Wynik analityczny jako źródło informacji o surowcu i produkcie kosmetycznym – część II

Kategoria: Jakość i bezpieczeństwo
17 min. czytania

Podczas oceny jakości, stabilności, skuteczności i bezpieczeństwa stosowania surowców oraz produktów kosmetycznych wykorzystuje się wyniki analiz otrzymanych dla różnych parametrów fizykochemicznych. Niezbędne jest wykonanie szeregu czynności w celu uzyskania wyników analitycznych. Próby po pobraniu są transportowane do docelowego miejsca, gdzie są przygotowywane do analizy, a następnie poddawane badaniu. Otrzymane dane surowe należy w odpowiedni sposób opracować. Każdy z tych etapów może wnieść czynniki, które mają wpływ na wiarygodność wyników analitycznych, czyli zgodność dla badanej cechy ze stanem faktycznym. W pierwszej części artykułu omówiono pod tym względem procesy pobierania, transportowania, przechowywania i przygotowania prób do analiz.

Ta część opracowania poruszać będzie zagadnienia związane z wiarygodnością wyników analitycznych w odniesieniu do właściwego etapu poddania prób analizom, opracowania uzyskanych danych oraz pozostałych czynników laboratoryjnych. Podjęcie trafnych decyzji powinno zostać poprzedzone właściwą oceną i interpretacją uzyskanych wyników analiz. W niniejszej części omówione zostaną aspekty związane z przykładami parametrów fizykochemicznych, które mogą zostać zaraportowane w różny sposób. Wyzwaniem dla wytwórców kosmetyków są wyniki analityczne, które nie spełniają wymagań lub oczekiwań względem surowców lub produktów kosmetycznych.

Poddanie próby analizie i opracowanie uzyskanych danych

Pobrana i przygotowana próba surowca lub produktu kosmetycznego jest poddawana właściwej analizie. W tym etapie prowadzącym do uzyskania wyniku analitycznego odbywają się dalsze czynności laboratoryjne przeprowadzane bezpośrednio przez personel lub z wykorzystaniem odpowiedniej aparatury obsługiwanej przez ludzi. Jak już wcześniej wspomniano, finalny wynik analityczny może mieć postać opisową lub jako wartość liczbowa. Możliwe jest wyróżnienie dwóch głównych grup parametrów fizykochemicznych wykorzystywanych do oceny jakości surowców i produktów kosmetycznych na podstawie stosowanego podstawowego podziału metod analizy chemicznej na metody jakościowe i ilościowe. To parametry, które można sklasyfikować jako określone ilościowo i jakościowo. Parametry określone ilościowo, wyrażane w postaci liczbowej, odnoszą się do zawartości (ilości) danej substancji chemicznej w surowcu lub produkcie kosmetycznym, wyrażonej w procentach lub różnych jednostkach stężenia. Do tej grupy parametrów zaliczamy przede wszystkim zawartość, czystość, zanieczyszczenia chemiczne, skład. Drugi zbiór parametrów, określonych jakościowo, stanowią wszystkie pozostałe, czyli takie, które nie odnoszą się bezpośrednio do ilości substancji chemicznej. Można tu wymienić wszystkie parametry raportowane w formie opisowej (wygląd, identyfikacja itd.), a także jako liczba, ale nie odnoszącej się wprost do ilości określonej substancji chemicznej – na przykład lepkość, pH, temperatura topnienia. Pośredni typ stanowią parametry określane jako półilościowe – odnoszące się do ilości danej substancji, ale wyrażone nie w postaci konkretnej wartości liczbowej, a jako odniesienie do pewnej wartości granicznej. Poza przywołanym powyżej podziałem metod analizy chemicznej na jakościowe i ilościowe, w praktyce funkcjonuje podział również na metody analizy chemicznej klasycznej i instrumentalnej – na podstawie oceny, czy podczas analizy stosowane są bardziej zaawansowane urządzenia laboratoryjne czy nie. Biorąc pod uwagę omówione powyżej typy metod analitycznych oraz rodzaje parametrów fizykochemicznych, dane uzyskane podczas właściwej analizy próby badanej mogą stanowić finalny wynik analityczny lub być podstawą do jego uzyskania po odpowiednim opracowaniu. Danymi stanowiącymi końcowy, raportowany wynik analityczny są na przykład:

  • obserwacje poczynione podczas: oceny organoleptycznej analizowanej próby (wygląd makroskopowy, zapach), analiz identyfikacyjnych (przybranie odpowiedniego zabarwienia roztworu lub utworzenie się osadu w wyniku określonej reakcji chemicznej) albo oceny mikroskopowej analizowanej próby – możliwe jest udokumentowanie takich obserwacji na przykład w formie fotograficznej,
  • bezpośredni odczyt wartości analizowanej wielkości z elektronicznego urządzenia pomiarowego generowany dzięki zastosowaniu odpowiedniego oprogramowania: pH, przewodnictwo, lepkość, temperatura topnienia, gęstość, współczynnik załamania światła, wielkość cząstek dla techniki dyfrakcji promieniowania laserowego, zawartość wody metodą elektrochemiczną, strata po suszeniu z wykorzystaniem wago suszarki automatycznie obliczającej wynik.

