihenan
53025-03-9 (56)
3 %
Pentosan
140207-93-8 (57)
3,9 %
Celuloza
9004-34-6 (59004-34-6)
25,8 % Hemiceluloza
9034-32-6 (59034-32-6)
22 Ni
podatka
Izolihenanu podoben α-D-glukan Ci-3 Ni podatka
V bazah topen polisaharid KI-M-7 Ni podatka
Polisaharid iz manopiranoze, α-D-galaktopiranoze in β-D-α-D-galaktopiranoze
Ni podatka V bazi topen polisaharid iz glukopiranoze in
glukuronske kisline Ni
podatka
23 Disaharidi podatka Ni
Saharoza 57-50-1
(56)
Lišajske kisline
2,6–
11,5%
Fumaroprotocetrarna kislina 489-50-9 (56)
0,2–
0,3%
Protocetrarna kislina 489-51-0 (56)
24 0,1–
1,5%
Protolihesterinska kislina 493-46-9 (56)
2,0–
3,0%
Cetrarna kislina 489-49-6 (56)
1,0–
1,5%
Lihesterinska kislina 22800-25-5 (22800-25-57)
Sledovi
Salazinska kislina 521-39-1 (56)
25 Sledovi
Lihesterilna kislina Ni
podatka
Sledovi
Rocelarna kislina 19464-85-8 (57)
Dibenzofuranoidi 0,04 %
Usninska kislina 125-46-2 (56)
Kovine
0,075
mg/kg Živo srebro 7439-97-6
(56) 0,76
mg/kg Arzen 7440-38-2
(56) 0,30
mg/kg Kadmij 7440-43-9
(56) 530
mg/kg Železo 7439-89-6
(56)
30 mg/kg Svinec 7439-92-1
(56)
Terpenoidi podatka Ni Karvon 99-49-0
(56)
26 Ni
podatka
Bakenolid A (Fukinanolid A) 19906-72-0 (56)
Ogljikovodiki
Ni podatka
1,8-heptadekadien 58045-14-0 (57)
n-heneikozan 629-94-7
(57)
n-dokozan 629-97-0
(57)
n-eikozan 112-95-8
(57)
n-trikozan 638-67-5
(57)
27 Ni
podatka
n-heptadekan 629-78-7
(57)
n-oktadekan 593-45-3
(57)
n-nonadekan 629-92-5
(57)
Ogljikovodiki iz celuloze in hemiceluloze (1:3)
Maščobne kisline podatka Ni
Oleinska kislina 112-80-1 (56)
Linolna kislina 60-33-3
(56)
Linolenska kislina 463-40-1 (56)
Karotenoidi
30,1 μg/g suhe mase = 0,00301
%
β-kriptoksantin 472-70-8 (56)
28
Zeaksantin 144-68-3
(56)
Lutein epoksid
28368-08-3 (56)
Violaksantin 126-29-4
(56)
Mutatoksantin
31661-06-0 (57)
β-citraurin 650-69-1
(56)
29 Eterično olje
Steroli Fosfolipidi
3.4 OCENA VARNOSTI IZVLEČKA ISLANDSKEGA LIŠAJA IN NJEGOVIH SESTAVIN
3.4.1 Razvrstitev spojin v Cramer-jeve razrede toksičnosti
Za določitev ocene varnosti izvlečka islandskega lišaja smo spojine, identificirane iz literature, najprej razvrstili v Cramer-jeve razrede toksičnosti s programom Toxtree. Vsak razred nam preko vrednosti TTC, predstavljenih v preglednici III, jasno določi dopustne meje izpostavitve za posamezno spojino.
Preglednica III: Cramer-jevi razredi toksičnosti in njihove vrednosti TTC (42).
