ISO 23675:2024
(Main)Cosmetics — Sun protection test methods — In vitro determination of sun protection factor (SPF)
Cosmetics — Sun protection test methods — In vitro determination of sun protection factor (SPF)
This document specifies a method for the in vitro determination of sun protection factor (SPF). This method is applicable to sunscreen products in form of an emulsion or alcoholic one-phase formulation, excluding in form of a loose or compressed powder or stick. Specifications are given to enable determination of the spectral absorbance characteristics of SPF protection in a reproducible manner. Use of this method is strictly for the determination of a static sun protection factor. It is not applicable for the determination of water-resistance properties of a sun protection product.
Cosmétiques — Méthodes d’essai de protection solaire — Détermination in vitro du facteur de protection solaire (FPS)
Le présent document spécifie une méthode de détermination in vitro du facteur de protection solaire (FPS). Cette méthode est applicable aux produits de protection solaire sous la forme d’émulsion ou de formulation alcoolique monophasée, mais pas à ceux sous la forme de poudre libre ou compacte ou de stick. Des spécifications sont fournies pour permettre de déterminer les caractéristiques d’absorbance spectrale de la protection FPS de façon reproductible. L’utilisation de la présente méthode est strictement réservée à la détermination d’un facteur de protection solaire statique. Elle n’est pas applicable à la détermination de propriétés de résistance à l’eau d’un produit de protection solaire.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 23675
First edition
Cosmetics — Sun protection test
2024-12
methods — In vitro determination
of sun protection factor (SPF)
Cosmétiques — Méthodes d’essai de protection solaire —
Détermination in vitro du facteur de protection solaire (FPS)
Reference number
© ISO 2024
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principles . 4
5 Reagents and/or materials . 4
5.1 Sample substrate — Double plate .4
5.2 Reference sunscreen .4
5.3 Finger-cot .4
5.4 Blank .4
6 Apparatus . 4
6.1 Spectrophotometers .4
6.1.1 Specification .4
6.1.2 Monitoring .5
6.2 Automatic positive-displacement pipette .5
6.3 Analytical balance .5
6.4 Robot .5
6.4.1 Specifications .5
6.4.2 Monitoring .5
6.5 Solar simulator .6
6.5.1 General .6
6.5.2 Quality of solar simulator radiation .6
6.5.3 Maintenance and monitoring the solar simulator .6
7 Procedure . 7
7.1 Outline of the test procedure .7
7.2 Preparation of reagents and materials .8
7.2.1 Plate preparation and handling .8
7.2.2 Finger cot.9
7.3 Product application on plates and robot automatic spreading .9
7.3.1 Weighing of product and application on plates .9
7.3.2 Automatic spreading .10
7.4 Measurement of initial absorbance using two plate types (290 nm to 400 nm) .10
7.4.1 Blank measurement .10
7.4.2 Initial absorbance measurement .10
7.4.3 Calculation of pre-irradiation in vitro SPF .11
i
7.5 Calculation of irradiation dose (based on pre-irradiation in vitro SPF ). 12
i
7.6 Irradiation with calculated dose . 12
7.7 Measurement of post-irradiation absorbance using two plate types . 12
7.8 Calculation of post-irradiation in vitro SPF . 12
i
7.9 Calculation of final in vitro SPF of each pair of plates . 13
i
7.10 Calculation of final in vitro SPF of the product . . 13
7.10.1 General . 13
7.10.2 Validation of final in vitro SPF . 13
8 Test report . 14
Annex A (normative) UV exposure and erythemal action spectra and solar simulator UV
spectrum .16
Annex B (normative) Specification sample plate .20
Annex C (normative) SPF reference sunscreen products .23
Annex D (normative) White petroleum and glycerin .35
iii
Annex E (normative) Spectrophotometers specification and monitoring .37
Annex F (normative) Robot specification. 41
Bibliography .43
iv
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
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For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
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This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 217, Cosmetics, in collaboration with the
European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 392, Cosmetics, in accordance
with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
Introduction
Chronic exposure to solar ultraviolet radiation (UVR) is the main environmental source of damage to human
skin. Consumer protection against exposure to solar UVB and UVA radiation is, therefore, an important
public health issue. The use of sunscreens is a critical part of holistic programs of consumer UVR protection,
including the use of appropriate clothing, hats and minimising exposure to the sun around its zenith.
The in vivo sun protection factor (SPF) is historically measured by an in vivo method (see ISO 24444) to
[1]
communicate the amplitude of protection offered by sunscreens from erythemally-effective solar UVR.
[2]
In recent years, additional test methods have been developed to measure the breadth of protection from
[3]
solar UVR, namely the in vivo human persistent pigment darkening (PPD) test (and associated UVA-PF)
[4][5][6][7]
and an in vitro equivalent.
Invasive methods based on tests conducted on human beings are ethically problematic, time-consuming and
[8][9][10][11][12][13]
very costly. Therefore, it has for long been a desire to develop an in vitro SPF test method,
[14][15][16][17]
recognising the potential advantages of such methodology, including:
a) the use of a non-human model,
b) the significant improvements in speed and cost,
c) the improved repeatability and reproducibility,
d) the elimination of technically-challenging procedures (e.g., MED determination) and
e) the use of a method which is significantly more amenable to continuous improvement.
This in vitro SPF method is based on UVR transmittance spectroscopy, whereby spectrophotometric
measurement of UVR transmission through appropriate UVR-transparent substrates, allows prediction of in
[18][19][20][21][22]
vivo SPF values. This in vitro SPF method revealed a strong reproducibility and correlation
[23][24][25]
with in vivo SPF values.
vi
International Standard ISO 23675:2024(en)
Cosmetics — Sun protection test methods — In vitro
determination of sun protection factor (SPF)
1 Scope
This document specifies a method for the in vitro determination of sun protection factor (SPF). This method
is applicable to sunscreen products in form of an emulsion or alcoholic one-phase formulation, excluding
in form of a loose or compressed powder or stick. Specifications are given to enable determination of the
spectral absorbance characteristics of SPF protection in a reproducible manner.
Use of this method is strictly for the determination of a static sun protection factor. It is not applicable for
the determination of water-resistance properties of a sun protection product.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 24444, Cosmetics — Sun protection test methods — In vivo determination of the sun protection factor (SPF)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
sunscreen product
product containing any component able to absorb, reflect or scatter UV rays, which are intended to be
placed on the surface of human skin with the purpose of protecting against erythema and other ultraviolet
induced damage
3.2
emulsion
fine dispersion of minute droplets of one liquid in other(s) in which it is not soluble or miscible
3.3
in vitro sun protection factor
SPF
in vitro
protection factor of a sun protection product against erythema-inducing radiation calculated with spectral
modelling between 290 nm and 400 nm
3.4
reference solar spectrum
I (λ)
sol
spectral irradiance of mid-summer sunlight in the spectral range of 290 nm to 400 nm, at a latitude of 40 °N,
a solar zenith angle of 20° and an ozone layer thickness of 0,305 cm, as defined in Annex A
3.5
solar UVR simulator
solar ultraviolet radiation simulator
light source emitting a continuous spectrum [S(λ)] with no gaps or extreme peaks of emission in the UV region
Note 1 to entry: The solar simulator has a spectral quality that complies with the required acceptance limits in
Annex A.
3.6
erythemal action spectrum
E(λ)
relative effects of individual spectral bands of an exposure source for an erythema response
Note 1 to entry: The symbol for the erythemal action spectrum is defined as s (λ) in ISO/CIE 17166 and E(λ) in the
er
ISO 24443.