Z kolei dane surowe wymagające dalszego opracowania w celu uzyskania końcowego wyniku analitycznego to między innymi: masa początkowa i po określonym czasie, objętość roztworu, objętość zajmowana przez substancję, czas, absorbancja, pole powierzchni piku, czas retencji piku, widmo absorpcyjne. Dane surowe mogą być opracowywane na różne sposoby. Pierwszym jest przeprowadzenie obliczeń na podstawie odpowiedniego, prawidłowo skonstruowanego wzoru z wykorzystaniem kalkulatora lub właściwie opracowanego, najlepiej zablokowanego do edycji arkusza kalkulacyjnego. W ten sposób można obliczyć wartość: straty po suszeniu na podstawie masy początkowej i po określonym czasie, potencjału antyoksydacyjnego korzystając z wartości absorbancji lub zawartości zanieczyszczeń bazując na polu powierzchni piku. Identyfikacja określonej substancji chemicznej może zostać przeprowadzona poprzez porównanie widma absorpcyjnego lub czasu retencji piku próby badanej z takimi samymi danymi uzyskanymi dla wzorca tej substancji otrzymanego w takich samych warunkach (taki sam sposób przygotowywania i taka sama metoda pomiarowa). Zasadnym jest stwierdzenie, że zarówno dla parametrów określanych jako jakościowe, jak i ilościowe wynik analityczny mogą stanowić dane bezpośrednio uzyskane podczas analizy lub niezbędne jest opracowanie takich danych surowych w celu uzyskania finalnego wyniku. Bardzo ważnym czynnikiem wpływającym na uzyskanie rzetelnych danych i w konsekwencji tego dysponowanie wiarygodnym wynikiem analitycznym jest stosowanie właściwie opracowanego oraz zwalidowanego sposobu postępowania. Podczas opracowywania i rozwoju takiego sposobu postępowania wybiera się odpowiednią technikę pomiarową oraz dobiera parametry analityczne. Walidacja jest potwierdzeniem, że opracowana ścieżka postępowania jest adekwatna do założonego celu. Innymi słowy – prowadzi do uzyskania wiarygodnego wyniku analitycznego. Podczas walidacji metody analitycznej potwierdza się słuszność wyboru nie tylko samej metody analizy lub pomiaru, ale także sposobu przygotowania próby do analizy oraz opracowania uzyskanych danych, jeśli ta czynność jest wymagana. Te trzy etapy prowadzące do uzyskania wyniku analitycznego są wzajemnie ze sobą powiązane następując kolejno jako ciągły proces analityczny w tej samej części przedsiębiorstwa (laboratorium). Przeprowadzenie walidacji metody analitycznej powinno obejmować ocenę takich parametrów walidacyjnych jak:

  • selektywność i specyficzność – zdolność do oceny surowca lub produktu kosmetycznego pod kątem określonej grupy substancji chemicznych lub jednej konkretnej substancji chemicznej,
  • czułość – możliwość wykrycia i określenia ilości analitu na określonym poziomie – liczbowo określana przez granicę wykrywalności i granicę oznaczalności,
  • precyzja – możliwość uzyskiwania zbieżnych, powtarzalnych wyników analitycznych dla tej samej próby badanej – charakteryzowana za pomocą odchylenia standardowego lub względnego odchylenia standardowego,
  • odpowiedź – ocena zmiany wartości mierzonej wielkości (absorbancja, pole powierzchni piku itd.) wraz ze zmianą ilości analitu. Najbardziej oczekiwaną jest odpowiedź liniowa, czyli zmiana wartości mierzonej wielkości wprost proporcjonalna do zmiany ilości analitu,
  • dokładność – możliwość uzyskiwania wyniku analitycznego zgodnego z rzeczywistym, której miarą jest odzysk analitu,
  • zakres – przedział pomiędzy najmniejszą i największą ilością analitu w którym wykazano, że metoda analityczna charakteryzuje się odpowiednim poziomem odpowiedzi, precyzji oraz dokładności,
  • precyzja pośrednia – możliwość uzyskiwania zbieżnych, powtarzalnych wyników analitycznych dla tej samej próby przez różne osoby, z wykorzystaniem różnego sprzętu laboratoryjnego i o różnym czasie – określana przez różnicę względną pomiędzy wynikami analitycznymi uzyskanymi przez dwie osoby,
  • odporność – ocena zmienności uzyskiwanych wyników analitycznych po wprowadzeniu różnych modyfikacji w metodzie analitycznej. Do oceny odporności wykorzystuje się różnicę względną pomiędzy wynikami analitycznymi uzyskanymi dla domyślnych parametrów oraz wprowadzonych modyfikacji.

