Cosmetics — Analytical methods — Validation criteria for analytical results using chromatographic techniques

ISO 12787:2011 defines validation criteria with which analytical results obtained from the analysis of cosmetic products should comply in order to give confidence in performance, reliability and quality of the final result. It sets out an analytical approach that can be used by a single laboratory to carry out chromatographic analyses on a given sample, or samples.

Cosmétiques — Méthodes analytiques — Critères de validation pour les résultats analytiques utilisant des techniques chromatographiques

L'ISO 12787:2011 définit des critères de validation auxquels il convient que les résultats analytiques obtenus à partir des produits cosmétiques répondent pour s'assurer de la performance, de la fiabilité et de la qualité du résultat final. Elle propose une approche analytique utilisable pour des analyses réalisées en utilisant une technique chromatographique par un laboratoire sur un ou plusieurs échantillons donnés.

Kozmetika - Analizne metode - Merila za validacijo analiznih rezultatov z uporabo kromatografskih tehnik

Ta mednarodni standard določa merila za validacijo, ki jih morajo izpolniti rezultati analize kozmetičnih izdelkov, da se potrdi učinkovitost, zanesljivost in kakovost končnega rezultata. Določa analitični pristop, ki ga lahko za kromatografske analize na določenem vzorcu ali vzorcih uporablja en sam laboratorij.

General Information

Status
Published
Publication Date
12-Dec-2011
Technical Committee
Drafting Committee
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
08-Mar-2017
Completion Date
21-Jun-2022

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ISO 12787:2011 - Cosmetics -- Analytical methods -- Validation criteria for analytical results using chromatographic techniques
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12787
First edition
2011-12-15
Cosmetics — Analytical methods —
Validation criteria for analytical results
using chromatographic techniques
Cosmétiques — Méthodes analytiques — Critères de validation pour les
résultats analytiques utilisant des techniques chromatographiques
Reference number
ISO 12787:2011(E)
ISO 2011
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ISO 12787:2011(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2011

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Published in Switzerland
ii © ISO 2011 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 12787:2011(E)
Contents Page

Foreword ............................................................................................................................................................ iv

1  Scope ...................................................................................................................................................... 1

2  Terms and definitions ........................................................................................................................... 1

2.1  General ................................................................................................................................................... 1

2.2  Terms relating to validation criteria for analytical results ................................................................ 2

3  Principle ................................................................................................................................................. 3

4  General information .............................................................................................................................. 4

4.1  Matrix effect ........................................................................................................................................... 4

4.2  Decision tree .......................................................................................................................................... 5

5  First step — Minimum validation criteria on standard solutions ..................................................... 6

5.1  General ................................................................................................................................................... 6

5.2  Estimation of detection and quantification limit in solvent (optional) ............................................. 6

5.3  Analytical conformity ............................................................................................................................ 7

5.4  Calibration: precision, linearity and accuracy ................................................................................... 7

6  Second step — Sample screening ....................................................................................................... 8

6.1  General ................................................................................................................................................... 8

6.2  Sample screening .................................................................................................................................. 8

7  Third step — Assays ............................................................................................................................. 8

7.1  General ................................................................................................................................................... 8

7.2  Analytes not detected or detected at concentrations less than the LoQ ........................................ 9

7.3  Analytes detected at a concentration greater than the LoQ ............................................................. 9

8  Summary .............................................................................................................................................. 11

Annex A (informative) Example of selection of a weighting factor.............................................................. 12

Annex B (normative) Assays with a target value (simplified approach) ..................................................... 13

Bibliography ...................................................................................................................................................... 14

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ISO 12787:2011(E)
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.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 12787 was prepared by Technical Committee ISO/TC 217, Cosmetics.
iv © ISO 2011 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12787:2011(E)
Cosmetics — Analytical methods — Validation criteria for
analytical results using chromatographic techniques
1 Scope

This International Standard defines validation criteria with which analytical results obtained from the analysis

of cosmetic products should comply in order to give confidence in performance, reliability and quality of the

final result. It sets out an analytical approach that can be used by a single laboratory to carry out

chromatographic analyses on a given sample, or samples.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1 General
2.1.1
analyte
substance being subjected to analysis
2.1.2
bias

difference between the expectation of the test results and an accepted reference value

2.1.3
recovery

ratio between the quantity of analyte found by a particular analytical method compared to the quantity of

analyte expected
2.1.4
post-extraction spiked matrix standards
PoEMS

samples taken through the entire extraction procedure and spiked with the analyte of interest at the end of the

extraction immediately before, or very close to, detection

NOTE PoEMS are also called “Matrix-Matched Standards” or “Fortified Analytical Solutions (FAS)” and are used for

determination of the bias.
2.1.5
pre-extraction spiked matrix standards
PrEMS

samples spiked with the analyte of interest at the beginning of the analytical procedure

NOTE PrEMS are also called “Spikes” or “Fortified Analytical Portions (FAP)” and are used for calibration and

quantification of the target analytes in samples (extraction recovery).
2.1.6
matrix effect

combined effect of the presence of one or more components of a sample other than the analyte on the

measured quantity of the analyte

NOTE The matrix effect could increase or decrease the chromatographic peak area for a same analyte concentration.

© ISO 2011 – All rights reserved 1
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ISO 12787:2011(E)
2.1.7
extraction yield

ratio between the quantity of analyte extracted during the extraction process from the sample matrix compared

to the quantity of analyte present in the sample
2.1.8
solvent standard calibration curve

analyte calibration curve obtained from the analyses of at least five different standard calibration levels

prepared in the solvent
2.1.9
control standard

independent standard solution used to verify the solvent standard calibration curve

2.2 Terms relating to validation criteria for analytical results
2.2.1
accuracy

closeness of agreement between a test result (the average value obtained from a large series of test results)

and an accepted reference value
NOTE The accuracy is often expressed in terms of bias.
2.2.2
LoD
limit of detection

lowest amount of an analyte that can be reliably distinguished from zero with reasonable statistical certainty

2.2.3
LoQ
limit of quantification

lowest amount of an analyte that can be determined with an acceptable level of uncertainty under the stated

conditions of test
2.2.4
linearity

ability of the method to obtain test results proportional to the concentration of the analyte

2.2.5
measurement uncertainty

parameter, associated with the result of a measurement, that characterizes the dispersion of values that could

be reasonably attributed to the measurand
2.2.6
precision

closeness of agreement between independent test results obtained under stipulated conditions

NOTE Precision depends only on the distribution of random errors and does not relate to the true value or the

specified value.
2.2.7
working range

interval between the upper and lower concentration (amounts) of analyte in the sample for which it has been

demonstrated that the analytical procedure has a suitable level of certainty
2.2.8
repeatability

precision under repeatability conditions where independent test results are obtained with the same method on

identical test items in the same laboratory by the same operator using the same equipment within short

intervals of time
2 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 12787:2011(E)
2.2.9
intermediate precision

precision under conditions where independent test results are obtained with the same method on identical test

items in the same laboratory by different operators using different equipment on different days

2.2.10
reproducibility

precision under reproducibility conditions, i.e. conditions where independent test results are obtained with the

same method on identical test items from different laboratories at different times

2.2.11
selectivity

ability of a method to determine accurately and specifically the analyte of interest in the presence of other

components in a sample matrix under the stated conditions of the test
2.2.12
sensitivity

change in the response of a measuring instrument divided by the corresponding change in the stimulus

2.2.13
specificity
ability of a method to measure only what is intended to be measured
2.2.14
target concentration

analyte concentration used as a reference for the determination of the analyte concentration in the sample

2.2.15
validation

confirmation of examination and provision of objective evidence that the particular requirements for a specified

intended use are met
2.2.16
asymmetry
factor describing the shape of a chromatographic peak
NOTE The theory assumes a Gaussian shape and that peaks are symmetrical.
2.2.17
resolution

ability of a column to separate chromatographic peaks, usually expressed in terms of the separation of two peaks

3 Principle

The ingredients of cosmetic products are variable and complex, mainly due to the type of formulation. General

analytical methods exist, or are to be developed, to assess the quality of cosmetics. These generalized methods,

some of which might not be strictly certifiable, are intended to be widely usable, comprehensible and transferable.