Note 2 to entry: This entry was numbered 17-401 in CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-26-065]
3.7
spectrophotometer
instrument for measuring the ratio of 2 values of a radiometric quantity at the same wavelength
Note 1 to entry: This entry was numbered 17-1235 in CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-25-008]
3.8
monochromatic absorbance
A(λ)
sunscreen absorbance at wavelength λ calculated as logarithm to base 10 of the reciprocal of the spectral
internal transmittance, T(λ)
A(λ) = -log10 T(λ)
Note 1 to entry: This entry was numbered 17-1207 in CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-24-090]
3.9
irradiance at a point of surface
I(λ)
quotient of the radiant flux dΦe incident on an element of the surface containing the point, by the area dA of
that element
-2
Note 1 to entry: Expressed in W·m .
Note 2 to entry: Note that the symbol for the irradiance is defined as E in CIE-ILV 017:2020 but because it could be
confused with the symbol used in ISO 24443:2021 for the erythemal action spectrum, here we use I(λ).
Note 3 to entry: This entry was numbered 17-608 in CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-21-053]
3.10
spectroradiometer
instrument for measuring radiometric quantities in narrow wavelength intervals over a given spectral region
Note 1 to entry: This entry was numbered 17-1236 in CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-25-007]
3.11
radiometer
instrument for measuring the intensity of electromagnetic radiation (UV radiation specifically for this
standard)
Note 1 to entry: In the context of this document, a UV radiometer measures the irradiance for the UV spectral range
from 290 nm to 400 nm.
Note 2 to entry: This entry was numbered 17-1031 in CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-25-006]
3.12
reference sunscreen formula
product used to validate the testing procedure
3.13
dose
-2
UV exposure dose (J·m ) for pre-irradiation of sunscreen products
Note 1 to entry: The UV dose is the product of UV intensity (expressed as energy per unit surface area) and time.
3.14
plate
piece of polymethylmethracylate (PMMA) on which test product is to be applied for absorbance
measurements
Note 1 to entry: See Annex B.
3.15
erythemal irradiance
I (λ)
ER
effective irradiance computed from the product of the spectral irradiance, I(λ) and the erythema spectral
weighting function, s (λ)
er
-2
Note 1 to entry: Expressed in W⋅m .
Note 2 to entry: This entry was numbered 17-403 in CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-26-067]
3.16
UVB
electromagnetic radiation in the range of 290 nm to 320 nm
3.17
UVA
electromagnetic radiation in the range of 320 nm to 400 nm
3.18
UVA-I
electromagnetic radiation in the range of 340 nm to 400 nm
3.19
UVA-II
electromagnetic radiation in the range of 320 nm to 340 nm
3.20
percentage relative cumulative erythemal effectiveness
% RCEE
description of the spectral distribution of the solar simulator in terms of cumulative erythemal effective
irradiance by successive wavelength bands, as defined in Annex A
4 Principles
The test is based on the assessment of UV-transmittance through a thin film of sunscreen spread on at
least three moulded PMMA plates and on at least three sandblasted surface PMMA plates, before and after
exposure to a controlled dose of radiation from a solar simulator. Samples submitted for testing should not
have a SPF or UVA-PF target or other protection category description.
5 Reagents and/or materials
5.1 Sample substrate — Double plate
Moulded and sandblasted PMMA plates shall be used for sunscreen application according to this method
(see Annex B).
5.2 Reference sunscreen
The formulae details and manufacturing instructions for the reference formulations are given in Annex C. At
least once a month, the following reference standards shall be tested: P2 or P3 reference standard, and P5
or P6 reference standard, and P8 reference standard. The results shall be within the respective acceptance
ranges given in Table C.1, Annex C.
5.3 Finger-cot
Finger-cots should be manufactured from untextured and un-powdered latex. As example, for a probe as
F.2, a finger-cot of a medium size should be used. If alternative finger-cots are used, a validated equivalent
result shall be demonstrated in this method. The finger-cot should be tight on the robot finger probe without
ripples or breaks where product can get caught.
5.4 Blank
Glycerin or a modified glycerin solution (see Table B.1), or white petroleum in accordance with Annex D shall
be used for blank measurement.
6 Apparatus
6.1 Spectrophotometers
6.1.1 Specification
The spectrophotometer shall span the spectral range from 290 nm to 400 nm. The wavelength increment
step shall be 1 nm. A spectrophotometer that does not use a monochromator to analyse the reflected or
transmitted radiation from the test sample should employ a fluorescence rejection filter. Its input optics
should be designed for diffuse illumination and/or diffuse collection of the transmitted irradiance through
the roughened polymethylmethacrylate (PMMA)plate, with and without the sunscreen layer spread on its
surface. The size of the diameter of the entrance port of the spectrophotometer probe should be smaller
than the size of the light spot to be measured at the sample level (in order to account for stray light). The
area of each reading site shall be at least 0,5 cm in order to reduce the variability between readings and
to compensate for the lack of uniformity in the product layer. The wavelength should be accurate to within
1 nm, as checked using a holmium-doped filter (see Annex E). The ability of an instrument to accurately
measure absorbance is limited by the sensitivity of the instrument. The minimum required dynamic range
for this methodology is 2,2 absorbance units as determined in accordance with Annex E. The maximum
measured absorbance should be within the dynamic range of the device used. If the test measurements yield
absorbance curves that exceed the determined upper limit of the spectrophotometer, the product should be
re-tested using an instrument with increased sensitivity and dynamic range.
In order to minimise scatter, the distance between the closest side of the plate and the emission source or
the integrating sphere should not be more than 2 mm. The plate shall be positioned in a horizontal plane
during all steps including UV measurement steps.
The lamp in the spectrophotometer (or spectroradiometer) that is used to measure the absorbance shall emit
a continuous spectrum of radiation (with no gaps or extreme peaks of emission in the UV region) over the
range of 290 nm to 400 nm, and the level of irradiance should be sufficiently low, so that the photostability
of the product is not unduly challenged, wherein the UV dose during one measurement cycle should not
-2
exceed 0,2 J·cm .
6.1.2 Monitoring
The spectrophotometer shall be validated every month by measurements of reference materials.
A four-fold test is required, as described in Annex E:
— dynamic range of the spectrophotometer;
— linearity test of the spectrophotometer;
— wavelength trueness test;
— absolute transmission trueness.
6.2 Automatic positive-displacement pipette
Positive displacement pipettes, micro-pipettes, automatic pipettes or any similar device should use piston-
driven displacement and shall be capable of delivering accurate and repeatable aliquots of approximately
1,6 mg to 1,8 mg of a sunscreen product (as described in 7.3.1).
NOTE 1,6 mg to 1,8 mg correspond to approximately 1,6 µl to 1,8 µl, respectively.
6.3 Analytical balance
-4
A laboratory balance with at least 10 g precision shall be used.
6.4 Robot
6.4.1 Specifications
The robot shall be in accordance with Annex F and shall have:
a) positional repeatability of at least ±0,1 mm in x, y and z axes,
b) degrees of freedom equal to at least 6 rotating joints,
c) a payload of at least 0,5 kg,
d) a vertical force (z axis), measured in the centre of the plate (with the finger tool and finger cot, without x
and y axis movement), of (6,0 ± 0,5) N.
6.4.2 Monitoring
The robotic appliance shall be checked by a suitably qualified expert at regular intervals (at least every
twelve months) to ensure compliance to the mechanical and spreading specifications given in 6.4.1.
The finger tool shall be replaced after every cycle of 400 spreading operations or when damaged (e.g.
cracks, etc.).
6.5 Solar simulator
6.5.1 General
A xenon arc solar simulator with appropriate filters should be used and shall conform with the spectral
specifications described in Table A.1 and Figure A.1. It shall be able to maintain a stable plate temperature
of (27 ± 2) °C.
6.5.2 Quality of solar simulator radiation
The output from the solar UVR simulator shall be continuous, uniform, stable, with no gaps or extreme
peaks of emission in the UVR region and suitably filtered to create a spectral quality that complies with the
required acceptance limits (see Table A.1).