Zakres parametrów walidacyjnych zależy indywidualnie od stopnia skomplikowania opracowywanej metody analitycznej. Dla prostego testu identyfikacyjnego (parametr określany jakościowo) zasadną jest ocena selektywności i specyficzności oraz odporności. Z kolei, jeśli celem jest zbadanie dokładnej ilości zanieczyszczeń organicznych (parametr określany jako ilościowy), należy poddać ocenie wszystkie wymienione parametry walidacyjne. Znane są przypadki, dla których czas upływający od przygotowania próby do właściwej analizy lub pomiaru ma zasadnicze znaczenie dla uzyskania wiarygodnego wyniku analitycznego. Na przykład podczas oznaczania substancji pokrewnych dla surowca kwas askorbowy wykorzystując chromatografię cieczową, zgodnie z metodyką opisaną w Farmakopei Europejskiej roztwór próby badanej powinien być sporządzony bezpośrednio przed użyciem. Stabilność roztworów prób badanych i wzorcowych podlega ocenie podczas opracowywania, rozwoju i walidacji metody analitycznej. Ocenia się zmienność w czasie takich cech jak: ilości składników roztworu wzorcowego, profil zanieczyszczeń chemicznych w roztworze badanym. Tego typu badania przeprowadza się również dla innych roztworów stosowanych podczas analizy: rozpuszczalniki, reagenty, fazy ruchome dla których ocenie podlega na przykład zmiana wartości pH wraz z upływem czasu. Dla wszystkich przygotowywanych roztworów zasada jest także wizualna ocena i sprawdzenie, czy po pewnym czasie od sporządzenia nie pojawia się zmiana zabarwienia lub zmętnienie.

Inne czynniki laboratoryjne mające wpływ na wiarygodność wyniku analitycznego

W trakcie przygotowania próby do analizy oraz podczas analizy lub pomiaru, w zależności od badanego parametru fizykochemicznego wykorzystuje się zróżnicowane odczynniki chemiczne, substancje wzorcowe, szkło, urządzenia i akcesoria laboratoryjne. Czynności te przeprowadzane są z udziałem ludzi. Zarówno praca personelu, jak i wymienione powyżej elementy z obszaru laboratoryjnego mogą wnieść czynniki mające wpływ na wiarygodność uzyskiwanych wyników analitycznych. Odczynniki chemiczne stosowane na przykład jako reagenty, rozpuszczalniki, ekstrahenty lub składniki faz ruchomych mogą być źródłem interferencji, czyli czynników oddziałujących na wartość rejestrowanej wielkości i w ten sposób wpływać na wynik analityczny.


Przykładowo, podczas oznaczania rozpuszczalników resztkowych metodą chromatografii gazowej zanieczyszczenia obecne w odczynnikach stosowanych do przygotowania roztworu próby badanej i roztworu wzorcowego mogą charakteryzować się takim samym lub zbliżonym czasem retencji piku co oznaczane rozpuszczalniki (piki interferujące). Ważne jest, aby jakość odczynników chemicznych, a przede wszystkim ich czystość chemiczna była właściwie dopasowana do celu analizy (badanego parametru fizykochemicznego). Inna jakość stężonego kwasu azotowego(V) może być wymagana podczas oznaczania chlorków metodą miareczkowania z wizualną lub potencjometryczną detekcją punktu końcowego, a inna podczas oznaczania metali ciężkich metodami atomowej spektrometrii absorpcyjnej. Dla parametrów fizykochemicznych dla których stosowane odczynniki chemiczne wnoszą wkład do uzyskiwanych danych należy rejestrować takie dane także dla ślepej próby – przygotowywanej w taki sam sposób jak roztwór próby badanej i/lub roztwór wzorcowy, ale niezawierającej substancji badanej i/lub wzorcowej. Podczas późniejszego opracowywania uzyskanych danych, wartość określonej wielkości zarejestrowana dla ślepej próby jest odejmowana od wartości tej samej wielkości zarejestrowanej dla roztworu próby badanej i/lub roztworu wzorowego. Zarówno odczynniki chemiczne, jak i substancje wzorcowe powinny być przechowywane zgodnie z zaleceniami ich producentów w celu zapewnienia trwałości tych substancji chemicznych – w warunkach określonej temperatury i wilgotności oraz w szczelnie zamkniętych opakowaniach. Zawartość określonej substancji chemicznej (zwana także czystością lub mocą) przypisana do odczynnika chemicznego lub substancji wzorcowej powinna zostać uwzględniana podczas obliczania zawartości tej samej substancji chemicznej (główny składnik lub zanieczyszczenia) w analizowanej próbie. Jest to sposób postępowania wymagany, jeśli ilość określonej substancji chemicznej w próbie badanej jest wyznaczana na podstawie wartości mierzonej wielkości (na przykład absorbancja lub pole powierzchni piku) dla roztworu próby badanej i roztworu wzorcowego.