The application of analytical methods to cosmetic products requires a specific validation approach in order to

ensure the reliability of the results. For cosmetic products, the choice and use of a general method for

analytical testing has to be supported by validation criteria specific to the sample matrix in order to ensure the

reliability of the results. In this context, this International Standard aims to propose specific validation criteria to

be evaluated for the use of a general method for testing cosmetic products. Validation criteria for analytical

results to be evaluated include specificity, selectivity, recovery, confidence interval, limit of detection, limit of

quantification, precision, accuracy and linearity.

Validation criteria shall be determined for each sample matrix. If a similar matrix is used, validation criteria

need only be determined on the samples first analysed and extended to other samples in the same

concentration range. Accordingly, this approach would not necessarily be applied in routine testing of

cosmetic products if validation criteria were previously obtained. Careful consideration should be given to the

sample matrix when determining if additional validation is required.
© ISO 2011 – All rights reserved 3
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ISO 12787:2011(E)
4 General information
4.1 Matrix effect

If the sample were submitted to an extraction process before injection (e.g. liquid-liquid extraction or solid-

phase extraction), the recovery obtained on the PrEMS, using the solvent calibration curve, would include

both the sample matrix effect and the extraction yield of the process.

From an analytical point of view, it would be interesting to distinguish the matrix effect from the extraction yield

resulting from the sample preparation (extraction of the analyte from the cosmetic matrix). Use of a PoEMS

would allow one to distinguish between the matrix effect and the extraction yield.

Figure 1 indicates the importance of preparing a PoEMS, in addition to a PrEMS and a standard calibration

curve, in order to obtain different validation criteria on the analytical results, such as the extraction yield and/or

the matrix effect.
Solvent standard
calibration curve
Extraction yield
+ matrix effect Matrix effect
PrEMS
PoEMS
Validation criteria purpose
Extraction yield

Figure 1 — Validation criteria for analytical results obtained using PrEMS, PoEMS

and a solvent calibration curve

If an extraction process is performed, the matrix effect is given by the PoEMS recovery (using the solvent

standard calibration curve). The difference between PoEMS and PrEMS recoveries gives the extraction yield

of the sample process.

If no extraction process is performed, the extraction yield is equal to 100 %, and the matrix effect is given by

the PrEMS (or PoEMS) recovery. If the recovery obtained on PrEMS, using the solvent standard calibration

curve, is significantly different from the expected value, a matrix effect should be suspected. Under these

circumstances, it is recommended that the method of standard addition be used.

PrEMS and PoEMS preparations should be carried out under the following conditions:

 use a solvent compatible with the sample preparation;

 use the minimum possible amount of solvent to introduce the analyte in the test solution;

 depending on the sample type, spiked samples (PrEMS) should be prepared by mixing the analyte

solution with the sample, allowing dispersion into liquid samples and penetration/adsorption onto non-

liquid or solid samples (this step should be adapted if the analyte is highly volatile);

 perform the PrEMS and the PoEMS at the estimated analyte concentration within the calibration range.

4 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 12787:2011(E)

This analytical approach should only be used if the compound added to the cosmetic matrix behaves similarly

to the compound present in the matrix. If not, certified or well-characterized standard samples could be

proposed as an alternative. Careful consideration should be given to the use of spiked samples with solid

cosmetic products.
4.2 Decision tree

The decision tree, represented in Figure 2, indicates the proposed approach and the different steps to be

performed.
Check some validation criteria on standard solutions
(See Clause 5)
Aim: To determine, using standard solutions, the main characteristics
of the analytical method used before performing sample tests
Are the validation
Adapt or modify the criteria in agreement
analytical method used with the method
purpose ?
YES
Perform the sample screening
(See Clause 6)
Aim: To evaluate the quantity of analyte of interest in the
analysed sample
Is the analyte
detected with a
S/N > LoQ ?
NO YES
Perform sample assay using spike recovery
(See 7.2)
Perform sample assay according to 7.3
(See 7.3)
Aim: To check that the non-detection of the
analyte in the analysed sample is not due to an
Aim: To obtain an assay result and different
analytical problem but to the absence of this
validation criteria on this result
analyte, at a known concentration limit, in the
analysed sample
Figure 2 — Purpose of the approach and steps to be performed
© ISO 2011 – All rights reserved 5
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ISO 12787:2011(E)
5 First step — Minimum validation criteria on standard solutions
5.1 General

The aim of the first step is to determine, using standard solutions, the main characteristics of the analytical

method before performing tests on samples.

Some general criteria should first be checked in order to determine assay conditions. For example, the

apparatus conformity (injection repeatability, detector calibration, etc.) and the analyte stability in solution

should be ascertained.
Validation criteria for analytical results to be considered are:

 analyte limit of quantification (LoQ) and limit of detection (LoD) using standard solutions;

 conformity of the chromatographic analysis, e.g. resolution factor, Rs, and asymmetry, As;

 linear range of the analyte signal;
 standard accuracy.

This first step is carried out once at the beginning of the analytical programme. This step should be performed

again or adapted if any analytical parameter is changed (calibration solvent, injection volume,

chromatographic column type, separation conditions, etc.) in order to check that the previous validation data

still apply.
5.2 Estimation of detection and quantification limit in solvent (optional)
5.2.1 Assays

Inject in duplicate the dilution solvent to monitor any potential interference on the analyte and to estimate the

LoD in solvent.

Inject low concentration standards to evaluate the analyte LoD and LoQ in standard solutions.

5.2.2 Results analysis

Using the dilution solvent, determine the LoD by measuring the noise level (standard deviation of the signal

intensity) at the expected retention time of the analyte, in duplicate. The LoD is defined as three times the

standard deviation (S/N ratio  3).

Using a low concentration standard solution, calculate the standard deviation obtained for each injection. The

LoQ is defined here as the concentration of analyte producing a signal ten times the standard deviation

[15][16][17]
(S/N ratio  10) .

NOTE 1 An estimate of LoD or LoQ could be obtained using the standard deviations of sample containing a small

amount of analyte (typically a minimum of six replicates is required).
[7]

NOTE 2 For the LoD, an estimate could be obtained using the origin of the calibration curve .

NOTE 3 An estimate of both values (LoQ or LoD) could also be obtained using an analytical software calculation.

6 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 12787:2011(E)
5.3 Analytical conformity
5.3.1 Assays

Prepare and inject a standard solution at a concentration level from the high end of the calibration curve

expected. If an internal standard is used, add it to the standard preparation.
Inject the dilution solvent used.
5.3.2 Results analysis
Check the necessary conformity parameters as follows.

 Resolution factor (compulsory if more than one chromatographic peak is detected): the chromatographic

separation between two peaks can be considered satisfactory if Rs is  1,5.

 Asymmetry of the analyte peak: the asymmetry of the chromatographic peak can be considered

satisfactory if 0,8  As  1,5.
 Specificity of detection, if necessary.

Ensure the absence of interference peaks from the solvent at the retention times for the analyte and for the

internal standard (if used).
5.4 Calibration: precision, linearity and accuracy
5.4.1 General

This subclause describes the recommended approach to estimating precision, linearity and accuracy.

5.4.2 Assays

Prepare three independent solvent calibration curves (containing a minimum of five concentration levels) by

diluting three different standard stock solutions, then injecting them. The different calibration levels should be

uniformly distributed along the calibration range and the same levels should be used for the three calibration

curves.

NOTE For the determination of analytes in low concentration, the first calibration level should correspond to the

quantification limit in solvent (two or three times the LoD in standard solutions). The upper end is usually signified by a

change in instrument response.
5.4.3 Results analysis
The results analysis is performed as follows.

a) Determine the precision of the calibration curve using statistical analysis, e.g. as for variance

homogeneity.

NOTE Assays performed on the same day by the same analyst indicate repeatability of the analytical method used

on standard solutions. Assays carried out on different days and/or by different analysts indicate an estimation of

intermediate precision.

b) Evaluate the linearity of the calibration curves using, for example, an analytical validation software

package or by checking different regression factors on a plot of the data:

 determine the coefficient of determination, R (a value of 0,990 or higher is recommended);

 determine the relative concentration deviation (bias) of each calibration level by examining the

residuals in the linear regression analysis;
© ISO 2011 – All rights reserved 7
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ISO 12787:2011(E)

 determine the slope and the Y-intercept for the line produced from the linear regression analysis;

 determine the relative standard deviation (RSD) for the Y-intercept, which can be used to determine

whether the Y-intercept is significantly different from zero.