To ensure that appropriate amounts of UVA radiation are included in the spectrum of the solar UV
simulator, the total radiometric proportion of UVA-II irradiance of the simulator (320 nm to 340 nm) shall
be ≥ 20,0 % of total UVR irradiance (290 nm to 400 nm) in accordance with ISO 24444 which requires the
same solar irradiance. Additionally, UVA-I region (340 nm to 400 nm) irradiance shall be ≥ 60 % of total
UVR irradiance. The source spectral specification is described in terms of cumulative erythemal effective
irradiance by successive wavelength bands, 290 nm to 400 nm. The erythemal effective irradiance of each
wavelength band is expressed as a percentage of total erythemal effective irradiance, 290 nm to 400 nm, or
as percentage relative cumulative erythemal effectiveness (%RCEE). The calculation of %RCEE values shall
be in accordance with Annex A, where acceptance limits are shown in Table A.1.
-2
Total irradiance shall not exceed 200 W·m . The output of the solar simulator shall be measured with a
broad-spectrum sensor (capable of measuring between 280 nm and 1 600 nm) calibrated against a standard
reference source over the range of 280 nm to 1 600 nm. Alternatively, the source may be measured with a
calibrated spectroradiometer over this same wavelength range to determine the total irradiance.
In broad-beam UV-sources, spectra from different locations under the beam shall be recorded over at least
5 different locations (a location is defined for each plate) in order to account for uniformity.
The uniformity shall be ≥ 90 % as calculated by Formula (1):
U = (1-(max-min)/(X̅ )) (1)
where
U is the uniformity in percentage;
X̅ is the average.
If the uniformity is less than 90 %, then optical components should be adjusted (and a new beam uniformity
control shall be performed) or appropriate compensation for different irradiance shall be made in the
exposure time on each plate.
6.5.3 Maintenance and monitoring the solar simulator
The emission of the UV exposure source used for exposure shall be checked for compliance with the given
acceptance limits by a suitably qualified expert (at least) every 12 months, or 2 500 h of lamp running time
and after changing any significant physical (optical) component of the solar simulator (including the bulb only
if the bulb was not already previously calibrated with the associated solar simulator). The inspection should
be conducted with a spectroradiometer that has been calibrated against a standard lamp that is traceable
to a national or an international calibration standard. Prior to the UV exposure of sample, the UV intensity
of the exposure source output shall be measured and recorded with a spectroradiometer (as detailed in 6.1)
or an erythema weighted radiometer cross-calibrated against a spectroradiometric measurement of each
assigned solar simulator output as detailed in 6.5.2. Optical alignment shall be configured to ensure accurate
radiometer alignment and reproduction of the assigned simulator output at the same optical reference
plane measured with the spectroradiometer. A calibration factor Y for each radiometer with assigned solar
simulator output shall be determined by Formula (2):
Y = I /I (2)
ersp err
where
Y is the calibration factor for each radiometer;
I is I(λ) × s (λ) measured by the spectroradiometer;
ersp er
I is I(λ) × s (λ) measured by the radiometer.
err er
7 Procedure
7.1 Outline of the test procedure
1) Preparation of reagents and materials.
2) Product application on plates and robot automatic spreading.
3) Measurement of initial absorbance using two plate types (290 nm to 400 nm).
4) Calculation of initial in vitro SPF.
5) Calculation of irradiation dose (based on initial in vitro SPF).
6) Irradiation with calculated dose.
7) Measurement of final post-irradiation absorbance using two plate types (290 nm to 400 nm).
8) Calculation of final in vitro SPF.
See Figure 1.
a
Incubation at (27 ± 2) °C, at least 12 h before.
b
Finger tool and finger cot installation.
c
At least three moulded PMMA plates and three sandblasted plates.
d
Product deposit.
e
Spreading and drying step.
f
First absorbance measurements.
g
UV exposure.
h
Second absorbance measurements.
Figure 1 — Key steps of the method
7.2 Preparation of reagents and materials
7.2.1 Plate preparation and handling
Three (at least) moulded PMMA plates and three (at least) sandblasted plates shall be used, each in
accordance with the specifications in Annex B.
Plates and product shall be stored, in the dark, at (27 ± 2) °C for at least twelve hours before the start of the test.
The surface of sandblasted plates should be cleaned with a dry, antistatic microfibre cloth.
The plates should be handled carefully by holding them by the edges, avoiding finger contact with the
surface.
A reference mark should be made on edge of each plate, outside of spreading area, to ensure the whole
measurement process proceeds in the same order with plate placed in same orientation each time.
The plates shall be used without additional treatment on surface (chemical and/or physical). The plates shall
be used only once.
7.2.2 Finger cot
7.2.2.1 Preparation
A latex finger-cot is first placed on the robot finger probe. It is important to verify that there are no creases in
the finger-cot after fitting and to verify that the finger cot remains firmly in place and does not break during
the spreading procedure. If creases should appear on the finger-cot or if it breaks during the spreading
procedure, it shall be replaced, and the plate currently being spread shall be discarded.
7.2.2.2 Saturation
To ensure saturation of the finger cot, a standard spreading procedure is first performed with a moulded
PMMA plate, using the same protocol as described in 7.3. This plate shall be discarded and is not part of the
final calculation. The same finger cot can be used for the complete set of plates of one product test, unless it
gets damaged in the process. Each time that there is a change in finger cot, the saturation procedure shall be
repeated.
7.3 Product application on plates and robot automatic spreading
7.3.1 Weighing of product and application on plates
Liquid sunscreen products shall be shaken well before application to the plates.
Plates shall, first of all, be placed onto the weighing pan of an analytical balance (with the roughened side
uppermost), in order to check the weight of the plate before and after application of product.
Using an automatic positive-displacement pipette capable of dispensing repeated identical aliquots of
product:
-2 [17][19]
— moulded plate: 1,3 mg.cm (±1,6 %) of product is applied to each plate; ;
-2 [17][19]
— sandblasted plate: 1,2 mg.cm (±1,5 %) of the same product is applied to each plate.
NOTE 1 For viscous/gelled products for which the use of an automatic volumetric pipette would be difficult, the
sampling speed can be reduced or the end of the tip can be cut to widen the opening. If these measurements remain
insufficient, another tool can be used, such as a spatula by applying a minimum of 12 points (ideally 16 points) evenly.
For the alcoholic one phase formulations, the application dose shall be determined while reducing the
evaporation lost during application.
NOTE 2 For application of the alcoholic one phase formulations, when the type of plates allows it, the plates can
be tared by superimposing 2 plates on top of each other (plate A-2 on the top of the plate A-1). The product is applied
on the plate below (plate A-1), then immediately covered by the one above (plate A-2) to limit evaporation during
weighing control. The 2 plates (plate A-1 and plate A-2) are then placed on the robot platform and the top plate (plate
A-2) is removed just as the spreading process begins.
Spray products supplied in a pressure container shall first be sprayed in a jar or be degassed by puncturing
a very small pinhole in the container to relieve all of the pressure, then left to stand for at least 24 h at room
temperature before accessing the liquid to be tested.
Spreading area is defined as the whole area of the plate. Droplet application should be uniform, achieved
with at least 16 equally-spaced droplets of approximately 1,6 mg to 1,8 mg each (depending on the density of
the applied products; as described in the diagram here after for example) as Figure 2.
NOTE 3 1,6 mg to 1,8 mg correspond to approximately 1,6 µl to 1,8 µl, respectively.
Figure 2 — Diagram of droplet application
If the applied weight is too low, up to four more equal droplets can be added to the plate in a uniform manner,
to achieve the desired target final weight. If the applied weight is too high, product can be removed carefully
using the pipette tip, until the desired weight is achieved.
