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Cuidado personal y los productos cosméticos son omnipresentes en nuestra vida diaria. La mayoría de nosotros no saldría fácilmente a encontrarnos con nuestros compañeros sin antes practicar un poco de higiene, razón por la cual estos productos se usan tanto. Cuidado personal Los productos y cosméticos se aplican principalmente de forma externa (p. ej., sobre el cabello, la piel y las uñas), así como por vía oral (p. ej., sobre los dientes, las encías y la lengua), ya sea con fines higiénicos, para modificar la apariencia o para el mantenimiento general del cuerpo. Algunos de los muchos ejemplos de estos artículos que se usan regularmente incluyen jabones, lociones, esmaltes de uñas, correctores, tintes para el cabello, fragancias, absorbentes de rayos ultravioleta (UV) y antioxidantes.
Los productos de cuidado personal generalmente se usan con fines higiénicos y se enjuagan inmediatamente después de usarlos (p. ej., pasta de dientes o jabón), aunque algunos deben dejarse en el cuerpo, como protector solar o desinfectante para manos. Por el contrario, los cosméticos normalmente se usan sobre la piel, como mínimo durante unas pocas horas (p. ej., loción, maquillaje, antitranspirante/desodorante y otras fragancias). Debido a su amplio uso a nivel mundial, este tipo de productos se liberan en grandes cantidades al medio ambiente después de lavarlos o enjuagarlos, lo que puede provocar daños graves a otros organismos.
Figura 1 muestra el valor del mercado global de cuidado personal y cosméticos para los cinco principales países líderes a partir de 2020 [1]. Se espera que este sector continúe creciendo en el futuro previsible.
Importancia del control de calidad.
Teniendo en cuenta la prevalencia de este tipo de artículos en nuestra vida cotidiana, la cantidad de tiempo que pasan en nuestra piel, el órgano más grande del cuerpo, y el efecto que pueden tener en el medio ambiente después de su uso, el control de calidad adecuado (QC) de personal cuidado y productos cosméticos es extremadamente importante.
La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) es un método analítico particularmente adecuado para hacer que el control de calidad de estos productos finales sea más eficiente y rentable. En el resto de este artículo, se presenta una breve descripción general de NIRS, seguida de algunas aplicaciones adecuadas para esta industria. Esta descripción general concluye con algunos ejemplos sobre cómo los productores de cuidado personal y cosméticos pueden beneficiarse utilizando NIRS en el laboratorio.
Tecnología NIRS: una breve descripción
La interacción entre la luz y la materia es un proceso bien conocido. La luz utilizada en los métodos espectroscópicos normalmente no se describe por la energía aplicada, sino en muchos casos por la longitud de onda o el número de onda.
Un espectrómetro NIR (como el analizador de líquidos Metrohm DS2500 o el analizador de sólidos DS2500) mide esta interacción para generar espectros como se muestra en Figura 2. NIRS es especialmente sensible a la presencia de ciertos grupos funcionales (p. ej., CH, NH, OH y SH). Por lo tanto, la espectroscopia NIR es un método ideal para cuantificar parámetros químicos como el contenido de agua (humedad), contenido de alcohol, índice de yodo, materia grasa total e ingredientes activos. Además, la interacción luz-materia también depende de la matriz de la muestra misma. Esto permite la detección de parámetros físicos y reológicos como la densidad y la viscosidad.
Toda esta información está contenida en un solo espectro, lo que hace que este método sea adecuado para análisis multiparamétrico rápido.
El modo de medición depende del tipo de muestra. los modo de transmisión es generalmente un procedimiento apropiado para analizar liquidos. Durante la transmisión (Figura 3b), la luz NIR viaja a través de la muestra mientras es absorbida. Cualquier luz NIR no absorbida se refleja en el detector.
Los modo de transflexión es generalmente un procedimiento apropiado para analizar cremas. Para transflexión (Figura 4b), la luz NIR pasa a través de la muestra, luego reflejada por el reflector difuso viaja nuevamente a través de la muestra mientras es absorbida. La luz NIR no absorbida se detecta luego al final del análisis.
Los reflexión difusa El modo es generalmente un procedimiento apropiado para analizar muestras sólidas como detergentes. Para reflexión difusa (Figura 5b), la luz NIR ilumina la muestra y cualquier luz NIR no absorbida se refleja en el detector.