Razred I 1800 μg/oseba/dan Razred II 540 μg/oseba/dan Razred III 90 μg/oseba/dan
3.4.2 Določitev potencialne absorpcije
Določanje potencialnega obsega absorpcije spojin skozi kožo je pomemben parameter pri oceni njihove varnosti. Spojine se ob stiku s kožo lahko absorbirajo, dosežejo dermis, prepleten s kapilarami, in vstopijo v sistemski krvni obtok. Skozi kožo prehajajo s pasivno difuzijo ali pa neposredno preko znojnic in lasnih mešičkov. Vendar pa se določen delež spojin, ki ne prodrejo do živih plasti epidermisa, odstranijo v procesu deskvamacije in zato sistemskega krvnega obtoka ne dosežejo. Na absorpcijo spojin skozi kožo namreč vplivajo številni pomembni parametri. Poleg stanja kože, na katero nanesemo kozmetični izdelek, vrste kozmetičnega izdelka, koncentracije in topnosti spojin, so ključnega pomena predvsem
30
fizikalno-kemijske lastnosti spojin. Dermalno absorpcijo spojin iz kozmetičnega izdelka najbolj zanesljivo določimo eksperimentalno, s poskusi na koži oziroma kožnih modelih. V diplomski nalogi pa smo dermalno absorpcijo in s tem končno oceno varnosti rastlinskega izvlečka določili z uporabo prilagojenega računskega pristopa, ki je prav tako pomemben in široko uporabljen. Temelji na hitrosti difuzije spojin skozi kožo, na kar vplivajo številni pomembni parametri (58; 59; 60):
• Permeabilnostni koeficient (58; 61; 62)
Nevarnost, ki jo predstavlja absorpcija spojin skozi kožo, je običajno ocenjena s pomočjo permeabilnostnega koeficienta (Kp), ki je opredeljen kot količina spojine, ki v določenem času preide v kožo. Kadar ustrezni podatki za eksperimentalno določanje permeabilnostnega koeficienta niso na voljo, se najpogosteje uporablja matematična enačba, ki temelji na molekulski masi (MM) in porazdelitvenem koeficientu (logP) preučevane spojine. Slednji je definiran kot logaritem porazdelitve koncentracije spojine med dvema fazama, oktanolom in vodo. Oba potrebna podatka smo pridobili z uporabo programa ChemOffice, preko narisanih strukturnih formul spojin, permeabilnostni koeficient pa smo nato izračunali s pomočjo enačbe 1.
Enačba 1: Permeabilnostni koeficient
𝒍𝒐𝒈𝑲𝒑 = −2.7 + 0.71 · 𝑙𝑜𝑔𝑃 − 0.0061 · 𝑀𝑀 log𝐾𝑝… permeabilnostni koeficient spojine [𝑐𝑚
ℎ ] logP … porazdelitveni koeficient spojine, brez enote MM … molekulska masa spojine, [ 𝑔
𝑚𝑜𝑙]
Za izrazito lipofilne spojine so vrednosti Kp, dobljene po opisani enačbi 1, neustrezne. Ker se z večanjem lipofilnosti spojin povečuje tudi vrednost permeabilnostnega koeficienta, moramo v tem primeru upoštevati vpliv živih plasti epidermisa in dermisa ter uporabiti enačbo 2, ki izraža korigirano vrednost permeabilnostnega koeficienta (59).
31
Enačba 2: Korigirana vrednost permeabilnostnega koeficienta
𝐊𝐩𝐜𝐨𝐫𝐫 = Kp 1 +Kp · √MM
2.6
𝐾𝑝𝑐𝑜𝑟𝑟… korigirana vrednost permeabilnostnega koeficienta spojine, [𝑐𝑚
ℎ ] 𝐾p … permeabilnostni koeficient spojine, [𝑐𝑚
ℎ ] MM … molekulska masa spojine, [ 𝑔
𝑚𝑜𝑙]
• Nasičena topnost spojine v vodi (59; 60)
Hitrost difuzije spojin skozi kožo je neodvisna od formulacije kozmetičnega izdelka, pod pogojem, da je le-ta nasičena. To pomeni, da je hitrost difuzije konstantna, dokler ima spojina v dani formulaciji največjo termodinamično aktivnost in pod pogojem, da prisotne pomožne snovi ne spremenijo lastnosti kože ter njene barierne funkcije. Za hitrost difuzije spojin skozi kožo je zato pomembno določiti nasičeno topnost spojine v preučevani formulaciji. Pri tem smo si delo olajšali z uporabo podatka o nasičeni topnosti spojine v vodi, pri čemer nam pomaga parameter logS, pridobljen s programom ChemOffice. Za izračun topnosti spojine v vodi uporabimo enačbo 3 in enačbo 4.