Deposit and weighing shall not take more than 30 s. After the sunscreen product is deposited on the surface
of the plate, it shall be spread immediately over the whole surface.
7.3.2 Automatic spreading
Once the product is deposited on plates (refer to 7.3.1), each plate is immediately placed on the measurement
stage of the robot and the automated spreading sequence starts (see Figure F.1 and Figure F.2). For each
plate, the time between the start of droplet application and placing the plate on the robot measurement
stage shall be no more than 30 s. The spreading should be completed within one minute after placing of the
plate on the robot measurement stage.
Immediately after the robot application sequence stops, the plates shall be placed in a dark environment for
at least 30 min (up to a maximum of 60 min) at (27 ± 2) °C.
7.4 Measurement of initial absorbance using two plate types (290 nm to 400 nm)
7.4.1 Blank measurement
It is necessary to first determine the absorbance of UVR radiation through “blank” PMMA plates to establish
the baseline for the measurement device. Therefore, a “blank” plate should be prepared for both moulded
and sandblasted plates by spreading a few microlitres of glycerine/white petroleum on the roughened side
of the plate. This “blank” measurement should be done at least with each new batch of plates. The amount of
glycerine/modified glycerine solution/white petroleum should be such that the entire surface is completely
covered without excess (approximately 15 mg for a 50 mm ⨯ 50 mm ± 4 % plate) and spread manually or by
the robot using a new finger cot. UVR transmission through plates spread in this way should be measured
using the spectrophotometer and used as the “blank” or subsequent spectrophotometric measurement
(many spectrophotometers have a function to automatically account for baseline values in subsequent
measurements).
7.4.2 Initial absorbance measurement
An equal number of moulded and sandblasted plates shall be used. A minimum of three valid plates of each
type is required, and a maximum of 10 valid plates of each type shall be used.
The absorption spectrum (290 nm to 400 nm) of product films spread on either moulded or sandblasted
plates is measured using a calibrated spectrophotometer.
If a large beam of at least 16 cm is used, measurements should be taken at one centre location within the
plate. If a small beam is used, then at least 5 (ideally 9) equally-spaced and non-overlapping locations on the
plate shall be used, within a total area of at least 16 cm centred around the centre of the plate.
Initial absorbance (290 nm to 400 nm) shall be measured after at least 30 min and no more than 60 min
after product spreading, using the spectrophotometric procedure described above. Care shall be taken to
measure absorbance on the same plate locations (using a standard template and the reference mark).
For each plate location and each wavelength, wherever the measured absorbance is above 2,2
(i.e. monochromatic protection factor is above 158), it shall be capped at 2,2.
st st nd
Pairing of plate shall be performed by pairing the 1 moulded plate with the 1 sandblasted plate, the 2
nd rd rd
moulded plate with the 2 sandblasted plate and the 3 moulded plate with the 3 sandblasted plate and
shall be kept during the whole protocol.
Initial absorbance data from both plate types (i.e. called a pair) are then combined to yield a single term
describing initial absorbance, using Formula (3):
prei− rradiation prei− rradiation
ACλλ= *,min 22;A +CA*,min 22; λ (3)
() () ()
{{} {}
Initiali, Moulded Sandblasted
Mouldedi, Sandblastedi,
where
preirradiation
−
is the absorbance of sunscreen on the moulded plate before UV exposure;
A λ
()
Mouldedi,
C
is 0,225 for emulsion and 0,000 for alcoholic one-phase formulation;
Moulded
prei− rradiation
is the absorbance of sunscreen on the sandblasted plate before UV exposure;
A λ
()
Sandblastedi,
C
is 0,800 for emulsion and 0,800 for alcoholic one-phase formulation .
Sandblasted
This step shall be conducted separately for each pair.
7.4.3 Calculation of pre-irradiation in vitro SPF
i
For each pair of plate, pre-irradiation in vitro SPF values are calculated from A ()λ as expressed above,
i Initial,i
using Formula (4):
EI()λλ()dλ
sol
∫
SPF = (4)
in vitrop,,re−irradiationi
−A
()λ
Initiali,
E ()λλλId()10 λ
sol
∫
where
[26]
E λ
() is the CIE erythemal action spectrum ;
I ()λ
is the Reference solar spectrum;
sol
A ()λ
is the mean monochromatic absorbance of the test product layer before UV exposure from
Initiali,
Formula (1);
dλ is the wavelength step (1 nm).
This step shall be conducted for each pair separately.
The pre-irradiation in vitro SPF is rounded to one decimal place.
i
7.5 Calculation of irradiation dose (based on pre-irradiation in vitro SPF )
i
Sun filter photo-stability is an important parameter that influences results in in vivo testing and this,
therefore, shall be taken into account in in vitro testing.
After calculation of pre-irradiation in vitro SPF , the irradiation dose Dx (of full-spectrum solar-simulated
i
-2
radiation, expressed in J·m eff) is calculated using Formula (5):
Dx = 0,25 × SPF × 210 (5)
in vitropre-irradiation
This step shall be conducted for each pair separately.
7.6 Irradiation with calculated dose
A warm-up time of at least 20 min shall be allowed for the UV simulator to stabilise before starting.
The intensity of the UV exposure source used for exposure shall be checked at the level of the plate as
described in 6.5.2. The measured intensity is used to determine the exposure time of the plates in order to
achieve an irradiation with Dx.
Immediately (up to maximum 30 minutes) after initial absorbance measurement, irradiate each pair of
sunscreen-treated plates with its associated irradiation dose (calculated in Formula (5) of full-spectrum
solar-simulated radiation using a solar simulator (see Annex A), at a stable, sample-level temperature of
(27 ± 2) °C.
The PMMA plates should be fixed above a non-reflective UV background behind each plate to reduce back
exposure. Ensure that the UV exposure source does not switch off while placing samples under the lamp (in
this case, ensure the output irradiance is the same on restart as it was before the lamp was turned off).
7.7 Measurement of post-irradiation absorbance using two plate types
Post-irradiation absorbance (290 nm to 400 nm) is measured immediately (up to maximum 30 minutes)
after UV exposure using the spectrophotometric procedure described above. Care should be taken to
measure absorbance on the same plate locations used in 7.4.2 (using the same standard plate template and
reference mark location).
For each pl
...