NOTE If the regression model obtained is not linear even using a weighting factor, it is possible either to define a

narrower concentration range or to choose a non-linear regression model. See Annex A for an example on how to select

an appropriate regression model using a weighting factor.

The method accuracy on standard solution may be estimated at each calibration level, analysing in triplicate

the bias obtained (three values for each level).
6 Second step — Sample screening
6.1 General
The aim of the second step is to evaluate the quantity of analyte in the sample.
6.2 Sample screening
6.2.1 Assays

Prepare and inject a calibration curve in the linearity concentration range determined in the first step.

Prepare and inject a control standard.

Prepare and inject the sample(s) with and without the internal standard (if used).

6.2.2 Results analysis

After checking the coefficient of determination, R , and accepting the result obtained for the control standard,

check the chromatogram for any interference on the analytes, including the internal standard, if necessary.

Evaluate the analyte amount in the sample using the standard calibration curve.
This result will present one of the following two cases:

 the sample contains no analyte, or contains the analyte at quantities less than the LoQ in the matrix

(S/N  10)(see 7.2);

 the sample contains the analyte at quantities higher than the LoQ in the matrix (S/N  10)(see 7.3).

7 Third step — Assays
7.1 General

Validation criteria are determined for each sample matrix submitted for analysis. Validation data need only be

determined for the first samples analysed and applied to all samples of a similar matrix. This approach should

only be used for analyte concentration in the same range.

Once those validation criteria for analytical results are determined, other sample assay tests could be carried

out using an external calibration curve for quantification, either after correcting the final results with the

validation criteria obtained on the first samples analysed, or by expressing the result taking into account the

uncertainty of the measurement.
8 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 12787:2011(E)
7.2 Analytes not detected or detected at concentrations less than the LoQ
7.2.1 General

The aim of these assays is to ensure that the measured signal is not influenced by an interference compound

or an analytical problem, e.g. a bad extraction yield.

The LoQ in the matrix can be evaluated as the spiked concentration that gives an S/N ratio in the sample that is

equal to 10.

NOTE The LoQ in the matrix can also be estimated by checking the recovery obtained on spiked samples, after

correction with the initial analyte concentration, using a solvent calibration curve. This estimation could be prevented by a

possible matrix effect (suppression or enhancement of the quantifying signal due to the sample matrix).

7.2.2 Assays with spike recovery
7.2.2.1 Assays
Prepare and inject an unspiked sample.

Prepare and inject different spiked (PrEMS) samples, e.g. at 1 LoQ, 5 LoQ and 10 LoQ (the value of the LoQ

was determined using standard solutions, as described in 5.2).
7.2.2.2 Results analysis

Using spiked and unspiked samples, check the specificity of the analyte detection in the sample matrix. The

specificity criteria shall be checked before quantification in order to assess the identification of the analyte and

the peak purity. Specificity can be verified using any relevant process and/or referential (see Reference [15]).

If a doubt remains, the assay could be performed using another method or detection instrument. Evaluate the

LoQ of the analyte in the matrix, checking the S/N ratio for each spiked and unspiked sample.

The final analyte estimation in the sample is given as follows:
Analyte concentration value  LoQ matrix

NOTE If assays are performed using a target concentration value, the previous approach can be simplified as

described in Annex B.
7.3 Analytes detected at a concentration greater than the LoQ
7.3.1 General

The aim of these trials is to determine the analyte concentration in the sample as well as several validation

parameters, e.g. the matrix effect, the extraction yield, the accuracy, and the confidence interval. These are

determined by performing statistical analyses on six preparations of the sample: three unspiked preparations,

two PrEMS and one PoEMS.

Recoveries obtained from PoEMS and/or PrEMS lead to the determination of different validation criteria on the

analytical results:

 the PoEMS recovery relative to calibration standards shows whether or not there is a matrix effect;

 the difference between the PoEMS and the PrEMS recoveries, relative to calibration standards, gives the

extraction yield of the analytical process;

 the recovery obtained for the PrEMS relative to the PoEMS gives the accuracy of the analytical result;

 the RSD and confidence interval can be obtained by a statistical analysis of the replicates.

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ISO 12787:2011(E)
7.3.2 Assays

Make a standard calibration curve in solvent, covering all the estimated sample concentration values and their

doubles in value (in order to correctly quantify the PoEMS or PrEMS). This calibration range shall be in the

linear calibration range determined in 5.4.
Prepare and inject a control standard.

Prepare and inject one, two or three unspiked samples for the determination of the analyte amount. If an RSD

or a confidence interval is to be determined on the final result, at least three unspiked samples should be

assayed.

Prepare and inject a PoEMS by spiking the final sample extract, after all sample processing, at the estimated

analyte concentration. The estimated analyte concentration was determined during the sample screening in

Clause 6 (this step is optional if no extraction process is used).

NOTE 1 If possible, use one of the previous sample preparations (unspiked) to prepare this PoEMS.

Prepare and inject one or two spiked solutions (PrEMS) at the estimated analyte value. If an RSD or a

confidence interval is to be determined on the final result, at least two spiked preparations should be assayed.

Prepare and inject a reagent blank preparation to ensure the specificity of the assay.

NOTE 2 If no extraction process is used (simple dilution), PrEMS preparations are similar to the matrix-matched

standard (i.e. PoEMS).

NOTE 3 If spiked solutions are diluted to fall within the calibration range, corresponding unspiked preparations should

also be diluted in the same way in order to preserve,
...

SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 12787:2012
01-april-2012

Kozmetika - Analizne metode - Merila za validacijo analiznih rezultatov z uporabo

kromatografskih tehnik

Cosmetics - Analytical methods - Validation criteria for analytical results using

chromatographic techniques
Cosmétiques - Méthodes analytiques - Critères de validation pour les résultats
analytiques utilisant des techniques chromatographiques
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 12787:2011
ICS:
71.100.70 .R]PHWLND7RDOHWQL Cosmetics. Toiletries
SULSRPRþNL
SIST ISO 12787:2012 en,fr

2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

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SIST ISO 12787:2012
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SIST ISO 12787:2012
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Validation criteria for analytical results
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Contents Page

Foreword ............................................................................................................................................................ iv

1  Scope ...................................................................................................................................................... 1

2  Terms and definitions ........................................................................................................................... 1

2.1  General ................................................................................................................................................... 1

2.2  Terms relating to validation criteria for analytical results ................................................................ 2

3  Principle ................................................................................................................................................. 3

4  General information .............................................................................................................................. 4

4.1  Matrix effect ........................................................................................................................................... 4

4.2  Decision tree .......................................................................................................................................... 5

5  First step — Minimum validation criteria on standard solutions ..................................................... 6

5.1  General ................................................................................................................................................... 6

5.2  Estimation of detection and quantification limit in solvent (optional) ............................................. 6

5.3  Analytical conformity ............................................................................................................................ 7

5.4  Calibration: precision, linearity and accuracy ................................................................................... 7

6  Second step — Sample screening ....................................................................................................... 8

6.1  General ................................................................................................................................................... 8

6.2  Sample screening .................................................................................................................................. 8

7  Third step — Assays ............................................................................................................................. 8

7.1  General ................................................................................................................................................... 8

7.2  Analytes not detected or detected at concentrations less than the LoQ ........................................ 9

7.3  Analytes detected at a concentration greater than the LoQ ............................................................. 9

8  Summary .............................................................................................................................................. 11

Annex A (informative) Example of selection of a weighting factor.............................................................. 12

Annex B (normative) Assays with a target value (simplified approach) ..................................................... 13

Bibliography ...................................................................................................................................................... 14

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ISO 12787:2011(E)
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.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 12787 was prepared by Technical Committee ISO/TC 217, Cosmetics.
iv © ISO 2011 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12787:2011(E)
Cosmetics — Analytical methods — Validation criteria for
analytical results using chromatographic techniques
1 Scope

This International Standard defines validation criteria with which analytical results obtained from the analysis

of cosmetic products should comply in order to give confidence in performance, reliability and quality of the

final result. It sets out an analytical approach that can be used by a single laboratory to carry out

chromatographic analyses on a given sample, or samples.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1 General
2.1.1
analyte
substance being subjected to analysis
2.1.2
bias

difference between the expectation of the test results and an accepted reference value

2.1.3
recovery

ratio between the quantity of analyte found by a particular analytical method compared to the quantity of

analyte expected
2.1.4
post-extraction spiked matrix standards
PoEMS

samples taken through the entire extraction procedure and spiked with the analyte of interest at the end of the

extraction immediately before, or very close to, detection

NOTE PoEMS are also called “Matrix-Matched Standards” or “Fortified Analytical Solutions (FAS)” and are used for

determination of the bias.
2.1.5
pre-extraction spiked matrix standards
PrEMS

samples spiked with the analyte of interest at the beginning of the analytical procedure

NOTE PrEMS are also called “Spikes” or “Fortified Analytical Portions (FAP)” and are used for calibration and

quantification of the target analytes in samples (extraction recovery).
2.1.6
matrix effect

combined effect of the presence of one or more components of a sample other than the analyte on the

measured quantity of the analyte

NOTE The matrix effect could increase or decrease the chromatographic peak area for a same analyte concentration.