Enačba 3: Topnost spojine v vodi
𝑺 = 10𝑙𝑜𝑔𝑆
Enačba 4: Nasičena topnost spojine v vodi
𝑪𝒘𝒂𝒕𝒔𝒂𝒕 = 𝑆 · 𝑀𝑀 · 1000
𝐶𝑤𝑎𝑡𝑠𝑎𝑡… nasičena topnost spojine v vodi [𝜇𝑔
𝑐𝑚2] S … topnost spojine v vodi, [𝑚𝑜𝑙
𝐿 ]
32 MM … molekulska masa spojine [ 𝑔
𝑚𝑜𝑙]
• Hitrost difuzije spojine skozi kožo (10; 59; 60)
Hitrost difuzije spojine skozi kožo opisuje količino spojine, ki preide kožo na enoto časa in površine. Neodvisna je od formulacije, v kateri je spojina dobro topna, in konstantna, če formulacija ne spremeni kožne bariere. Pri tem se je potrebno zavedati, da le malokatera formulacija na kožno bariero ne vpliva, kar je posledično potrebno upoštevati tudi pri končni oceni varnosti. Hitrost difuzije nam pomaga pri definiranju maksimalne potencialne absorpcije spojin skozi kožo na podlagi njihovih znanih lastnosti. Vrednost parametra narašča z naraščanjem lipofilnosti spojine ter manjšanjem molekulske mase. Lahko trdimo, da bo odstotek absorbirane spojine, z molsko maso višjo od 500 Da, gotovo nižji od 10 % in zato zanemarljiv. To pa je tudi razlog, da določenih polisaharidov nismo upoštevali pri izvedbi ocene varnosti. Njihova molekulska masa je namreč izredno visoka, saj doseže tudi približno 2000 kDa. Kljub temu pa moramo upoštevati, da je tveganje pri minimalni absorpciji zelo toksične spojine podobno tveganju pri dobri absorpciji šibko toksične spojine.
Hitrost difuzije spojine skozi kožo temelji na 1. Fick-ovem zakonu, katerega opisuje enačba 5.
Enačba 5: Hitrost difuzije spojine skozi kožo
𝑱𝒎𝒂𝒙 = 𝐾𝑝𝑐𝑜𝑟𝑟· 𝐶𝑤𝑎𝑡𝑠𝑎𝑡
𝐽𝑚𝑎𝑥… hitrost difuzije spojine skozi kožo, [
𝜇𝑔 𝑐𝑚2
ℎ ]
𝐾𝑝𝑐𝑜𝑟𝑟… korigirana vrednost permeabilnostnega koeficienta, [𝑐𝑚
ℎ] 𝐶𝑤𝑎𝑡𝑠𝑎𝑡… nasičena topnost spojine v vodi, [𝜇𝑔
𝑐𝑚3]
33
Izračun hitrosti difuzije spojin omogoča določitev maksimalne potencialne absorpcije ter njihovo klasifikacijo na podlagi fizikalno-kemijskih lastnosti. Kriteriji razvrščanja so predstavljeni v preglednici IV in preglednici V.
34
Preglednica IV: Potencialni obseg absorpcije spojin na osnovi njihovih fizikalno-kemijskih lastnosti (59).
> 1000 Ni pomemben Zanemarljiva
𝐽𝑚𝑎𝑥 < 0,1 > 300 < -1 ali > 5 Nizka 0,1 < 𝐽𝑚𝑎𝑥 < 1,0 ~ 200–300 > 2,0, 2,5 Srednje nizka 1,0 < 𝐽𝑚𝑎𝑥 < 10 ~ 150–250 ~ 1,0–2,0 Srednje nizka
10 < 𝐽𝑚𝑎𝑥 < 100 ~ 60–200 ~ 0,5–3,5 Visoka
𝐽𝑚𝑎𝑥 > 100 < 150 ~ -0,5–2,0 Visoka
Preglednica V: Delež absorbirane spojine v 24 urah glede na hitrost difuzije skozi kožo (59).