Norme
internationale
ISO 23675
Première édition
Cosmétiques — Méthodes d’essai de
2024-12
protection solaire — Détermination
in vitro du facteur de protection
solaire (FPS)
Cosmetics — Sun protection test methods — In vitro
determination of sun protection factor (SPF)
Numéro de référence
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principes . 4
5 Réactifs et/ou matériaux. 4
5.1 Substrat de l’échantillon — Double plaque .4
5.2 Produit de protection solaire de référence .4
5.3 Doigtier . .4
5.4 Blanc.4
6 Appareillage . 4
6.1 Spectrophotomètres .4
6.1.1 Spécification .4
6.1.2 Surveillance .5
6.2 Pipette automatique à déplacement positif .5
6.3 Balance analytique . .5
6.4 Robot .5
6.4.1 Spécifications .5
6.4.2 Surveillance .6
6.5 Simulateur solaire.6
6.5.1 Généralités .6
6.5.2 Qualité du rayonnement du simulateur solaire .6
6.5.3 Maintenance et surveillance du simulateur solaire .7
7 Mode opératoire . 7
7.1 Présentation du mode opératoire d’essai .7
7.2 Préparation des réactifs et des matériaux . .8
7.2.1 Préparation et manipulation des plaques .8
7.2.2 Doigtier .9
7.3 Application du produit sur les plaques et étalement automatique par le robot .9
7.3.1 Pesée du produit et application sur les plaques.9
7.3.2 Étalement automatique .10
7.4 Mesurage de l’absorbance initiale en utilisant deux types de plaques (290 nm à 400 nm) .10
7.4.1 Mesurage du blanc .10
7.4.2 Mesurage de l’absorbance initiale .11
7.4.3 Calcul du FPS in vitro avant irradiation .11
i
7.5 Calcul de la dose d’irradiation (sur la base du FPS in vitro avant irradiation) . 12
i
7.6 Irradiation avec la dose calculée . 12
7.7 Mesurage de l’absorbance après irradiation en utilisant deux types de plaques . 12
7.8 Calcul du FPS in vitro après irradiation . 13
i
7.9 Calcul du FPS in vitro final de chaque paire de plaques . 13
i
7.10 Calcul du FPS in vitro final du produit . 13
7.10.1 Généralités . 13
7.10.2 Validation du FPS in vitro final . .14
8 Rapport d’essai . 14
Annexe A (normative) Spectres d’exposition aux UV et d’action de l’érythème et spectre UV
du simulateur solaire .16
Annexe B (normative) Spécification de la plaque d’échantillon .20
Annexe C (normative) Produits de protection solaire de référence à FPS donnés .23
Annexe D (normative) Vaseline et glycérine .36
iii
Annexe E (normative) Spécification et surveillance des spectrophotomètres .38
Annexe F (normative) Spécification du robot .42
Bibliographie .44
iv
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 217, Cosmétiques, en collaboration avec
le comité technique CEN/TC 392, Cosmétiques, du Comité européen de normalisation (CEN) conformément à
l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Introduction
L’exposition chronique aux rayonnements ultraviolets (UV) solaires est la principale source environnementale
de lésion pour la peau humaine. La protection des consommateurs vis-à-vis de l’exposition aux rayonnements
UVA et UVB solaires est donc une question primordiale de santé publique. L’utilisation de produits de
protection solaire représente une part très importante des programmes holistiques de protection des
consommateurs contre les rayonnements UV, avec le port de vêtements adaptés et de chapeaux, ainsi que la
préconisation de limiter le plus possible l’exposition au soleil lorsqu’il est à son zénith.
Le facteur de protection solaire (FPS) in vivo est historiquement mesuré par une méthode in vivo
(voir ISO 24444) pour communiquer le niveau de protection offert par des produits de protection solaire
[1][2]
vis-à-vis des rayonnements UV solaires efficaces érythémateux. Ces dernières années, de nouvelles
méthodes d’essai ont été mises au point pour mesurer le degré de protection vis-à-vis des rayonnements UV
[3]
solaires, à savoir l’essai in vivo de la pigmentation persistante (PPD) de la peau humaine (et le FPUVA
[4][5][6][7]
associé) et un essai équivalent in vitro.
Les méthodes invasives reposant sur des essais menés sur des êtres humains sont problématiques sur le
plan éthique, chronophages et très onéreuses. C’est pourquoi il est souhaité depuis longtemps de mettre au
[8][9][10][11][12][13][14][15][16][17]
point une méthode d’essai de FPS in vitro, étant donné les avantages potentiels
d’une telle méthodologie, notamment:
a) l’utilisation d’un modèle non humain;
b) les nettes améliorations en ce qui concerne la vitesse et le coût;
c) l’amélioration de la répétabilité et de la reproductibilité;
d) l’élimination des procédures techniquement difficiles (par exemple, la détermination de la dose
érythémale minimale, DEM);
e) l’utilisation d’une méthode qui est nettement plus encline à l’amélioration continue.
La présente méthode d’essai de FPS in vitro repose sur la spectroscopie de transmittance des rayonnements
UV, à partir de laquelle la mesure spectrophotométrique de la transmission des UV à travers des substrats
[18][19][20][21][22]
appropriés transparents aux UV permet de prédire des valeurs de FPS in vivo. La présente
méthode d’essai de FPS in vitro a donné des résultats hautement reproductibles et corrélés aux valeurs de
[23][24][25]
FPS obtenues in vivo.
vi
Norme internationale ISO 23675:2024(fr)
Cosmétiques — Méthodes d’essai de protection solaire —
Détermination in vitro du facteur de protection solaire (FPS)
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode de détermination in vitro du facteur de protection solaire
(FPS). Cette méthode est applicable aux produits de protection solaire sous la forme d’émulsion ou de
formulation alcoolique monophasée, mais pas à ceux sous la forme de poudre libre ou compacte ou de stick.
Des spécifications sont fournies pour permettre de déterminer les caractéristiques d’absorbance spectrale
de la protection FPS de façon reproductible.
L’utilisation de la présente méthode est strictement réservée à la détermination d’un facteur de protection
solaire statique. Elle n’est pas applicable à la détermination de propriétés de résistance à l’eau d’un produit
de protection solaire.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 24444, Cosmétiques — Méthodes d'essai de protection solaire — Détermination in vivo du facteur de
protection solaire (FPS)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
produit de protection solaire
produit contenant tout composant pouvant absorber, réfléchir ou diffuser les rayons UV, qui est destiné à
être placé sur la surface de la peau humaine dans un but de protection contre les érythèmes et autres lésions
induites par les ultraviolets
3.2
émulsion
fine dispersion de gouttelettes d’un liquide dans un ou plusieurs autres liquides, avec lesquels il n’est pas
soluble ou miscible
3.3
facteur de protection solaire in vitro
FPS
in vitro
facteur de protection d’un produit de protection solaire contre le rayonnement induisant un érythème,
calculé par modélisation spectrale entre 290 nm et 400 nm
3.4
spectre solaire de référence
I (λ)
sol
irradiance spectrale de la lumière solaire à mi-été dans la plage spectrale de 290 nm à 400 nm, à une latitude
de 40 °N, pour un angle de zénith solaire de 20° et une épaisseur de couche d’ozone de 0,305 cm, tel que
défini à l’Annexe A
3.5
simulateur solaire
simulateur solaire de rayonnement ultraviolet
source de lumière émettant un spectre continu [S(λ)], c’est-à-dire sans aucune interruption ni aucun pic
extrême d’émission dans le domaine UV
Note 1 à l'article: Le simulateur solaire présente une qualité spectrale qui est conforme aux limites d’acceptation
requises à l’Annexe A.
3.6
spectre d’action de l’érythème
E(λ)
effets relatifs des bandes spectrales individuelles d’une source d’exposition pour une réponse érythémale
Note 1 à l'article: Le spectre d’action de l’érythème est désigné par le symbole s (λ) dans l’ISO/CIE 17166 et par le
er
symbole E(λ) dans l’ISO 24443.
Note 2 à l'article: Cet article était numéroté 17-401 dans la CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-26-065]
3.7
spectrophotomètre
appareil destiné à la mesure du quotient de deux valeurs d’une grandeur radiométrique à la même
longueur d’onde
Note 1 à l'article: Cet article était numéroté 17-1235 dans la CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-25-008]
3.8
absorbance monochromatique
A(λ)
absorbance du produit de protection solaire à une certaine longueur d’onde λ, calculée en tant que logarithme
décimal de la transmittance spectrale interne réciproque T(λ)
A(λ) = -log10 T(λ)
Note 1 à l'article: Cet article était numéroté 17-1207 dans la CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-24-090]
3.9
irradiance en un point d’une surface
I(λ)
quotient du flux énergétique dΦe reçu par un élément de la surface contenant le point, par l’aire dA de cet élément
−2
Note 1 à l'article: Exprimé en W·m .
Note 2 à l'article: Il est à noter que l’irradiance est désignée par le symbole E dans la CIE-ILV 017:2020, mais étant donné
que celui-ci peut être confondu avec le symbole utilisé dans l’ISO 24443:2021 pour le spectre d’action de l’érythème, il
est remplacé dans le présent document par I(λ).