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SIST ISO 12787:2012
ISO 12787:2011(E)
2.1.7
extraction yield

ratio between the quantity of analyte extracted during the extraction process from the sample matrix compared

to the quantity of analyte present in the sample
2.1.8
solvent standard calibration curve

analyte calibration curve obtained from the analyses of at least five different standard calibration levels

prepared in the solvent
2.1.9
control standard

independent standard solution used to verify the solvent standard calibration curve

2.2 Terms relating to validation criteria for analytical results
2.2.1
accuracy

closeness of agreement between a test result (the average value obtained from a large series of test results)

and an accepted reference value
NOTE The accuracy is often expressed in terms of bias.
2.2.2
LoD
limit of detection

lowest amount of an analyte that can be reliably distinguished from zero with reasonable statistical certainty

2.2.3
LoQ
limit of quantification

lowest amount of an analyte that can be determined with an acceptable level of uncertainty under the stated

conditions of test
2.2.4
linearity

ability of the method to obtain test results proportional to the concentration of the analyte

2.2.5
measurement uncertainty

parameter, associated with the result of a measurement, that characterizes the dispersion of values that could

be reasonably attributed to the measurand
2.2.6
precision

closeness of agreement between independent test results obtained under stipulated conditions

NOTE Precision depends only on the distribution of random errors and does not relate to the true value or the

specified value.
2.2.7
working range

interval between the upper and lower concentration (amounts) of analyte in the sample for which it has been

demonstrated that the analytical procedure has a suitable level of certainty
2.2.8
repeatability

precision under repeatability conditions where independent test results are obtained with the same method on

identical test items in the same laboratory by the same operator using the same equipment within short

intervals of time
2 © ISO 2011 – All rights reserved
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SIST ISO 12787:2012
ISO 12787:2011(E)
2.2.9
intermediate precision

precision under conditions where independent test results are obtained with the same method on identical test

items in the same laboratory by different operators using different equipment on different days

2.2.10
reproducibility

precision under reproducibility conditions, i.e. conditions where independent test results are obtained with the

same method on identical test items from different laboratories at different times

2.2.11
selectivity

ability of a method to determine accurately and specifically the analyte of interest in the presence of other

components in a sample matrix under the stated conditions of the test
2.2.12
sensitivity

change in the response of a measuring instrument divided by the corresponding change in the stimulus

2.2.13
specificity
ability of a method to measure only what is intended to be measured
2.2.14
target concentration

analyte concentration used as a reference for the determination of the analyte concentration in the sample

2.2.15
validation

confirmation of examination and provision of objective evidence that the particular requirements for a specified

intended use are met
2.2.16
asymmetry
factor describing the shape of a chromatographic peak
NOTE The theory assumes a Gaussian shape and that peaks are symmetrical.
2.2.17
resolution

ability of a column to separate chromatographic peaks, usually expressed in terms of the separation of two peaks

3 Principle

The ingredients of cosmetic products are variable and complex, mainly due to the type of formulation. General

analytical methods exist, or are to be developed, to assess the quality of cosmetics. These generalized methods,

some of which might not be strictly certifiable, are intended to be widely usable, comprehensible and transferable.

The application of analytical methods to cosmetic products requires a specific validation approach in order to

ensure the reliability of the results. For cosmetic products, the choice and use of a general method for

analytical testing has to be supported by validation criteria specific to the sample matrix in order to ensure the

reliability of the results. In this context, this International Standard aims to propose specific validation criteria to

be evaluated for the use of a general method for testing cosmetic products. Validation criteria for analytical

results to be evaluated include specificity, selectivity, recovery, confidence interval, limit of detection, limit of

quantification, precision, accuracy and linearity.

Validation criteria shall be determined for each sample matrix. If a similar matrix is used, validation criteria

need only be determined on the samples first analysed and extended to other samples in the same

concentration range. Accordingly, this approach would not necessarily be applied in routine testing of

cosmetic products if validation criteria were previously obtained. Careful consideration should be given to the

sample matrix when determining if additional validation is required.
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SIST ISO 12787:2012
ISO 12787:2011(E)
4 General information
4.1 Matrix effect

If the sample were submitted to an extraction process before injection (e.g. liquid-liquid extraction or solid-

phase extraction), the recovery obtained on the PrEMS, using the solvent calibration curve, would include

both the sample matrix effect and the extraction yield of the process.

From an analytical point of view, it would be interesting to distinguish the matrix effect from the extraction yield

resulting from the sample preparation (extraction of the analyte from the cosmetic matrix). Use of a PoEMS

would allow one to distinguish between the matrix effect and the extraction yield.

Figure 1 indicates the importance of preparing a PoEMS, in addition to a PrEMS and a standard calibration

curve, in order to obtain different validation criteria on the analytical results, such as the extraction yield and/or

the matrix effect.
Solvent standard
calibration curve
Extraction yield
+ matrix effect Matrix effect
PrEMS
PoEMS
Validation criteria purpose
Extraction yield

Figure 1 — Validation criteria for analytical results obtained using PrEMS, PoEMS

and a solvent calibration curve

If an extraction process is performed, the matrix effect is given by the PoEMS recovery (using the solvent

standard calibration curve). The difference between PoEMS and PrEMS recoveries gives the extraction yield

of the sample process.

If no extraction process is performed, the extraction yield is equal to 100 %, and the matrix effect is given by

the PrEMS (or PoEMS) recovery. If the recovery obtained on PrEMS, using the solvent standard calibration

curve, is significantly different from the expected value, a matrix effect should be suspected. Under these

circumstances, it is recommended that the method of standard addition be used.

PrEMS and PoEMS preparations should be carried out under the following conditions:

 use a solvent compatible with the sample preparation;

 use the minimum possible amount of solvent to introduce the analyte in the test solution;

 depending on the sample type, spiked samples (PrEMS) should be prepared by mixing the analyte

solution with the sample, allowing dispersion into liquid samples and penetration/adsorption onto non-

liquid or solid samples (this step should be adapted if the analyte is highly volatile);

 perform the PrEMS and the PoEMS at the estimated analyte concentration within the calibration range.

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ISO 12787:2011(E)

This analytical approach should only be used if the compound added to the cosmetic matrix behaves similarly

to the compound present in the matrix. If not, certified or well-characterized standard samples could be

proposed as an alternative. Careful consideration should be given to the use of spiked samples with solid

cosmetic products.
4.2 Decision tree

The decision tree, represented in Figure 2, indicates the proposed approach and the different steps to be

performed.
Check some validation criteria on standard solutions
(See Clause 5)
Aim: To determine, using standard solutions, the main characteristics
of the analytical method used before performing sample tests
Are the validation
Adapt or modify the criteria in agreement
analytical method used with the method
purpose ?
YES
Perform the sample screening
(See Clause 6)
Aim: To evaluate the quantity of analyte of interest in the
analysed sample
Is the analyte
detected with a
S/N > LoQ ?
NO YES
Perform sample assay using spike recovery
(See 7.2)
Perform sample assay according to 7.3
(See 7.3)
Aim: To check that the non-detection of the
analyte in the analysed sample is not due to an
Aim: To obtain an assay result and different
analytical problem but to the absence of this
validation criteria on this result
analyte, at a known concentration limit, in the
analysed sample
Figure 2 — Purpose of the approach and steps to be performed
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ISO 12787:2011(E)
5 First step — Minimum validation criteria on standard solutions
5.1 General

The aim of the first step is to determine, using standard solutions, the main characteristics of the analytical

method before performing tests on samples.