Najprimernejša metoda za oceno sistemske izpostavljenosti kozmetičnim sestavinam in s tem za oceno tveganja torej temelji na izračunu hitrosti difuzije skozi kožo v skladu z ustreznimi enačbami ter izračunu odstotka absorpcije v obdobju 24 ur. Poudariti je treba, da je za uporabo pristopa potrebno zagotoviti nekaj predpostavk, ki pa ne držijo vedno za kozmetične izdelke:
• preučevana spojina je v dani formulaciji prisotna v nasičeni koncentraciji, medtem ko so kozmetične sestavine navadno prisotne v veliko nižjih koncentracijah;
• v času vrednotenja je zagotovljena neomejena izpostavljenost spojini, medtem ko so kozmetični izdelki navadno nanešeni v končnih količinah, kar pripomore k upočasnjeni ter nelinearni kinetiki oziroma hitrosti difuzije spojin;
35
• formulacija ne vpliva na barierno funkcijo kože;
• z uporabo maksimalne difuzije spojine skozi kožo v času izpostavljenosti se morebitne nižje vrednosti difuzije prezrejo (59).
3.4.3 Določitev sistemske izpostavljenosti
• Izračun sistemske izpostavljenosti spojin z znano koncentracijo (63)
Zgornji izračuni so bili izvedeni na podlagi koncentracij spojin v posušenem izhodiščnem materialu islandskega lišaja. Na sistemsko izpostavitev vpliva le tisti odstotek spojine, ki se dejansko ekstrahira v preučevani izvleček. Pri predstavljenem pristopu ocenjevanja varnosti smo predpostavili, da so se vse spojine ekstrahirale v izvleček v enakih koncentracijah, kot so prisotne v izhodiščnem materialu in so tako na voljo za potencialno absorpcijo. Za določanje sistemske izpostavljenosti smo uporabili količino 18 gramov kozmetičnega izdelka z 0,1 % vsebnostjo izvlečka islandskega lišaja, kar predstavlja najvišjo vrednost izpostavljenosti, ki jo za oceno varnosti uporablja regulativna agencija za kozmetične izdelke in izdelke za osebno nego.
Sistemsko izpostavljenost smo izračunali z enačbo 6 z uporabo predhodno izračunane absorpcije (64).
Enačba 6: Sistemska izpostavljenost spojini
𝑺𝑬𝑫 = 𝐼 · 𝐷𝐴 · 10−2
SED … sistemska izpostavljenost spojini, [𝜇𝑔
𝑑𝑎𝑛] I … dnevna dermalna izpostavljenost spojini, [𝜇𝑔
𝑑𝑎𝑛] DA … dermalna absorpcija spojine, [%]
• Izračun sistemske izpostavljenosti spojin z neznano koncentracijo (63)
Preučevani izvleček islandskega lišaja vsebuje tudi nekaj spojin z neznano koncentracijo, katerim pa je prav tako potrebno določiti dopustno sistemsko izpostavljenost. Pri tem smo
36
si pomagali z maksimalno koncentracijo spojine v izvlečku, pod katero ne pride do tveganja za nastanek neželenih učinkov. Na osnovi dobljenih vrednosti smo nato izračunali sistemsko izpostavljenost.
Za izračun maksimalne koncentracije spojin v 0,1-odstotnem izvlečku islandskega lišaja in za izračun sistemske izpostavljenosti smo uporabili enačbo 6.
3.4.4 Izračun varnega dnevnega odmerka (63; 65)
Za izračun varnega dnevnega odmerka smo v literaturi spojinam poiskali vrednosti NOAEL, ki so opredeljene kot najvišji odmerek spojine, pri katerem ne pride do pojava neželenih učinkov. Pri izračunu smo vrednosti NOAEL delili z varnostnim faktorjem 100 in množili s predpostavljenimi 60 kg mase (povprečna masa človeka), kar nam prikazuje enačba 7. S pomočjo enačbe smo pridobljene rezultate nato primerjali z vrednostmi TTC Cramer-jevih razredov in ovrednotili ustreznost posameznih spojin.