Szkło laboratoryjne odgrywa istotną rolę dla zapewnienia wiarygodności wyniku analitycznego. Należy stosować szkło laboratoryjne o określonej klasie, bez pęknięć lub nadmiernych zarysowań, a naczynia miarowe (na przykład kolby miarowe lub pipety) powinny być kalibrowane i okresowo sprawdzane w czasie użytkowania pod kątem zgodności rzeczywistej pojemności z deklarowaną. Bardzo ważnym aspektem jest opracowanie oraz stosowanie w codziennej pracy odpowiedniego sposobu czyszczenia szkła laboratoryjnego po wykorzystaniu do analizy. Warto również prowadzić okresową kontrolę skuteczności stosowanego sposobu czyszczenia szkła laboratoryjnego poprzez oznaczanie ogólnego węgla organicznego dla prób wodnych popłuczyn uzyskanych z reprezentatywnej liczby akcesoriów wybranych dla każdego rodzaju szkła laboratoryjnego wykorzystywanego w codziennej pracy. Roztwory zawierające substancje wrażliwe na działanie promieniowania widzialnego lub UV (na przykład niektóre witaminy) przygotowuje się wykorzystując naczynia miarowe wykonane z nieprzezroczystego szkła. Analityczne aktywności laboratoryjne są przeprowadzane dla prób surowców i produktów kosmetycznych z użyciem zróżnicowanych urządzeń takich jak: waga, suszarka, piec, pH-metr, wiskozymetr, gęstościomierz, refraktometr, konduktometr, polarymetr, granulometr, przesiewacz, spektrometr, spektrofotometr, urządzenie do miareczkowania, chromatograf cieczowy, chromatograf gazowy. Bardziej zaawansowane urządzenia (na przykład spektrometr lub chromatograf) obsługiwane są z wykorzystaniem odpowiednio zwalidowanego oprogramowania sterującego ich pracą. W codziennej pracy zastosowanie znajdują również liczne akcesoria laboratoryjne: elektrody, kolumny chromatograficzne oraz części wymienne urządzeń takie jak lampy UV. Ważnym czynnikiem warunkującym uzyskanie wiarygodnego wyniku analitycznego jest poprawna praca stosowanych urządzeń, co można ocenić na kilka sposobów. Personel laboratoryjny przeprowadza sprawdzenia okresowe urządzeń z określoną częstotliwością – codziennie przed pierwszym użyciem, jeden raz w tygodniu, co pół roku itd. W tym celu stosuje się na przykład odważniki o znanej masie (waga), roztwory buforowe charakteryzowane określoną wartością pH (pH-metr) lub zaprogramowaną w urządzeniu ścieżkę sprawdzenia układu optycznego (spektrometr). Urządzenia takie jak spektrometr, waga lub chromatograf podlegają również bardziej zaawansowanym sposobom sprawdzenia (kwalifikacja, legalizacja) przez zewnętrzny serwis wspierający, do którego zgłaszane są też wszelkie usterki występujące podczas codziennej eksploatacji sprzętu. Dla uzyskania wiarygodnego wyniku analitycznego mają znaczenie również właściwa eksploatacja i dbałość o stosowane sprzęty – zachowanie ich czystości (odpowiednie płukanie chromatografu cieczowego i kolumny do chromatografii cieczowej po zakończeniu analizy itd.), czy przechowywanie pomiędzy analizami zgodnie z zaleceniami ich producentów (kolumna do chromatografii cieczowej wypełniona właściwym roztworem, nie „na sucho”, elektrody wypełnione i zanurzone we właściwym roztworze itd.). Dla omawianych kwestii dotyczących oprzyrządowania nie bez znaczenia jest ogólnie pojęta jakość stosowanych odczynników. Jednostkowa analiza może być charakteryzowana indywidualnymi wymaganiami, których spełnienie należy sprawdzić każdorazowo podczas jej wykonywania dla danego układu analitycznego. Takie sprawdzenie nazywamy testem sprawności systemu – SST, ang.: system suitability test.

Dla analiz chromatograficznych może to być względne odchylenie standardowe z pola powierzchni piku dla kilku powtórzeń zarejestrowania chromatogramu roztworu wzorcowego, ale także inne wielkości znane dla analiz chromatograficznych: współczynnik symetrii piku, liczba półek teoretycznych, współczynnik rozdzielenia pomiędzy dwoma sąsiadującymi pikami, stosunek sygnału do szumu itd. Innym przykładem jest wyznaczenie zabarwienia roztworu sacharozy wyrażonej w formie liczbowej, zgodnie z metodyką opisaną w Farmakopei Europejskiej. Dla każdej analizowanej serii sacharozy sporządza się dwa roztwory o takim samym stężeniu substancji badanej. Obydwa przygotowane roztwory poddaje się pomiarom współczynnika załamania światła i absorbancji, a następnie wykorzystując odpowiedni wzór oblicza się zabarwienie dla każdego roztworu osobno. Wynik analizy stanowi średnia arytmetyczna z tych dwóch rezultatów. W tym przypadku w ramach testu sprawności systemu należy sprawdzić czy różnica pomiędzy pojedynczymi wynikami wartości zabarwienia w ramach jednej serii wynosi poniżej trzech jednostek. Za każdym razem, kiedy specyficzny SST nie zostanie spełniony, uzyskany wynik analityczny nie uznaje się za wiarygodny i należy powtórzyć analizę wprowadzając jednocześnie odpowiednie działania naprawcze adekwatne dla danej metodyki.