Some general criteria should first be checked in order to determine assay conditions. For example, the

apparatus conformity (injection repeatability, detector calibration, etc.) and the analyte stability in solution

should be ascertained.
Validation criteria for analytical results to be considered are:

 analyte limit of quantification (LoQ) and limit of detection (LoD) using standard solutions;

 conformity of the chromatographic analysis, e.g. resolution factor, Rs, and asymmetry, As;

 linear range of the analyte signal;
 standard accuracy.

This first step is carried out once at the beginning of the analytical programme. This step should be performed

again or adapted if any analytical parameter is changed (calibration solvent, injection volume,

chromatographic column type, separation conditions, etc.) in order to check that the previous validation data

still apply.
5.2 Estimation of detection and quantification limit in solvent (optional)
5.2.1 Assays

Inject in duplicate the dilution solvent to monitor any potential interference on the analyte and to estimate the

LoD in solvent.

Inject low concentration standards to evaluate the analyte LoD and LoQ in standard solutions.

5.2.2 Results analysis

Using the dilution solvent, determine the LoD by measuring the noise level (standard deviation of the signal

intensity) at the expected retention time of the analyte, in duplicate. The LoD is defined as three times the

standard deviation (S/N ratio  3).

Using a low concentration standard solution, calculate the standard deviation obtained for each injection. The

LoQ is defined here as the concentration of analyte producing a signal ten times the standard deviation

[15][16][17]
(S/N ratio  10) .

NOTE 1 An estimate of LoD or LoQ could be obtained using the standard deviations of sample containing a small

amount of analyte (typically a minimum of six replicates is required).
[7]

NOTE 2 For the LoD, an estimate could be obtained using the origin of the calibration curve .

NOTE 3 An estimate of both values (LoQ or LoD) could also be obtained using an analytical software calculation.

6 © ISO 2011 – All rights reserved
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SIST ISO 12787:2012
ISO 12787:2011(E)
5.3 Analytical conformity
5.3.1 Assays

Prepare and inject a standard solution at a concentration level from the high end of the calibration curve

expected. If an internal standard is used, add it to the standard preparation.
Inject the dilution solvent used.
5.3.2 Results analysis
Check the necessary conformity parameters as follows.

 Resolution factor (compulsory if more than one chromatographic peak is detected): the chromatographic

separation between two peaks can be considered satisfactory if Rs is  1,5.

 Asymmetry of the analyte peak: the asymmetry of the chromatographic peak can be considered

satisfactory if 0,8  As  1,5.
 Specificity of detection, if necessary.

Ensure the absence of interference peaks from the solvent at the retention times for the analyte and for the

internal standard (if used).
5.4 Calibration: precision, linearity and accuracy
5.4.1 General

This subclause describes the recommended approach to estimating precision, linearity and accuracy.

5.4.2 Assays

Prepare three independent solvent calibration curves (containing a minimum of five concentration levels) by

diluting three different standard stock solutions, then injecting them. The different calibration levels should be

uniformly distributed along the calibration range and the same levels should be used for the three calibration

curves.

NOTE For the determination of analytes in low concentration, the first calibration level should correspond to the

quantification limit in solvent (two or three times the LoD in standard solutions). The upper end is usually signified by a

change in instrument response.
5.4.3 Results analysis
The results analysis is performed as follows.

a) Determine the precision of the calibration curve using statistical analysis, e.g. as for variance

homogeneity.

NOTE Assays performed on the same day by the same analyst indicate repeatability of the analytical method used

on standard solutions. Assays carried out on different days and/or by different analysts indicate an estimation of

intermediate precision.

b) Evaluate the linearity of the calibration curves using, for example, an analytical validation software

package or by checking different regression factors on a plot of the data:

 determine the coefficient of determination, R (a value of 0,990 or higher is recommended);

 determine the relative concentration deviation (bias) of each calibration level by examining the

residuals in the linear regression analysis;
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ISO 12787:2011(E)

 determine the slope and the Y-intercept for the line produced from the linear regression analysis;

 determine the relative standard deviation (RSD) for the Y-intercept, which can be used to determine

whether the Y-intercept is significantly different from zero.

NOTE If the regression model obtained is not linear even using a weighting factor, it is possible either to define a

narrower concentration range or to choose a non-linear regression model. See Annex A for an example on how to select

an appropriate regression model using a weighting factor.

The method accuracy on standard solution may be estimated at each calibration level, analysing in triplicate

the bias obtained (three values for each level).
6 Second step — Sample screening
6.1 General
The aim of the second step is to evaluate the quantity of analyte in the sample.
6.2 Sample screening
6.2.1 Assays

Prepare and inject a calibration curve in the linearity concentration range determined in the first step.

Prepare and inject a control standard.

Prepare and inject the sample(s) with and without the internal standard (if used).

6.2.2 Results analysis

After checking the coefficient of determination, R , and accepting the result obtained for the control standard,

check the chromatogram for any interference on the analytes, including the internal standard, if necessary.

Evaluate the analyte amount in the sample using the standard calibration curve.
This result will present one of the following two cases:

 the sample contains no analyte, or contains the analyte at quantities less than the LoQ in the matrix

(S/N  10)(see 7.2);

 the sample contains the analyte at quantities higher than the LoQ in the matrix (S/N  10)(see 7.3).

7 Third step — Assays
7.1 General

Validation criteria are determined for each sample matrix submitted for analysis. Validation data need only be

determined for the first samples analysed and applied to all samples of a similar matrix. This approach should

only be used for analyte concentration in the same range.

Once those validation criteria for analytical results are determined, other sample assay tests could be carried

out using an external calibration curve for quantification, either after correcting the final results with the

validation criteria obtained on the first samples analysed, or by expressing the result taking into account the

uncertainty of the measurement.
8 © ISO 2011 – All rights reserved
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SIST ISO 12787:2012
ISO 12787:2011(E)
7.2 Analytes not detected or detected at concentrations less than the LoQ
7.2.1 General

The aim of these assays is to ensure that the measured signal is not influenced by an interference compound

or an analytical problem, e.g. a bad extraction yield.

The LoQ in the matrix can be evaluated as the spiked concentration that gives an S/N ratio in the sample that is

equal to 10.

NOTE The LoQ in the matrix can also be estimated by checking the recovery obtained on spiked samples, after

correction with the initial analyte concentration, using a solvent calibration curve. This estimation could be prevented by a

possible matrix effect (suppression or enhancement of the quantifying signal due to the sample matrix).

7.2.2 Assays with spike recovery
7.2.2.1 Assays
Prepare and inject an unspiked sample.

Prepare and inject different spiked (PrEMS) samples, e.g. at 1 LoQ, 5 LoQ and 10 LoQ (the value of the LoQ

was determined using standard solutions, as described in 5.2).
7.2.2.2 Results analysis

Using spiked and unspiked samples, check the specificity of the analyte detection in the sample matrix. The

specificity criteria shall be checked before quantification in order to assess the identification of the analyte and

the peak purity. Specificity can be verified using any relevant process and/or referential (see Reference [15]).

If a doubt remains, the assay could be performed using another method or detection instrument. Evaluate the

LoQ of the analyte in the matrix, checking the S/N ratio for each spiked and unspiked sample.

The final analyte estimation in the sample is given as follows:
Analyte concentration value  LoQ matrix

NOTE If assays are performed using a target concentration value, the previous approach can be simplified as

described in Annex B.
7.3 Analytes detected at a concentration greater than the LoQ
7.3.1 General

The aim of these trials is to determine the analyte concentration in the sample as well as several validation

parameters, e.g. the matrix effect, the extraction yield, the accuracy, and the confidence interval. These are

determined by performing statistical analyses on six preparations of the sample: three unspiked preparations,

two PrEMS and one PoEMS.