Enačba 7: Varni dnevni odmerek
𝒅𝒏𝒆𝒗𝒏𝒂 𝒗𝒂𝒓𝒏𝒂 𝒊𝒛𝒑𝒐𝒔𝒕𝒂𝒗𝒍𝒋𝒆𝒏𝒐𝒔𝒕 = 𝑁𝑂𝐴𝐸𝐿 · 60 𝑘𝑔 100
dnevna varna izpostavljenost … [𝑚𝑔
𝑑𝑎𝑛]
NOAEL … najvišji odmerek snovi, pri katerem ne pride do pojava neželenih učinkov, [
𝑚𝑔 𝑘𝑔 𝑑𝑎𝑛] 100 … varnostni faktor
60 kg … povprečna telesna masa človeka
3.4.5 Izračun maksimalne koncentracije sestavin izvlečka v kozmetičnem izdelku
Posameznim spojinam izvlečka islandskega lišaja smo določili še maksimalno koncentracijo v kateri so te lahko prisotne v preučevanem kozmetičnem izvlečku brez pojava kakršnih koli neželenih učinkov. Pri izračunu smo upoštevali obseg potencialne absorpcije spojine v kožo
37
(10 %, 40 % oziroma 80 %) ter vrednosti TTC Cramer-jevega razreda, v katerega je spojina razvrščena. Uporabili smo enačbo 6.
38 4 REZULTATI IN RAZPRAVA
V nadaljevanju so prikazani rezultati ocene varnosti izvlečka islandskega lišaja kot kozmetične sestavine, ki smo jih pridobili z uporabo pristopa s pragom toksikološkega tveganja. Vsi dobljeni rezultati so osnovani na dnevni uporabi 18 gramov kozmetičnega izdelka, ki je vodna raztopina z 0,1 % izvlečka islandskega lišaja, in temeljijo na predpostavki, da so preučevane spojine v izvlečku prisotne v enakih koncentracijah kot v sami rastlini. Ker določanje nekaterih kemijskih struktur kot tudi preučevanje sestave nekaterih razredov spojin do danes še ni bilo izvedeno, pa v tem primeru ocene varnosti z opisanim pristopom nismo mogli izvesti.
4.1 SESTAVINE IZVLEČKA ISLANDSKEGA LIŠAJA Z ZNANO KONCENTRACIJO
V preglednici VI so predstavljene spojine, ki jih v preučevanem izvlečku najdemo v znanih koncentracijah. Na podlagi njihovih fizikalno-kemijskih lastnosti smo jim z uporabo ustreznih enačb in postopkov določili potencialni obseg absorpcije skozi kožo. Ta nam je skupaj z znanim deležem spojine v rastlini služila za izračun dnevne sistemske izpostavljenosti.
Za polisaharide, dibenzofuranoide, karotenoide ter nekatere lišajske kisline smo v literaturi našli podatek o njihovem deležu v rastlini. Vidimo, da največji del izvlečka predstavljajo polisaharidi, in sicer za lišaje značilna polisaharida lihenan ter izolihenan. Podobnost v njuni molekulski strukturi se odraža v podobnih fizikalno-kemijskih lastnosti, deležu absorpcije ter sistemski izpostavljenosti. Njuna sistemska izpostavljenost preko izvlečka v veliki meri preseže vrednost TTC Cramer-jevega razreda III, ki znaša 90 μg/dan. Pri tem se moramo zavedati, da vsebnost lihenana in izolihenana v sami rastlini zelo variira, saj sta spojini lahko prisotni vse od 25 do 50 %. Podobno tudi v primeru pentosana opazimo, da je vrednost TTC razreda III nižja od izračunane potencialne sistemske izpostavljenosti preko izvlečka, ki znaša 216 μg/dan. Pri hemicelulozi, razvrščeni v razred I z vrednostjo TTC 1800 μg/dan, pa lahko opazimo le rahlo previsoko vrednost potencialne sistemske izpostavljenosti. Po naših izračunih vrednost TTC Cramer-jevega razreda I namreč preseže le za dobrih 57 μg/dan. Pri tem ne smemo pozabiti, da so vrednosti TTC zelo konservativne. V primeru Cramer-jevega razreda III so predlagali tudi zvišanje vrednosti TTC na 180 μg/dan (63).