Żaden wynik analityczny nie jest uzyskiwany bez udziału człowieka. Dla zapewnienia wiarygodności rezultatu, personel laboratoryjny powinien posiadać odpowiednie kwalifikacje oraz postępować zgodnie z regułami dobrej praktyki wytwarzania, obowiązującymi procedurami, metodykami i innymi dokumentami systemu zapewnienia jakości. Nieuniknionym w codziennej pracy czynnikiem jest błąd ludzki, którego częstotliwość występowania powinna być możliwie najbardziej minimalizowana. Można to osiągnąć dzięki okresowym szkoleniom przypominającym, rozmowom uświadamiającym, weryfikacji przez drugiego pracownika zapisów dokumentujących przeprowadzone czynności lub różnym usprawnieniom w obszarze laboratoryjnym, na przykład odmienne, dodatkowe oznakowanie podobnie wyglądających naczyń miarowych, ale o różnej pojemności, takich jak kolby miarowe o pojemności 20 ml i 25 ml.

W odniesieniu do wiarygodności wyniku analitycznego należy wskazać takie czynniki jak niepewność pomiarowa dla każdego stosowanego urządzenia (definiowana przez producenta) oraz niepewność charakteryzująca obserwacje lub odczyty przeprowadzane przez ludzi – na przykład zaobserwowanie punktu końcowego miareczkowania w przypadku zmiany barwy roztworu lub odczyt objętości zużytego odczynnika miareczkującego w biurecie. Właściwe rejestrowanie, przechowywanie, integralność danych oraz kontrolowanie pracy, przegląd zapisów pracy urządzeń w zasobach oprogramowania sterującego ich pracą (audit trail) również są czynnikami ważnymi dla oceny wiarygodności uzyskiwanego wyniku analitycznego.

Przykłady oceny i interpretacji parametrów fizykochemicznych i wyników analitycznych

W celu oceny jakości surowca lub produktu kosmetycznego, a następnie podjęcia względem nich odpowiedniej decyzji, wyniki analityczne uzyskiwane dla parametrów fizykochemicznych są odnoszone do kryteriów akceptacji (opis, wymagania liczbowe itd.) określonych na przykład w specyfikacji. Parametry fizykochemiczne mogą być definiowane, a wyniki analityczne mogą być raportowane w różny sposób – w zależności od wytwórcy surowca, odniesienia do danej monografii, rodzaju dokumentacji lub uregulowania prawnego, a także specyficznej charakterystyki surowca, produktu kosmetycznego lub zastosowanej metodyki. Ważne jest więc, aby uzyskany wynik analityczny dla danego parametru fizykochemicznego został oceniony i zinterpretowany biorąc pod uwagę powyższe aspekty. Ma to kluczowe znaczenie zwłaszcza wtedy, gdy poddaje się ocenie jakość takich samych surowców lub podobnych produktów kosmetycznych pochodzących od różnych wytwórców, którzy mogą na przykład definiować takie same lub podobne wymagania jakościowe w inny sposób. Poniżej omówiono przykłady różnego sposobu definiowania parametrów fizykochemicznych i raportowania wyników analitycznych, często napotykanych w codziennej praktyce.