El procedimiento para obtener los espectros como se muestra en Figura 2 ya destaca dos ventajas principales de la espectroscopia NIR: simplicidad en la medición de muestras y velocidad:
- Técnica rápida con resultados en menos de un minuto.
- No se requiere preparación de la muestra: mida la muestra tal cual.
- Bajo costo por muestra: no se necesitan químicos ni solventes.
- Técnica respetuosa con el medio ambiente: no genera residuos.
- No destructivo: las valiosas muestras se pueden reutilizar después del análisis.
- Fácil de operar: los usuarios sin experiencia tienen éxito de inmediato.
Para obtener información más detallada sobre NIRS como técnica secundaria, lea nuestras publicaciones de blog anteriores.
Regulaciones para productos de cuidado personal y cosméticos
En general, las regulaciones para los productos cosméticos y de cuidado personal no son tan estrictas como las de los productos farmacéuticos, pero hay ciertas tendencias similares. NIRS es una técnica bastante adecuada en estos mercados regulados. Los analizadores NIRS de Metrohm cumplen con USP <856>, y el El paquete completo Vision Air cumple con 21 CFR Parte 11.
Lea más sobre el cumplimiento de NIRS con 21 CFR Parte 11 en nuestra publicación de blog relacionada a continuación.
¿Qué método de prueba de ASTM hace que NIRS sea una herramienta compatible con el control de calidad?
ASTM E1655 (Prácticas estándar para el análisis cuantitativo multivariante de infrarrojos) es una guía para la calibración multivariante de espectrómetros infrarrojos utilizados para determinar las características físicas o químicas de los materiales. Estas prácticas son aplicables a los análisis realizados en la región espectral del infrarrojo cercano (NIR) (aproximadamente 780 a 2500 nm) hasta la región espectral del infrarrojo medio (MIR) (aproximadamente 4000 a 400 cm-1)
Aplicaciones y parámetros para QC de productos cosméticos y de cuidado personal con NIRS
Los productos para el cuidado personal y los cosméticos se someten a métodos de prueba estandarizados para determinar sus propiedades químicas, físicas y tribológicas. Las pruebas de laboratorio son una parte indispensable de la I+D y el control de calidad. Los siguientes parámetros de prueba suelen ser importantes para muchos productos finales en esta industria y se pueden medir con NIRS (tabla 1).
Tabla 1. Ejemplos de aplicación para el uso de NIRS para control de calidad de productos cosméticos y de cuidado personal seleccionados.
Producto |
Parámetros |
Método convencional |
Aplicaciones NIRS relacionadas |
| Lentes de contacto | Humedad | Titulación KF | AN-NIR-020 |
Productos para el cuidado del cabello |
Morfología de las gotas, Ingredientes activos, Surfactantes |
Analizador de tamaño de partículas, LC-MS, HPLC |
|
Jabones y productos para el cuidado de la piel |
Humedad, Factor de Protección Solar, Materia Grasa Total, Índice de Yodo, C8–C14 |
Titulación KF, GC, Titulación |
|
Productos para el cuidado dental |
Ingredientes activos |
HPLC |
|
Desinfectantes de manos |
Alcoholes alifáticos, Grado alcohólico |
CG |
|
Detergentes |
TEAD, PCS, Enzimas |
HPLC, titulación |
|
Goma Xantana |
Principio activo, Glucosa, Densidad óptica |
GC, medidor de densidad, medidor Brix |
Referencia
[1] Negocio de Cosméticos; Euromonitor. Mercado mundial de productos de belleza y cuidado personal 2020.
Para profundizar más:
Aumentar la eficiencia del laboratorio de control de calidad: cómo la NIRS ayuda a reducir los costes hasta un 90%
Subestimar los procesos de control de calidad es uno de los principales factores que conducen a fallas internas y externas del producto, que se ha informado que causan una pérdida de rotación de entre el 10 y el 30%. Como resultado, se implementan muchas normas diferentes para ayudar a los fabricantes con esto. Sin embargo, el tiempo de obtención de resultados y los costes asociados de los productos químicos pueden ser bastante excesivos, lo que lleva a muchas empresas a implementar la espectroscopia de infrarrojo cercano en su proceso de control de calidad. El siguiente documento técnico ilustra el potencial de NIRS y muestra potenciales de ahorro de costos de hasta un 90 %.