39
Vse lišajske kisline z znano koncentracijo (z izjemo protolihesterinske kisline) sodijo v isti Cramer-jev razred toksičnosti. Razvidno je, da do tega privede podobnost v fizikalno-kemijskih lastnostih spojin, za kar so odgovorne podobne kemijske strukture oziroma podobne funkcionalne skupine v njihovih strukturah. Fumaroprotocetrarna, protocetrarna in cetrarna kislina so namreč heterociklične spojine z elektrofilnimi funkcionalnimi spojinami, zaradi česar so uvrščene v Cramer-jev razred III, protolihesterinska kislina pa je zaradi razlik v strukturi uvrščena v Cramer-jev razred II. Zanimivo je, da sta protolihesterinska in lihesterinska kislina, kljub na videz podobnima kemijskima strukturama, uvrščeni v različna Cramer-jeva razreda. Obe spojini sicer vsebujeta petčlenski laktonski obroč, vendar je v primeru lihesterinske kisline ta nenasičen, kar je razlog za razvrstitev spojine v razred najvišje toksičnosti. Pri večini lišajskih kislin smo izračunali, da je sistemska izpostavljenost nižja od pripisane vrednosti TTC, kar pa ne drži za fumaroprotocetrarno in lihesterinsko kislino. Fumaroprotocetrarni kislini smo kljub minimalnem obsegu absorpcije izračunali potencialno sistemsko izpostavljenost preko izvlečka 207 μg/dan, kar je višje od maksimalne dopustne dnevne izpostavljenosti razreda III. Tako kot pri nekaterih polisaharidih pa tudi v tem primeru koncentracija fumaroprotocetrarne kisline nekoliko variira. Izračunana sistemska izpostavljenost namreč ustreza najvišji do sedaj izmerjeni koncentraciji spojine v rastlini. Prav tako je pri lihesterinski kislini vrednost sistemske izpostavljenosti preko izvlečka rahlo višja od vrednosti TTC 90 μg/dan, vendar bi v primeru dokončnega zvišanja vrednosti TTC za razred III na 180 μg/dan sistemska izpostavljenost sovpadala z varno mejo.
V sledovih oziroma v zelo nizki koncentraciji je v islandskem lišaju prisoten tudi dibenzofuranoid – usninska kislina, ki je uvrščena v razred visoke toksičnosti. Dnevno smo lahko izpostavljeni največ 90 μg spojine. Usninska kislina je spojina z nizko hitrostjo difuzije skozi kožo, kar je posledica fizikalno-kemijskih lastnosti, na primer molekulske mase 344,32 g/mol, ki ustreza razvrstitveni vrednosti > 300 g/mol. Kljub temu, da je spojina na podlagi kemijske strukture visoko toksična, pa zaradi nizkega deleža v rastlini sistemska izpostavljenost ne preseže vrednosti TTC.
Zadnji razred spojin z znano koncentracijo so karotenoidi, ki se v rastlini nahajajo v le 0,00301-odstotnem deležu, kar je izredno malo. Posledično je tudi dnevna sistemska izpostavljenost minimalna, zgolj 0,05 μg/dan, in je pričakovano veliko nižja od vrednosti TTC. Predstavljeni karotenoidi namreč sodijo v Cramer-jev razred III, z izjemo
β-40
kriptoksantina in zeaksantina, ki sta zaradi razlik v strukturi in fizikalno-kemijskih lastnosti uvrščena v razred II z vrednostjo TTC 540 μg/dan.
Preglednica VI: Analiza sestavin islandskega lišaja z znano koncentracijo s pristopom TTC.
Spojina
41 Lutein epoksid III 584,
89 7,68 -7,721 0,01
4.2 SESTAVINE IZVLEČKA ISLANDSKEGA LIŠAJA Z NEZNANO KONCENTRACIJO
Kot je razvidno že iz preglednice II o kvalitativni in kvantitativni sestavi izvlečka za določene spojine v literaturi nismo uspeli najti podatka o njihovem deležu v rastlini. Tem spojinam smo določili maksimalno dovoljeno koncentracijo v 0,1-odstotnem izvlečku islandskega lišaja, pri kateri ne pride do pojava neželenih učinkov, na podlagi vrednosti TTC Cramer-jevega razreda in potencialnega obsega absorpcije skozi kožo. Sistemsko izpostavljenost smo nato izračunali s pomočjo dobljene vrednosti in predpostavljene potencialne absorpcije skozi kožo. Izračuni so skupaj s fizikalno-kemijskimi lastnostmi prikazani v preglednici VII.
V izvlečku islandskega lišaja je prisoten disaharid saharoza. Za saharozo je ocenjena 40-odstotna absorpcija skozi kožo, saj se izračunana hitrost difuzije skozi kožo giblje med 0,1 in 1,0. Dnevna sistemska izpostavljenost temelji na Cramer-jevem razvrstitvenem razredu.