Note 3 à l'article: Cet article était numéroté 17-608 dans la CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-21-053]
3.10
spectroradiomètre
appareil destiné à la mesure des grandeurs radiométriques dans des intervalles étroits de longueur d’onde
sur un domaine spectral donné
Note 1 à l'article: Cet article était numéroté 17-1236 dans la CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-25-007]
3.11
radiomètre
instrument de mesure de l’intensité du rayonnement électromagnétique (rayonnement UV spécifiquement
pour la présente norme)
Note 1 à l'article: Dans le contexte du présent document, un radiomètre UV mesure l’irradiance pour la plage spectrale
des UV allant de 290 nm à 400 nm.
Note 2 à l'article: Cet article était numéroté 17-1031 dans la CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-25-006]
3.12
produit de protection solaire de référence
produit utilisé pour valider le mode opératoire d’essai
3.13
dose
−2
dose d’exposition aux UV (J·m ) pour une irradiation préalable de produits de protection solaire
Note 1 à l'article: La dose d’UV est le produit de l’intensité des UV (exprimée par l’énergie par unité d’aire de surface)
et du temps d’exposition.
3.14
plaque
morceau de polyméthacrylate de méthyle (PMMA) sur lequel le produit d’essai est appliqué pour des
mesurages d’absorbance
Note 1 à l'article: Voir l’Annexe B.
3.15
irradiance érythémale
I (λ)
ER
irradiance efficace calculée à partir du produit de l’irradiance spectrale I(λ) et de la fonction de pondération
spectrale de l’érythème s (λ)
er
−2
Note 1 à l'article: Exprimée en W⋅m .
Note 2 à l'article: Cet article était numéroté 17-403 dans la CIE S 017:2011.
[SOURCE: CIE-ILV 17-26-067]
3.16
UVB
rayonnement électromagnétique dans la plage de 290 nm à 320 nm
3.17
UVA
rayonnement électromagnétique dans la plage de 320 nm à 400 nm
3.18
UVA-I
rayonnement électromagnétique dans la plage de 340 nm à 400 nm
3.19
UVA-II
rayonnement électromagnétique dans la plage de 320 nm à 340 nm
3.20
efficacité érythémale cumulée relative en pourcentage
%EECR
description de la répartition spectrale du simulateur solaire en termes d’irradiance efficace érythémale
cumulée par bandes de longueur d’onde successives, comme défini dans l’Annexe A
4 Principes
L’essai repose sur l’évaluation du facteur de transmittance des UV à travers un film mince de produit de
protection solaire étalé sur au moins trois plaques de PMMA moulées et sur au moins trois plaques de PMMA
à surface sablée, avant et après exposition à une dose contrôlée de rayonnement d’un simulateur solaire.
Il convient que les échantillons soumis à essai n’aient pas de FPS ou FPUVA cible, ni d’autre description de la
catégorie de protection.
5 Réactifs et/ou matériaux
5.1 Substrat de l’échantillon — Double plaque
Des plaques de PMMA moulées et sablées doivent être utilisées pour l’application d’un produit de protection
solaire conformément à la présente méthode (voir l’Annexe B).
5.2 Produit de protection solaire de référence
Les détails des formulations et les instructions de préparation des formulations de référence sont donnés
à l’Annexe C. Au moins une fois par mois, les produits de référence suivants doivent être soumis à essai:
produit de référence P2 ou P3, produit de référence P5 ou P6 et produit de référence P8. Les résultats doivent
se situer dans les plages d’acceptation respectives indiquées au Tableau C.1 de l’Annexe C.
5.3 Doigtier
Il convient que les doigtiers soient en latex non texturé et non poudré. Par exemple, pour un embout tel que
celui indiqué en F.2, il convient d’utiliser un doigtier de taille moyenne. Si d’autres doigtiers sont utilisés,
un résultat équivalent validé doit être démontré pour la présente méthode. Il convient que le doigtier épouse
étroitement le doigt du robot sans ondulations/plis ni déchirures où le produit pourrait rester piégé.
5.4 Blanc
De la glycérine ou une solution de glycérine modifiée (voir Tableau B.1) ou de la vaseline conforme à
l’Annexe D doivent être utilisées pour le mesurage du blanc.
6 Appareillage
6.1 Spectrophotomètres
6.1.1 Spécification
Le spectrophotomètre doit couvrir la plage spectrale de 290 nm à 400 nm. L’incrément de la longueur d’onde
doit être de 1 nm. Il convient qu’un spectrophotomètre qui n’utilise pas de monochromateur pour analyser
le rayonnement réfléchi par l’échantillon d’essai ou le rayonnement transmis à travers l’échantillon d’essai
emploie un filtre de réjection de la fluorescence. Il convient que son optique d’entrée soit conçue pour une
irradiance diffuse et/ou une collecte diffuse de l’irradiance transmise à travers la plaque de polyméthacrylate
de méthyle (PMMA) rugueux, sans ou avec la couche de produit de protection solaire étalée sur sa surface. Il
convient que la taille du diamètre de l’orifice d’entrée de la sonde du spectrophotomètre soit inférieure à la
taille du spot lumineux à mesurer au niveau de l’échantillon (afin de tenir compte du rayonnement parasite).
L’aire de chaque site de lecture doit être au moins égale à 0,5 cm afin de réduire la variabilité entre les
lectures et de compenser le manque d’uniformité de la couche de produit. Il convient que l’exactitude de la
longueur d’onde se trouve dans la plage 1 nm, telle que vérifiée à l’aide d’un filtre holmium (voir l’Annexe E).
La capacité d’un instrument à mesurer exactement l’absorbance est limitée par la sensibilité de l’instrument.
La plage dynamique minimale nécessaire pour cette méthodologie est de 2,2 unités d’absorbance telle que
déterminée conformément à l’Annexe E. Il convient que l’absorbance maximale mesurée soit comprise dans
la plage dynamique du dispositif utilisé. Si les mesurages produisent des courbes d’absorbance qui dépassent
la limite supérieure déterminée du spectrophotomètre, il convient de renouveler l’essai en utilisant un
instrument ayant une sensibilité et une plage dynamique plus élevées.
Afin de réduire le plus possible la diffusion, il convient que la distance entre le côté le plus proche de la
plaque et la source d’émission ou la sphère d’intégration ne soit pas supérieure à 2 mm. La plaque doit être
positionnée dans un plan horizontal pendant toutes les étapes, y compris les étapes de mesurage des UV.
La lampe du spectrophotomètre (ou du spectroradiomètre) qui est utilisée pour mesurer l’absorbance doit
émettre un spectre continu de rayonnement (sans aucune interruption ni aucun pic extrême d’émission dans
le domaine UV) sur la plage de 290 nm à 400 nm. Il convient que le niveau d’irradiance soit suffisamment
faible pour que la photostabilité du produit ne soit pas indûment remise en question et il convient que la
−2
dose d’UV pendant un cycle de mesure ne dépasse pas 0,2 J·cm .
6.1.2 Surveillance
Le spectrophotomètre doit être validé chaque mois en mesurant des produits de référence.
Un essai réalisé en quatre parties est nécessaire tel que décrit à l’Annexe E:
— plage dynamique du spectrophotomètre;
— essai de linéarité du spectrophotomètre;
— essai de justesse de la longueur d’onde;
— justesse absolue de la transmission.
6.2 Pipette automatique à déplacement positif
Il convient que les pipettes à déplacement positif, les micropipettes, les pipettes automatiques ou tout
dispositif similaire utilisent un déplacement entraîné par piston et doivent permettre de fournir des
aliquotes exactes et répétables d’environ 1,6 mg à 1,8 mg d’un produit de protection solaire (comme décrit
en 7.3.1).
NOTE 1,6 mg à 1,8 mg correspondent respectivement à environ 1,6 µl à 1,8 µl.