Recoveries obtained from PoEMS and/or PrEMS lead to the determination of different validation criteria on the

analytical results:

 the PoEMS recovery relative to calibration standards shows whether or not there is a matrix effect;

 the difference between the PoEMS and the PrEMS recoveries, relative to calibration standards, gives the

extraction yield of the analytical process;

 the recovery obtained for the PrEMS relative to the PoEMS gives the accuracy of the analytical result;

 the RSD and confidence interval can be obtained by a statistical analysis of the replicates.

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SIST ISO 12787:2012
ISO 12787:2011(E)
7.3.2 Assays

Make a standard calibration curve in solvent, covering all the estimated sample concentration values and their

doubles in value (in order to correctly quantify the PoEMS or PrEMS). This calibration range shall be in the

linear calibration range determined in 5.4.
Prepare and inject a control standard.

Prepare and inject one, two or three unspiked samples for the determination of the analyte amount. If an RSD

or a conf
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 12787
Première édition
2011-12-15
Cosmétiques — Méthodes analytiques —
Critères de validation pour les résultats
analytiques utilisant des techniques
chromatographiques
Cosmetics — Analytical methods — Validation criteria for analytical
results using chromatographic techniques
Numéro de référence
ISO 12787:2011(F)
ISO 2011
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ISO 12787:2011(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2011

Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous

quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit

de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.

ISO copyright office
Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 12787:2011(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..................................................................................................................................................... iv

1  Domaine d'application .......................................................................................................................... 1

2  Termes et définitions ............................................................................................................................ 1

2.1  Généralités ............................................................................................................................................. 1

2.2  Termes relatifs aux critères de validation pour les résultats analytiques ...................................... 2

3  Principe .................................................................................................................................................. 4

4  Informations générales ......................................................................................................................... 4

4.1  Effet matrice ........................................................................................................................................... 4

4.2  Arbre décisionnel .................................................................................................................................. 5

5  Première étape — Critères de validation minimaux sur les solutions étalons ............................... 6

5.1  Généralités ............................................................................................................................................. 6

5.2  Estimation des limites de détection et de quantification dans le solvant (étape facultative) ....... 7

5.3  Conformité analytique ........................................................................................................................... 7

5.4  Étalonnage: fidélité, linéarité et exactitude ........................................................................................ 8

6  Deuxième étape — Criblage de l'échantillon ...................................................................................... 9

6.1  Généralités ............................................................................................................................................. 9

6.2  Criblage de l'échantillon ....................................................................................................................... 9

7  Troisième étape — Dosages ................................................................................................................ 9

7.1  Généralités ............................................................................................................................................. 9

7.2  Analytes non détectés ou détectés à des concentrations inférieures à la LoQ ........................... 10

7.3  Analytes détectés à une concentration supérieure à la LoQ .......................................................... 10

8  Conclusion ........................................................................................................................................... 12

Annexe A (informative) Exemple de choix du coefficient de pondération .................................................. 14

Annexe B (normative) Dosages avec une valeur cible (approche simplifiée) ............................................ 15

Bibliographie ..................................................................................................................................................... 16

© ISO 2011 – Tous droits réservés iii
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ISO 12787:2011(F)
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes

internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur

publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 12787 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 217, Cosmétiques.
iv © ISO 2011 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 12787:2011(F)
Cosmétiques — Méthodes analytiques — Critères de validation
pour les résultats analytiques utilisant des techniques
chromatographiques
1 Domaine d'application

La présente Norme internationale définit des critères de validation auxquels il convient que les résultats

analytiques obtenus à partir des produits cosmétiques répondent pour s'assurer de la performance, de la

fiabilité et de la qualité du résultat final. Elle propose une approche analytique utilisable pour des analyses

réalisées en utilisant une technique chromatographique par un laboratoire sur un ou plusieurs échantillons

donnés.
2 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

2.1 Généralités
2.1.1
analyte
substance à analyser
2.1.2
biais

différence entre les résultats d'essai obtenus et une valeur de référence acceptée

2.1.3
recouvrement

rapport entre la quantité d'analyte déterminée en utilisant une méthode analytique particulière et la quantité

d'analyte attendue
2.1.4
étalons correspondant à la matrice avec ajouts après extraction
PoEMS

échantillons qui, après avoir été soumis à l'ensemble du mode opératoire d'extraction, sont surchargés avec

l'analyte concerné à la fin de l'extraction, immédiatement avant (ou très près de) la détection

NOTE Les PoEMS sont également appelés «étalons dans la matrice» ou «solutions analytiques fortifiées (FAS)»; ils

sont utilisés pour déterminer le biais.
2.1.5
étalons correspondant à la matrice avec ajouts avant extraction
PrEMS

échantillons avec ajouts de l'analyte concerné au début du mode opératoire d'analyse

NOTE Les PrEMS sont également appelés «ajouts» ou «parties analytiques fortifiées (FAP)»; ils sont utilisés pour

l'étalonnage et la quantification des analytes cibles dans les échantillons (rendement d'extraction).

© ISO 2011 – Tous droits réservés 1
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ISO 12787:2011(F)
2.1.6
effet matrice

effet combiné de la présence d'un ou de plusieurs composants d'un échantillon autres que l'analyte sur la

quantité d'analyte mesurée

NOTE L'effet matrice pourrait augmenter ou réduire l'aire du pic chromatographique pour une même concentration

en analyte.
2.1.7
rendement d'extraction

rapport entre la quantité d'analyte extraite de la matrice lors de l'étape d'extraction et la quantité d'analyte

présente dans l'échantillon
2.1.8
courbe d'étalonnage dans le solvant

courbe d'étalonnage de l'analyte obtenue à partir des analyses d'au moins cinq niveaux d'étalonnage

différents préparés dans le solvant
2.1.9
étalon de vérification

solution étalon indépendante servant à vérifier la courbe d'étalonnage dans le solvant

2.2 Termes relatifs aux critères de validation pour les résultats analytiques
2.2.1
exactitude

étroitesse de l'accord entre un résultat d'essai (la valeur moyenne obtenue à partir d'une grande série de

résultats d'essai) et une valeur de référence acceptée
NOTE L'exactitude est souvent exprimée en termes de biais.
2.2.2
limite de détection
LoD

plus petite quantité d'un analyte pouvant être distinguée de zéro de façon fiable avec une certitude statistique

raisonnable
2.2.3
limite de quantification
LoQ

plus petite quantité d'un analyte pouvant être déterminée avec un niveau d'incertitude acceptable dans les

conditions d'essai indiquées
2.2.4
linéarité

capacité de la méthode à obtenir des résultats d'essai proportionnels à la concentration de l'analyte

2.2.5
incertitude de mesure

paramètre associé aux résultats d'un mesurage, qui caractérise la dispersion des valeurs qui pourraient

raisonnablement être attribuées au mesurande
2.2.6
fidélité

étroitesse de l'accord entre des résultats d'essais indépendants obtenus sous des conditions stipulées

NOTE La fidélité dépend uniquement de la distribution des erreurs aléatoires et n'a aucune relation avec la valeur

vraie ou la valeur spécifiée.
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ISO 12787:2011(F)
2.2.7
intervalle de dosage

intervalle entre les niveaux supérieur et inférieur de concentration (quantité) en analyte dans l'échantillon pour

lequel il a été démontré que le mode opératoire d'analyse est approprié quant à sa certitude

2.2.8
répétabilité

fidélité dans des conditions de répétabilité où les résultats d'essais indépendants sont obtenus par la même

méthode sur des individus d'essai identiques, dans le même laboratoire, par le même opérateur utilisant le

même équipement et pendant un court intervalle de temps
2.2.9
fidélité intermédiaire

fidélité dans des conditions où les résultats d'essais indépendants sont obtenus par la même méthode sur des

individus d'essai identiques, dans le même laboratoire, par différents opérateurs utilisant des équipements

différents des jours différents
2.2.10
reproductibilité

fidélité dans des conditions de reproductibilité où les résultats d'essais indépendants sont obtenus par la

même méthode sur des individus d'essai identiques, dans différents laboratoires, à des moments différents

2.2.11
sélectivité

capacité d'une méthode à déterminer de façon exacte et spécifique l'analyte concerné en présence d'autres

composants dans une matrice d'échantillon dans les conditions spécifiées de l'essai

2.2.12
sensibilité

variation de la réponse d'un instrument de mesure divisée par la variation correspondante du stimulus

2.2.13
spécificité
capacité d'une méthode à mesurer uniquement ce qui est destiné à être mesuré
2.2.14
concentration cible

concentration en analyte servant de référence pour la détermination de la concentration en analyte dans

l'échantillon
2.2.15
validation

confirmation de l'examen et fourniture de preuves objectives du respect des exigences particulières pour un

usage prévu spécifique
2.2.16
asymétrie
facteur décrivant la forme d'un pic chromatographique
NOTE La théorie suppose une forme gaussienne et que les pics sont symétriques.
2.2.17
résolution

capacité d'une colonne à séparer des pics chromatographiques, généralement exprimée en termes de

séparation de deux pics
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3 Principe

Les ingrédients des produits cosmétiques sont variables et complexes principalement en raison du type de

formulation. Des méthodes analytiques générales existent ou sont à développer afin d'évaluer la qualité des

produits cosmétiques. Ces méthodes générales, dont certaines peuvent ne pas être validées au sens strict,

sont données pour être, pour l'usage prévu, largement utilisables, compréhensibles et transférables.