Program Toxtree je spojino uvrstil v razred visoke toksičnosti, kar nam pove, da smo lahko izpostavljeni maksimalno 90 μg saharoze/dan. Zato je lahko v preučevanem 0,1-odstotnem izvlečku prisoten le nizek delež spojine in sicer do 1,25 %. Razvrščanje spojin v razrede toksičnosti s programom Toxtree temelji zgolj na njihovi kemijski strukturi. Pri tem lahko pride do določenih neskladij s pričakovanimi razvrstitvami, saj program ne upošteva metabolizma in kemijske reaktivnosti spojin. Ker je saharoza, torej sladkor, naravna komponenta človeškega telesa in prehrane, bi jo lahko uvrstili v Cramer-jev razred I, z
42
maksimalno izpostavljenostjo 1800 μg/dan in največ 25-odstotnim deležem v preučevanem izvlečku (66).
V rastlini se nahajajo tudi nekatere lišajske kisline z neznanim deležem. Kljub enakem razredu spojin so vse navedene kisline razvrščene v različne Cramer-jeve razrede.
Potencialni obseg absorpcije lihesterilne in rocelatne kisline skozi kožo znaša 40 %, saj se hitrost difuzije skozi kožo giblje med 0,1 in 10. Kljub enaki hitrosti difuzije in podobnim fizikalno-kemijskim lastnostim obeh kislin pa je zaradi razlik v strukturi lihesterilna kislina uvrščena v razred I, rocelarna kislina pa v razred II. Največja dovoljena koncentracija lihesterilne kislini v 0,1-odstotnem izvlečku je zato lahko največ 25-odstotna, medtem ko je rocelarna kislina v izvlečku lahko prisotna v koncentraciji do 7,5 %. Salazinska kislina je tako kot večina lišajskih kislin uvrščena v razred visoke toksičnosti. Vendar pa je zaradi nizke hitrosti difuzije in minimalne absorpcije skozi kožo maksimalna dovoljena koncentracija v 0,1-odstotnem izvlečku največ 5-odstotna. V tem primeru tako ne presežemo varne dnevne sistemske izpostavljenosti – 90 μg/dan.
Za oba terpenoida je pričakovana 40-odstotna absorpcija. Za karvon je bila izračunana hitrost difuzije med 1,0 in 10, saj je molekulska masa spojine med 150 in 250 Da ter porazdelitveni koeficient med 1,0 in 2,0. Zaradi razvrstitve v razred II je maksimalna dovoljena koncentracija v 0,1 % izvlečku 7,5-odstotna, medtem ko je v primeru spojine bakenolid A dovoljena koncentracija do 1,25 %.
Pri ogljikovodikih izvlečka islandskega lišaja opazimo, da so ti uvrščeni v Cramer-jev razred I s hitrostjo difuzije skozi kožo nižjo od 0,1. To je posledica visoke molekulske mase (> 300 Da) in porazdelitvenega koeficienta spojin (> 5). Njihov potencialni obseg absorpcije skozi kožo je posledično le 10-odstoten. Zaradi nizke absorpcije in visoke dovoljene dnevne izpostavljenosti človeka – do 1800 μg/dan – je dovoljena koncentracija ogljikovodikov v preučevanem 0,1-odstotnem izvlečku vse do 100 %. Izjema med ogljikovodiki je le 1,8-heptadekadien, saj skozi kožo prehaja s hitrostjo difuzije, ki je višja od 0,1 in nižja od 1,0.
Na podlagi 40odstotne absorpcije je tako največja dovoljena koncentracija v izvlečku 25 -odstotna.
Določene podobnosti lahko opazimo med opisanimi ogljikovodiki in maščobnimi kislinami.
Za oba razreda spojin je značilna visoka molekulska masa in visok porazdelitveni koeficient logP. Prav tako so zaradi določenih vzporednic v kemijski strukturi uvrščene v razred I.
43
Maščobne kisline pa se od ogljikovodikov razlikujejo po hitrosti difuzije skozi kožo, ki je v tem primeru večja od 0,1 in manjša od 1,0, ter posledično tudi po višji absorpciji (40 %). Na
Maščobne kisline pa se od ogljikovodikov razlikujejo po hitrosti difuzije skozi kožo, ki je v tem primeru večja od 0,1 in manjša od 1,0, ter posledično tudi po višji absorpciji (40 %). Na