6.3 Balance analytique
−4
Une balance de laboratoire d’une précision d’au moins 10 g doit être utilisée.
6.4 Robot
6.4.1 Spécifications
Le robot doit être conforme à l’Annexe F et doit comporter les caractéristiques suivantes:
a) répétabilité de position d’au moins ±0,1 mm dans les axes x, y et z;
b) degrés de liberté égaux à au moins 6 joints rotatifs;
c) charge utile d’au moins 0,5 kg;
d) effort vertical (axe z), mesuré au centre de la plaque (avec le doigt mécanique et le doigtier, sans
déplacement des axes x et y), de (6,0 ± 0,5) N.
6.4.2 Surveillance
Le dispositif robotique doit être vérifié par un expert dûment qualifié à intervalles réguliers (au moins tous
les douze mois) afin de garantir la conformité aux spécifications mécaniques et d’étalement mentionnées
en 6.4.1.
Le doigt mécanique doit être remplacé après chaque cycle de 400 opérations d’étalement ou lorsqu’il est
endommagé (par exemple, fissures, etc.).
6.5 Simulateur solaire
6.5.1 Généralités
Il convient d’utiliser un simulateur solaire à arc au xénon avec des filtres appropriés et il doit être conforme
aux spécifications spectrales décrites dans le Tableau A.1 et la Figure A.1. Il doit être capable de maintenir
une température de plaque stable de (27 ± 2) °C.
6.5.2 Qualité du rayonnement du simulateur solaire
Le rayonnement du simulateur de rayonnement UV solaire doit être continu, uniforme, stable, sans aucune
interruption ni aucun pic extrême d’émission dans le domaine des UV et filtré de manière appropriée pour
créer une qualité spectrale conforme aux limites d’acceptation requises (voir Tableau A.1).
Pour garantir que des quantités appropriées de rayonnement UVA sont incluses dans le spectre du simulateur
de rayonnement UV solaire, la proportion radiométrique totale de l’irradiance UVA-II du simulateur (320 nm
à 340 nm) doit être ≥ 20,0 % de l’irradiance UV totale (290 nm à 400 nm) conformément à l’ISO 24444
qui exige la même irradiance solaire. En outre, l’irradiance du domaine UVA I (de 340 nm à 400 nm) doit
être ≥ à 60 % de l’irradiance totale des UV. La spécification spectrale de la source est décrite en termes
d’irradiance efficace érythémale cumulée par bandes de longueur d’onde successives, de 290 nm à 400 nm.
L’irradiance efficace érythémale de chaque bande de longueur d’onde est exprimée comme un pourcentage
de l’irradiance efficace érythémale totale, de 290 nm à 400 nm, ou une efficacité érythémale cumulée
relative en pourcentage (%EECR). Le calcul des valeurs de %EECR doit être conforme à l’Annexe A, où les
limites d’acceptation sont indiquées dans le Tableau A.1.
−2
L’irradiance totale ne doit pas dépasser 200 W·m . Le rayonnement du simulateur solaire doit être mesuré
au moyen d’un détecteur à large spectre (pouvant effectuer des mesures entre 280 nm et 1 600 nm) étalonné
à l’aide d’une source étalon de référence sur la plage allant de 280 nm à 1 600 nm. La source peut également
être mesurée à l’aide d’un spectroradiomètre étalonné sur cette même plage de longueurs d’onde pour
déterminer l’irradiance totale.
Dans le cas de sources UV à faisceau large, les spectres de différents emplacements se trouvant sous le
faisceau doivent être enregistrés à au moins 5 emplacements différents (un emplacement est défini pour
chaque plaque) afin de tenir compte de l’uniformité.
L’uniformité doit être ≥ 90 % telle que calculée par la Formule (1):
U = (1-(max-min)/(X̅)) (1)
où
U est l’uniformité en pourcentage;
X̅ est la moyenne.
Si l’uniformité est inférieure à 90 %, il convient d’ajuster les composants optiques (et un nouveau contrôle
d’uniformité du faisceau doit être réalisé) ou les différences d’irradiance doivent être compensées par le
temps d’exposition de chaque plaque.
6.5.3 Maintenance et surveillance du simulateur solaire
La conformité aux limites d’acceptation indiquées de l’émission de la source d’exposition aux UV utilisée
pour l’exposition doit être vérifiée par un expert dûment qualifié (au moins) tous les 12 mois ou toutes
les 2 500 h de fonctionnement de la lampe et après changement de tout composant physique (optique)
significatif du simulateur solaire (y compris en cas de remplacement de la lampe seulement si la lampe
n’a pas déjà été étalonnée avec le simulateur solaire associé). Il convient que l’inspection soit conduite
avec un spectroradiomètre étalonné par rapport à une lampe normalisée traçable conformément à une
norme d’étalonnage nationale ou internationale. Avant l’exposition aux UV de l’échantillon, l’intensité UV
du rayonnement de la source d’exposition doit être mesurée et enregistrée à l’aide d’un spectroradiomètre
(comme détaillé en 6.1) ou d’un radiomètre pondéré en fonction de l’érythème étalonné par rapport à
une mesure spectroradiométrique de chaque rayonnement du simulateur solaire assigné, comme détaillé
en 6.5.2. L’alignement optique doit être configuré pour garantir l’alignement exact du radiomètre et la
reproduction du rayonnement du simulateur assigné sur le même plan de référence optique mesuré avec le
spectroradiomètre. Un facteur d’étalonnage Y pour chaque radiomètre avec un rayonnement du simulateur
solaire assigné doit être déterminé par la Formule (2):
Y = I /I (2)
ersp err
où
Y est le facteur d’étalonnage de chaque radiomètre;
I est I(λ) × s (λ) mesuré par le spectroradiomètre;
ersp er
I est I(λ) × s (λ) mesuré par le radiomètre.
err er
7 Mode opératoire
7.1 Présentation du mode opératoire d’essai
1) Préparation des réactifs et des matériaux.
2) Application du produit sur les plaques et étalement automatique par le robot.
3) Mesurage de l’absorbance initiale en utilisant deux types de plaques (290 nm à 400 nm).
4) Calcul du FPS in vitro initial.
5) Calcul de la dose d’irradiation (sur la base du FPS in vitro initial).
6) Irradiation avec la dose calculée.
7) Mesurage de l’absorbance finale après irradiation en utilisant deux types de plaques (290 nm à 400 nm).
8) Calcul du FPS in vitro final.
Voir Figure 1.
a
Incubation à (27 ± 2) °C, au moins 12 h avant.
b
Installation du doigt mécanique et du doigtier.
c
Au moins trois plaques de PMMA moulées et trois plaques sablées.
d
Dépôt de produit.
e
Étape d’étalement et de séchage.
f
Premiers mesurages d’absorbance.
g
Exposition aux UV.
h
Seconds mesurages d’absorbance.
Figure 1 — Étapes clés de méthode
7.2 Préparation des réactifs et des matériaux
7.2.1 Préparation et manipulation des plaques
Au moins trois plaques de PMMA moulées et au moins trois plaques de PMMA sablées doivent être utilisées,
chacune étant conforme aux spécifications de l’Annexe B.
Les plaques et le produit doivent être conservés, à l’abri de la lumière, à (27 ± 2) °C pendant au moins douze
heures avant le début de l’essai.
Il convient de nettoyer la surface des plaques sablées à l’aide d’un chiffon en microfibre sec et antistatique.
Il convient de manipuler les plaques avec précaution en les tenant par les bords et en évitant tout contact des
doigts avec la surface.
Il convient de faire une marque de référence sur le bord de chaque plaque, en dehors de la zone d’étalement,
afin de s’assurer que l’ensemble du processus de mesurage se déroule dans le même ordre, la plaque étant
placée à chaque fois dans la même orientation.