W monografiach Farmakopei Europejskiej surowców, dla których zdefiniowano więcej niż jeden parametr w ramach identyfikacji, każdemu takiemu testowi, poza nazwą, przypisuje się oznakowanie za pomocą wielkiej litery. Na przykład w monografii gliceryny znajdują się trzy parametry wykorzystywane do identyfikacji tego surowca oznakowane i nazwane następująco: A – współczynnik załamania światła, B – widmo IR i C – gęstość względna. Podobny system oznakowania stosowany jest w monografiach Farmakopei Europejskiej dla organicznych zanieczyszczeń chemicznych. Dla gliceryny wyróżnia się zanieczyszczenia: A – glikol dwuetylenowy, B – glikol etylenowy i C – glikol propylenowy. Co ważne, dla obydwu powyżej omówionych rodzajów parametrów takie samo oznaczenie literowe dla różnych surowców oznacza z reguły inne badanie, na przykład symbol „A” przy identyfikacji nie zawsze odpowiada współczynnikowi załamania światła. W związku z tym taki system oznaczeń parametrów powinien być interpretowany indywidualnie dla każdego materiału. Wynik analityczny dotyczący wyznaczenia ilości zanieczyszczeń chemicznych w surowcu lub produkcie kosmetycznym może być raportowany na różne sposoby. Jeśli jest to parametr określony ilościowo z limitem wyrażonym na przykład w jednostce ppm, wynik analityczny może być raportowany jako konkretna wartość liczbowa w przypadku uzyskania rezultatu powyżej granicy oznaczalności. Możliwe jest także zaobserwowanie wyniku raportowanego jako: ND (nie wykryto, ang.: not detected – zerowa wartość mierzonej wielkości, na przykład pola powierzchni piku), <DL (BDL) lub <QL (BQL) (poniżej granicy wykrywalności lub oznaczalności wyznaczonych podczas walidacji danej metody, ang.: detection limit, quantification limit, B jako skrót od określenia „poniżej”, ang.: below). Istnieje również możliwość raportowania wyniku zapisanego jako poniżej konkretnej wartości liczbowej. Jeśli wartość ta jest mniejsza od dopuszczalnego limitu zawartości danego zanieczyszczenia chemicznego, podana liczba odnosi się do granicy wykrywalności lub oznaczalności. Jednak, jeśli wynik analityczny zaraportowany liczbowo w ten sposób jest równy limitowi ze specyfikacji (na przykład limit specyfikacji: maksymalnie 100 ppm, wynik zaraportowany jako <100 ppm), prawdopodobnie ma się do czynienia z opisanym wcześniej rodzajem parametru określonym jako półilościowy (limit test). Wartość mierzonej wielkości dla roztworu próby badanej jest porównywana wtedy z wartością tej samej wielkości dla roztworu wzorcowego zawierającego dane zanieczyszczenie w ilości równej limitowi specyfikacji (tu 100 ppm) bez przeprowadzania obliczeń mających na celu określenie konkretnej zawartości zanieczyszczenia chemicznego w analizowanej próbie surowca lub produktu kosmetycznego. Informacje dotyczące wykrycia określonego zanieczyszczenia w surowcu lub produkcie kosmetycznym (pojawiające się na przykład w notyfikacjach jednostek nadzorujących rynek) powinny być rozszerzane o podanie wartości liczbowej dla zawartości takiego zanieczyszczenia i odniesienie uzyskanego rezultatu do dopuszczalnego limitu, jeśli taki został określony – przeprowadzenie oceny czy taki limit został przekroczony czy nie.

Pojęcie „wykrycia zanieczyszczenia” jest bardzo ogólne i może odnosić się zarówno do ilości dopuszczalnej, bezpiecznej dla konsumenta, jak również do ilości, która może stwarzać zagrożenie. Wynik badania dla takich parametrów jak pH, przewodnictwo, gęstość, gęstość względna, współczynnik załamania światła, lepkość powinien być raportowany wraz z informacjami na temat temperatury analizowanej próby (surowiec, produkt kosmetyczny, roztwór lub zawiesina). Dodatkowo, jeśli pomiarowi poddaje się roztwór lub zawiesinę, należy uzupełnić wynik analityczny o informację dotyczącą stężenia danej substancji chemicznej lub produktu. Parametry określające wielkość cząstek (uziarnienie) materiału mogą być zdefiniowane oraz raportowane w różny sposób. Zapis typu d10 (lub d(0,1)), d50 (lub d(0,5)) itd. z wynikiem wyrażonym na przykład w μm oznacza, że 10%, 50% itd. cząstek materiału charakteryzuje się określoną wielkością. Inny możliwy sposób to zdefiniowanie tego parametru w odniesieniu do danej wielkości cząstek i zaraportowanie wyniku w jednostkach procentowych, na przykład parametr „<100 μm” z wynikiem „20%” oznacza określenie, że 20% cząstek materiału ma wielkość poniżej 100 μm. Dodatkowo wielkość cząstek może być oceniana z użyciem różnych metod analitycznych: sitowa (przesiew wibracyjny lub z użyciem powietrza pod określonym ciśnieniem), dyfrakcji promieniowania laserowego (technika sucha lub mokra) albo mikroskopowa – bazujących na różnych zjawiskach fizycznych i wykorzystujących inne modele obliczeniowe. Należy podkreślić, że ten sam materiał analizowany różnymi metodami wymienionymi powyżej może charakteryzować się różnymi wynikami analitycznymi dla omawianego parametru. Dla metody wykorzystującej dyfrakcję promieniowania laserowego znaczenie ma również producent i model (dla tego samego producenta) aparatury – granulometru. W związku z powyższym, porównywanie wielkości cząstek tego samego typu materiału pochodzącego od różnych wytwórców ma uzasadnienie i jest wiarygodne tylko wtedy, gdy dysponuje się wynikami analitycznymi uzyskanymi z użyciem takiej samej metody charakteryzującej się takimi samymi parametrami analitycznymi oraz w przypadku metody dyfrakcji promieniowania laserowego, aparatury od tego samego producenta i/lub o takim samym modelu granulometru oraz takiej samej techniki pomiarowej (sucha lub mokra). Dane dotyczące wielkości cząstek umożliwiają ocenę tego jakim rodzajem surowca dysponuje się – czy jest to materiał mikronizowany lub niemikronizowany. Wiedza taka ma znaczenie podczas opracowywania receptury oraz późniejszej komercyjnej produkcji kosmetyków, których jakość i funkcjonalność zależy od wartości omawianego parametru. To takie produkty kosmetyczne jak formy suche (do makijażu, pudry myjące, sole do kąpieli itd.) lub kosmetyki promieniochronne. Parametr zawartość dla materiału jednoskładnikowego może być nazywana jako zawartość, zawartość w przeliczeniu na substancję suchą/bezwodną lub zawartość w przeliczeniu na substancję suchą/ bezwodną i pozbawioną rozpuszczalników resztkowych – w zależności od tego, czy uwzględniono tylko obecność danej substancji chemicznej, czy także ilość wody lub rozpuszczalników resztkowych w materiale.