L'application de méthodes analytiques aux produits cosmétiques exige une approche de validation spécifique

en vue d'assurer la fiabilité des résultats. Pour les produits cosmétiques, le choix et l'utilisation d'une méthode

générale de dosage doivent être étayés par des critères de validation spécifiques de la matrice de

l'échantillon pour assurer la fiabilité des résultats. Dans ce contexte, la présente Norme internationale vise à

proposer des critères de validation spécifiques à évaluer lors de l'utilisation de méthodes générales dans le

cadre des essais des produits cosmétiques. Les critères de validation des résultats analytiques à évaluer

comprennent, par exemple, la spécificité, la sélectivité, le recouvrement, l'intervalle de confiance, la limite de

détection, la limite de quantification, la fidélité, l'exactitude et la linéarité.

Les critères de validation doivent être déterminés pour chaque matrice d'échantillon. Si des matrices

similaires sont utilisées, les critères de validation n'auront besoin d'être déterminés que sur les premiers

échantillons analysés et seront ensuite étendus à d'autres échantillons dans une même plage de

concentration. Ainsi, cette approche ne sera pas nécessairement appliquée lors des essais de routine des

produits cosmétiques si des critères de validation ont été précédemment obtenus. Il convient d'accorder une

attention toute particulière à la matrice de l'échantillon pour déterminer s'il est nécessaire de procéder à un

complément de validation.
4 Informations générales
4.1 Effet matrice

Si l'échantillon a été soumis à un procédé d'extraction avant injection (par exemple une extraction liquide-

liquide ou une extraction en phase solide), le recouvrement obtenu sur le PrEMS, à l'aide de la courbe

d'étalonnage dans le solvant, comprendra à la fois l'effet matrice de l'échantillon et le rendement d'extraction

du procédé.

D'un point de vue analytique, il serait intéressant de distinguer l'effet matrice du rendement d'extraction

résultant de la préparation de l'échantillon (extraction de l'analyte de la matrice cosmétique). L'utilisation d'un

PoEMS permettrait de distinguer l'effet matrice du rendement d'extraction.

La Figure 1 indique l'importance de préparer un PoEMS en plus d'un PrEMS et d'une courbe d'étalonnage en

vue d'obtenir différents critères de validation des résultats analytiques, tels que le rendement d'extraction

et/ou l'effet matrice.

Si une étape d'extraction est réalisée, l'effet matrice est donné par le recouvrement du PoEMS (en utilisant la

courbe d'étalonnage dans le solvant). La différence entre les recouvrements obtenus pour le PoEMS et le

PrEMS donne le rendement d'extraction de l'échantillon.

Si aucun procédé d'extraction n'est utilisé, le rendement d'extraction est égal à 100 % et l'effet matrice est

donné par le recouvrement obtenu sur le PrEMS (ou le PoEMS). Si le recouvrement obtenu sur le PrEMS en

utilisant la courbe d'étalonnage dans le solvant est significativement différent de la valeur attendue, il convient

de suspecter un effet matrice. Dans ces circonstances, il est recommandé d'utiliser la méthode des «ajouts

dosés».
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ISO 12787:2011(F)

Il convient que la préparation du PrEMS et du PoEMS soit réalisée dans les conditions suivantes:

 utiliser un solvant compatible avec la préparation de l'échantillon;

 utiliser la quantité minimale possible de solvant pour introduire l'analyte dans l'échantillon analysé;

 en fonction du type d'échantillon, il est recommandé que les ajouts (PrEMS) soient préparés en

mélangeant la solution d'analyte avec l'échantillon, ce qui permet la dispersion de l'analyte dans les

échantillons liquides et la pénétration/l'adsorption de l'analyte sur des échantillons non liquides ou solides.

Il convient d'adapter cette étape si l'analyte est extrêmement volatil;

 préparer le PrEMS et le PoEMS à la concentration estimée en analyte, en s'assurant de rester dans la

plage d'étalonnage.

Il convient d'utiliser cette approche analytique uniquement si le composé ajouté dans la matrice cosmétique

se comporte de manière similaire au composé présent dans la matrice. Dans le cas contraire, des

échantillons étalons certifiés ou bien caractérisés pourraient être proposés en guise d'alternative. Il convient

d'accorder une attention particulière à l'utilisation d'échantillons avec ajouts pour les produits cosmétiques

solides.
Courbe d’étalonnage dans le solvant
Rendement
d’extraction plus effet
Effet matrice
matrice
PrEMS
PoEMS
Dans le but d’obtenir des critères de
validation
Rendement
d’extraction

Figure 1 — Critères de validation pour les résultats analytiques obtenus à l'aide d'un PrEMS,

d'un PoEMS et d'une courbe d'étalonnage dans le solvant
4.2 Arbre décisionnel

L'arbre décisionnel représenté à la Figure 2 indique l'approche proposée et les différentes étapes à effectuer.

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Vérifier certains critères de validation sur des solutions étalons
(Voir Article 5)
But : Déterminer, en utilisant des solutions étalons, les principales
caractéristiques de la méthode analytique utilisée avant de réaliser des
essais sur des échantillons.
Les critères de
non
Adapter ou modifier la
validation sont-ils
méthode analytique
conformes à l’objectif
utilisée
de la méthode ?
oui
Criblage de l’échantillon
(Voir Article 6)
But : Évaluer la quantité d’analyte dans l’échantillon analysé.
L’analyte est-il
détecté avec un
S/N > LoQ ?
non oui
Réaliser un dosage de l’échantillon en
utilisant des ajouts Réaliser un dosage de l’échantillon
(Voir 7.2) conformément à 7.3
(Voir 7.3)
But : Vérifier que la non-détection de l’analyte

dans l’échantillon analysé n’est pas due à un But : Obtenir un résultat de dosage et

problème analytique mais à l’absence de cet différents critères de validation sur ce

analyte, à une limite de concentration connue, résultat.
dans l’échantillon analysé.
Figure 2 — Objectif de l'approche et étapes à effectuer
5 Première étape — Critères de validation minimaux sur les solutions étalons
5.1 Généralités

Le but de cette première étape est de déterminer, à l'aide de solutions étalons, les caractéristiques principales

de la méthode analytique avant d'effectuer des dosages sur les échantillons.

Il convient de vérifier certains critères généraux afin de déterminer les conditions de dosage. Par exemple, il

convient de s'assurer de la conformité de l'appareillage (répétabilité de l'injection, étalonnage du détecteur,

etc.), de la stabilité de l'analyte dans la solution, etc.
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Les critères de validation pour les résultats analytiques à prendre en compte sont les suivants:

 la limite de quantification (LoQ) et éventuellement la limite de détection (LoD) en utilisant des solutions

étalons;

 la conformité de l'analyse chromatographique, par exemple le facteur de résolution, Rs, et l'asymétrie

(As);
 la plage de linéarité du signal de l'analyte;
 l'exactitude obtenue pour l'étalon.

Cette première étape est réalisée une fois au début de l'étude. Il convient de répéter cette étape ou de

l'adapter en cas de modification d'un paramètre analytique (solvant d'étalonnage, volume d'injection, type de

colonne de chromatographie, conditions de séparation, etc.) afin de vérifier que les données de validation

précédentes s'appliquent toujours.