Les plaques doivent être utilisées sans traitement supplémentaire de surface (chimique et/ou physique).
Les plaques ne doivent être utilisées qu’une seule fois.
7.2.2 Doigtier
7.2.2.1 Préparation
Un doigtier en latex est tout d’abord placé sur le doigt du robot. Il est important de vérifier qu’il n’y ait pas de
plis sur le doigtier après la pose et de vérifier que le doigtier reste bien en place et ne se déchire pas pendant
le mode opératoire d’étalement. Si des plis apparaissent sur le doigtier ou s’il se déchire pendant le mode
opératoire d’étalement, il doit être remplacé et la plaque en cours d’étalement doit être écartée.
7.2.2.2 Saturation
Pour garantir la saturation du doigtier, un mode opératoire d’étalement normalisé est tout d’abord effectué
avec une plaque de PMMA moulée, en suivant le même protocole que celui décrit en 7.3. Cette plaque doit
être écartée et ne fait pas partie du calcul final. Le même doigtier peut être utilisé pour l’ensemble complet
de plaques d’un même produit soumis à essai, sauf s’il est endommagé au cours du processus. À chaque
changement de doigtier, le mode opératoire de saturation doit être recommencé.
7.3 Application du produit sur les plaques et étalement automatique par le robot
7.3.1 Pesée du produit et application sur les plaques
Les produits de protection solaire liquides doivent être bien agités avant application sur les plaques.
Les plaques doivent tout d’abord être placées sur le plateau de pesée d’une balance analytique (côté rugueux
vers le haut), afin de vérifier la masse de la plaque avant et après l’application du produit.
À l’aide d’une pipette automatique à déplacement positif pouvant distribuer des aliquotes identiques répétées
de produit:
−2 [17][19]
— plaque moulée: 1,3 mg.cm (±1,6 %) de produit est appliqué sur chaque plaque;
-2 [17][19]
— plaque sablée: 1,2 mg.cm (±1,5 %) du même produit est appliqué sur chaque plaque.
NOTE 1 Pour les produits visqueux/gélifiés pour lesquels l’utilisation d’une pipette volumétrique automatique
serait difficile, la vitesse de prélèvement peut être réduite ou l’extrémité de la pointe peut être coupée pour élargir
l’ouverture. Si ces mesures restent insuffisantes, un autre outil peut être utilisé, tel qu’une spatule, en appliquant
uniformément un minimum de 12 points (idéalement 16 points).
Pour les formulations alcooliques monophasées, la dose d’application doit être déterminée tout en réduisant
la perte par évaporation pendant l’application.
NOTE 2 Pour l’application des formulations alcooliques monophasées, lorsque le type de plaque le permet,
les plaques peuvent être tarées en superposant deux plaques l’une sur l’autre (plaque A-2 sur la plaque A-1). Le produit
est appliqué sur la plaque inférieure (plaque A-1), puis immédiatement recouvert de la plaque supérieure (plaque A-2)
pour limiter l’évaporation lors de la pesée. Les deux plaques (plaque A-1 et plaque A-2) sont ensuite placées sur la
plateforme du robot et la plaque supérieure (plaque A-2) est retirée au début du processus d’étalement.
Les produits en spray fournis dans un contenant pressurisé doivent tout d’abord être pulvérisés dans un
récipient ou dégazés en perçant un très petit trou dans le contenant afin de libérer toute la pression. Ensuite, le
produit doit reposer pendant au moins 24 h à température ambiante avant de prélever le liquide soumis à essai.
La surface d’étalement est définie comme la surface totale de la plaque. Il convient que l’application des
gouttelettes soit uniforme, obtenue avec au moins 16 gouttelettes équidistantes d’environ 1,6 mg à 1,8 mg
chacune (en fonction de la masse volumique des produits appliqués; comme décrit sur le schéma ci-après par
exemple), comme indiqué à la Figure 2.
NOTE 3 1,6 mg à 1,8 mg correspondent respectivement à environ 1,6 µl à 1,8 µl.
Figure 2 — Schéma d’application des gouttelettes
Si la masse appliquée est trop faible, jusqu’à quatre gouttelettes égales supplémentaires peuvent être
ajoutées sur la plaque de manière uniforme, afin d’atteindre la masse finale cible souhaitée. Si la masse
appliquée est trop élevée, le produit peut être retiré avec précaution à l’aide de l’embout de pipette, jusqu’à
obtention de la masse souhaitée.
Le dépôt et la pesée ne doivent pas prendre plus de 30 s. Une fois le produit de protection solaire déposé sur
la surface de la plaque, il doit être étalé immédiatement sur toute la surface.
7.3.2 Étalement automatique
Une fois le produit déposé sur les plaques (voir 7.3.1), chaque plaque est immédiatement placée sur le plateau
de mesure du robot et la séquence automatisée d’étalement commence (voir la Figure F.1 et la Figure F.2).
Pour chaque plaque, le laps de temps entre le début de l’application des gouttelettes et la mise en place de
la plaque sur le plateau de mesure du robot ne doit pas être supérieur à 30 s. Il convient que l’étalement soit
terminé dans la minute qui suit la mise en place de la plaque sur le plateau de mesure du robot.
Immédiatement après l’arrêt de la séquence d’application du robot, les plaques doivent être placées dans
l’obscurité pendant au moins 30 min (jusqu’à un maximum de 60 min) à (27 ± 2) °C.
7.4 Mesurage de l’absorbance initiale en utilisant deux types de plaques (290 nm à 400 nm)
7.4.1 Mesurage du blanc
Il est nécessaire de déterminer tout d’abord l’absorbance du rayonnement UV à travers des «blancs»
de plaque de PMMA afin d’établir la ligne de base pour le dispositif de mesure. Il convient donc de préparer
un «blanc» de plaque pour les plaques moulées et sablées en étalant quelques microlitres de glycérine/
vaseline sur le côté rugueux de la plaque. Il convient que ce mesurage du «blanc» soit effectué au moins
à chaque nouveau lot de plaques. Il convient que la quantité de glycérine/solution de glycérine modifiée/
vaseline soit telle que toute la surface soit entièrement revêtue sans excès (environ 15 mg pour une plaque
de 50 mm ⨯ 50 mm ± 4 %) et étalée manuellement ou par le robot à l’aide d’un doigtier neuf. Il convient
de mesurer la transmission du rayonnement UV à travers les plaques revêtues de cette manière à l’aide du
spectrophotomètre et de l’utiliser comme «blanc» ou pour le mesurage spectrophotométrique ultérieur (de
nombreux spectrophotomètres ont pour fonction de tenir automatiquement compte des valeurs de référence
dans les mesurages ultérieurs).
7.4.2 Mesurage de l’absorbance initiale
Un même nombre de plaques moulées et de plaques sablées doit être utilisé. Un minimum de trois plaques
valides de chaque type est requis et un maximum de 10 plaques valides de chaque type doit être utilisé.
Le spectre d’absorption (290 nm à 400 nm) des films de produit étalés sur les plaques moulées et sablées est
mesuré à l’aide d’un spectrophotomètre étalonné.
Si un large faisceau d’au moins 16 cm est utilisé, il convient de relever les mesures à un emplacement central
sur la plaque. Si un faisceau étroit est utilisé, au moins 5 (idéalement 9) emplacements équidistants et ne se
chevauchant pas sur la plaque se trouvant dans une surface totale d’au moins 16 cm centrée sur le centre de
la plaque doivent être utilisés.
L’absorbance initiale (290 nm à 400 nm) doit être mesurée après au moins 30 min sans dépasser 60 min
après l’étalement du produit, en utilisant le mode opératoire spectrophotométrique décrit ci-dessus. Il faut
vei
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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