Ma to znaczenie w przypadku każdego surowca dla którego wyznacza się parametry takie jak strata po suszeniu, zawartość wody lub zawartość rozpuszczalników resztkowych, ale w szczególności dla takiego, który występuje w formie uwodnionej. Zagadnienie to ma również znaczenie dla interpretacji raportowania zawartości danej substancji dla wzorców stosowanych podczas analiz. Ilość danej substancji chemicznej lub podobnych substancji chemicznych w surowcu lub produkcie kosmetycznym może być definiowana i wyrażana za pomocą specjalnych jednostek. Jest tak na przykład w przypadku retinolu i estrów retinolu: octanu, propionianu oraz palmitynianu retinylu. Aktywność tych form witaminy A jest wyrażona w jednostce ekwiwalentu retinolu (R.E., ang.: retinol equivalent). 1 mg R.E. odpowiada aktywności 1 mg retinolu – ta forma witaminy A służy jako punkt wyjścia do zdefiniowania jednostki R.E. Dla estrów retinolu wykorzystuje się przeliczenie wynikające ze stechiometrii. 1 mg R.E. odpowiada więc aktywności 1,147 mg octanu retinylu, 1,195 mg propionianu retinylu lub 1,832 mg palmitynianu retinylu. Z ilości danej substancji chemicznej odniesionej do masy na przykład wyrobu kosmetycznego w której się znajduje wynika jej stężenie. Analogicznie więc można stosować jednostkę % R.E. – 1% R.E. odpowiada 1% retinolu, 1,147% octanu retinylu, 1,195% propionianu retinylu lub 1,832% palmitynianu retinylu.

Wynik nie spełniający wymagań lub oczekiwań

Nawet przy zastosowaniu prawidłowo skonstruowanego procesu prowadzącego do uzyskania wyniku analitycznego może zdarzyć się, że otrzymany rezultat nie spełnia wymagań lub oczekiwań. Chodzi tu na przykład o wymagania jakościowe stawiane wobec surowca kosmetycznego w specyfikacji lub oczekiwania względem gotowego produktu, takie jak zamierzona zawartość substancji aktywnej. Dla każdego z tych przypadków staje się przed wyzwaniem ustalenia przyczyny zaistniałej sytuacji. W tym celu należy opracować i stosować odpowiednie podejście proceduralne, które w możliwie sprawny i przede wszystkim rzetelny sposób umożliwi wyjaśnienie źródła zaobserwowanej niezgodności jakościowej. W pierwszej kolejności sprawdza się czy nie wystąpiły czynniki wpływające na wiarygodność wyniku analitycznego na którymkolwiek etapie prowadzącym do jego uzyskania, omówione w obydwu częściach tego artykułu. Jeżeli na tym etapie dochodzenia nie wskazano przyczyny zaistniałej nieprawidłowości, należy rozważyć aspekty bezpośrednio powiązane z surowcem lub produktem. Może to być wada jakościowa występująca bezpośrednio u producenta i/lub dostawcy surowca albo u wytwórcy kosmetyku, związana z procesami produkcji lub konfekcjonowania, a wynikająca z błędu ludzkiego, wadliwości stosowanej aparatury albo wdrożonych procesów. Przyczyn wystąpienia wyniku niespełniającego wymagań lub oczekiwań może być wiele, czasem kilka przyczyn może zostać zidentyfikowanych w różnych obszarach. Za każdym razem wyjaśnienie niezgodności jakościowej wymaga współpracy pomiędzy działami firmy wytwarzającej kosmetyki (kontrola i zapewnienie jakości, magazyn, produkcja, technologiczny). Niezbędna może być także komunikacja pomiędzy wytwórcą kosmetyku i podmiotami współpracującymi takimi jak: laboratorium kontraktowe, producent, dostawca surowców, opakowań. Po ustaleniu i wyeliminowaniu przyczyny otrzymania wyniku analitycznego nie spełniającego wymagań lub oczekiwań

należy zdefiniować i wdrożyć odpowiednie działania korygujące i zapobiegawcze – w dziale firmy lub podmiocie, gdzie niezgodność została wykryta podczas postępowania wyjaśniającego. Może to być na przykład rozmowa uświadamiająca, szkolenie przypominające, zmiana w procesie wytwarzania, modyfikacja procedur, instrukcji lub funkcjonujących systemów. Celem takiego działania jest zminimalizowanie lub wyeliminowanie ryzyka ponownego wystąpienia niezgodności. Każde wystąpienie wyniku poza specyfikacją lub oczekiwaniami wiąże się z poważnymi konsekwencjami dla wytwórcy kosmetyków. Surowiec podlega blokadzie do użycia do produkcji kosmetyków, produkt końcowy nie jest udostępniany na rynku do czasu zakończenia dochodzenia. Ważne jest więc, aby postępowanie wyjaśniające zostało przeprowadzone rzetelnie, sprawnie przy zaangażowaniu wszystkich działów firmy lub podmiotów, w których szeroko rozumianym interesie biznesowym jest rozwiązanie tego problematycznego zagadnienia. Właściwą praktyką jest zdefiniowanie wskaźnika i monitorowanie efektywności wdrożonych działań korygujących i zapobiegawczych poprzez ocenę ponownego wystąpienia zdarzenia, którego efektem był w przeszłości wynik analityczny nie spełniający wymagań lub oczekiwań. Przykładowo, po ustaleniu, że wystąpił błąd ludzki, przeprowadzeniu odpowiedniej rozmowy uświadamiającej lub szkolenia przypominającego, ocenia się czy w okresie roku taki sam typ błędu wystąpił ponownie.

Podsumowanie

Wyniki analityczne uzyskiwane dla różnych parametrów fizykochemicznych umożliwiają podjęcie odpowiednich decyzji względem surowca kosmetycznego, opracowywanej receptury kosmetyku lub gotowego produktu. To decyzje, które w realny sposób mają wpływ na funkcjonowanie przedsiębiorstw działających w przemyśle kosmetycznym. Wiarygodność uzyskanego rezultatu uzależniona od różnych czynników oraz właściwa ocena i interpretacja wyniku analitycznego warunkują trafność podejmowanych działań. Zagadnienia te dotyczą zarówno wytwórców surowców, producentów kosmetyków, jak i wszystkich innych podmiotów współpracujących z nimi (laboratoria i/lub producenci kontraktowi). Szeroko pojęte kompetencje wyżej wymienionych podmiotów w zakresie czynności prowadzących do uzyskania wyników analitycznych są sprawdzane podczas audytów i inspekcji, a także mają potwierdzenie na przykład podczas ich udziału w porównaniach między laboratoryjnych. Wymieniane czynniki wpływające na wiarygodność wyniku analitycznego oraz aspekty, jakie należy wziąć pod uwagę podczas oceny i interpretacji rezultatu należy rozpatrywać także, gdy uzyskany wynik nie spełnia wymagań specyfikacji lub nie jest zgodny z zamierzoną albo deklarowaną cechą (na przykład zawartość substancji aktywnej w produkcie gotowym).

Bibliografia

1. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr
1223/2009 z dnia 30 listopada 2009 r. dotyczące produktów kosmetycznych,
2. Farmakopea Europejska, 12. edycja,
3. Norma PN-EN ISO 22716:2009 Kosmetyki. Dobre praktyki produkcji
(GMP). Przewodnik dobrych praktyk produkcji,
4. ICH Harmonised Guideline: Validation of analytical procedures
Q2(R2), Final Version, Adopted on 1 November 2023,
5. Praca zbiorowa pod redakcją Piotra Konieczki i Jacka Namieśnika,
Ocena i kontrola jakości wyników pomiarów analitycznych, Wydawnictwo
Naukowo – Techniczne, Warszawa 2007.

Dodatkowe informacje

Artykuł został opublikowany w kwartalniku „Świat Przemysłu Kosmetycznego” 1/2026

Autorzy

  • Piotr Janicki

    Starszy Specjalista Analityk
Świat przemysłu kosmetycznego
Przegląd prywatności

Ta strona korzysta z ciasteczek, aby zapewnić Ci najlepszą możliwą obsługę. Informacje o ciasteczkach są przechowywane w przeglądarce i wykonują funkcje takie jak rozpoznawanie Cię po powrocie na naszą stronę internetową i pomaganie naszemu zespołowi w zrozumieniu, które sekcje witryny są dla Ciebie najbardziej interesujące i przydatne.