5.2 Estimation des limites de détection et de quantification dans le solvant (étape

facultative)
5.2.1 Essais

Injecter en double le solvant de dilution pour contrôler toute interférence potentielle sur l'analyte et pour

estimer la limite de détection (LoD) dans le solvant.

Injecter des étalons de faible concentration pour évaluer la limite de détection de l'analyte et la limite de

quantification dans les solutions étalons.
5.2.2 Analyse des résultats

À l'aide du solvant de dilution, déterminer la limite de détection (LoD) en mesurant en double le niveau de

bruit (écart-type de l'intensité du signal) au temps de rétention attendu de l'analyte. La LoD est définie comme

étant égale à trois fois l'écart-type (rapport S/N  3).

À l'aide d'une solution étalon de faible concentration, calculer l'écart-type obtenu pour chaque injection. La

limite de quantification (LoQ) est définie ici comme la concentration de l'analyte produisant un signal égal à

[15][16][17]
dix fois l'écart-type (rapport S/N  10 .

NOTE 1 Une estimation de la LoD ou de la LoQ pourrait être donnée en utilisant les écarts-types obtenus sur les

échantillons contenant une faible quantité d'analyte (en général au moins six réplicats sont nécessaires).

NOTE 2 Pour la LoD, une estimation pourrait être obtenue en utilisant l'ordonnée à l'origine de la courbe

[7]
d'étalonnage .

NOTE 3 Une estimation des deux valeurs (LoQ ou LoD) peut également être obtenue en utilisant un calcul via un

logiciel analytique.
5.3 Conformité analytique
5.3.1 Essais

Préparer et injecter une solution étalon à un niveau de concentration situé à l'extrémité supérieure de la

courbe d'étalonnage attendue. Si un étalon interne est utilisé, ajouter ce dernier à la préparation de la solution

étalon.
Injecter le solvant de dilution utilisé.
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5.3.2 Analyse des résultats
Vérifier tous les paramètres de conformité nécessaires.

 Le facteur de résolution (obligatoire si plus d'un pic chromatographique est détecté): la séparation

chromatographique entre deux pics peut être considérée comme satisfaisante si Rs  1,5.

 L'asymétrie du pic de l'analyte. L'asymétrie du pic chromatographique peut être considérée comme

satisfaisante si 0,8  As  1,5.
 La spécificité de la détection, si nécessaire.

S'assurer de l'absence de pics interférents dans le solvant aux temps de rétention de l'analyte et de l'étalon

interne (le cas échéant).
5.4 Étalonnage: fidélité, linéarité et exactitude
5.4.1 Généralités

L'approche recommandée pour estimer la fidélité, la linéarité et l'exactitude peut être réalisée comme indiqué

dans le présent paragraphe.
5.4.2 Essais

Préparer trois courbes d'étalonnage indépendantes dans le solvant (contenant au minimum cinq niveaux de

concentration) en diluant trois préparations de solutions mères étalons différentes et en les injectant. Il

convient que les différents niveaux d'étalonnage soient répartis uniformément dans la plage d'étalonnage et il

convient d'utiliser les mêmes niveaux pour les trois courbes d'étalonnage.

NOTE Pour la détermination des analytes à faible concentration, il convient que le premier niveau d'étalonnage

corresponde à la limite de quantification dans le solvant (deux ou trois fois la LoD dans les solutions étalons). L'extrémité

supérieure de la courbe d'étalonnage est généralement signalée par une modification de la réponse de l'instrument.

5.4.3 Analyse des résultats
L'analyse des résultats est obtenue de la façon suivante.

 Déterminer la fidélité de la courbe d'étalonnage à l'aide d'une analyse statistique, par exemple

homogénéité des variances.

NOTE Les essais réalisés le même jour par le même analyste indiquent la répétabilité de la méthode analytique

utilisée sur les solutions étalons. Les dosages réalisés des jours différents et/ou par des analystes différents indiquent une

estimation de la fidélité intermédiaire.

 Évaluer la linéarité des courbes d'étalonnage en utilisant, par exemple, un logiciel de validation

analytique ou en vérifiant les différents facteurs de régression sur une représentation graphique des

données:

 déterminer le coefficient de détermination, R (une valeur de 0,990 ou supérieure est recommandée);

 déterminer l'écart relatif en concentration (biais) pour chaque niveau d'étalonnage en examinant les

résidus obtenus lors de l'analyse de régression linéaire;

 déterminer la pente et l'ordonnée à l'origine de la droite obtenue suite à l'analyse de régression

linéaire;

 déterminer l'écart-type relatif pour l'ordonnée à l'origine, qui peut servir à déterminer si l'ordonnée à

l'origine est significativement ou non différente de zéro.
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NOTE Si le modèle de régression obtenu n'est pas linéaire même en utilisant un coefficient de pondération, il est

possible de définir une plage de concentration plus restreinte ou de choisir un modèle de régression non linéaire. Voir

l'Annexe A pour un exemple montrant comment choisir un modèle de régression approprié avec un coefficient de

pondération.

L'exactitude de la méthode sur une solution étalon peut être estimée, pour chaque niveau d'étalonnage, en

analysant en triple le biais obtenu (trois valeurs pour chaque niveau).
6 Deuxième étape — Criblage de l'échantillon
6.1 Généralités

Le but de la deuxième étape consiste à évaluer la quantité d'analyte dans l'échantillon.

6.2 Criblage de l'échantillon
6.2.1 Essais

Préparer et injecter une courbe d'étalonnage dans le domaine de linéarité déterminé au cours de la première

étape.
Préparer et injecter un étalon de vérification.

Préparer et injecter le ou les échantillons sans et avec étalon interne (le cas échéant).

6.2.2 Analyse des résultats

Après avoir vérifié le coefficient de détermination, R , et accepté le résultat obtenu pour l'étalon de vérification,

vérifier sur le chromatogramme l'absence d'interférence avec les analytes et l'étalon interne, si nécessaire.

Évaluer la quantité d'analyte dans l'échantillon en utilisant la courbe d'étalonnage.

En fonction de ce résultat, deux cas sont possibles:

 l'échantillon ne contient aucun analyte ou contient l'analyte en quantités inférieures à la LoQ dans la

matrice (S/N  10), voir 7.2;

 l'échantillon contient l'analyte en quantités supérieures à la LoQ dans la matrice (S/N  10), voir 7.3.

7 Troisième étape — Dosages
7.1 Généralités

Les critères de validation sont déterminés pour chaque échantillon de matrice soumis à une analyse. Les

données de validation sont à déterminer uniquement pour les premiers échantillons analysés, puis elles sont

appliquées à tous les échantillons de matrice similaire. Il convient de n'utiliser cette approche que si la

concentration en analyte des échantillons se trouve dans une même plage de concentration.

Une fois les critères de validation de résultats analytiques déterminés, les autres dosages pourront être

réalisés à l'aide d'une courbe d'étalonnage externe pour la quantification, soit après correction des résultats

finaux avec les critères de validation obtenus sur les premiers échantillons analysés, soit en exprimant les

résultats en tenant compte de l'incertitude de mesure.
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7.2 Analytes non détectés ou détectés à des concentrations inférieures à la LoQ
7.2.1 Généralités

Le but de ces essais est de vérifier que le signal mesuré n'est pas influencé par un interférent ou un problème

analytique (par exemple un mauvais rendement d'extraction).

La LoQ dans la matrice peut être évaluée comme la quantité d'analyte ajoutée nécessaire pour obtenir un

rapport S/N dans l'échantillon égal à 10.

NOTE La LoQ dans la matrice peut également être estimée en vérifiant le recouvrement obtenu sur les échantillons

avec ajouts, après correction de la concentration initiale en analyte, à l'aide d'une courbe d'étalonnage dans le solvant. Un

éventuel effet matrice (suppression ou augmentation du signal de quantification dû à la matrice de l'échantillon) pourrait

empêcher cette estimation.
7.2.2 Dosages avec ajouts
7.2.2.1 Essais
Préparer et injecter un échantillon sans ajout.

Préparer et injecter différents échantillons avec ajouts (PrEMS). Par exemple, à 1 LoQ, 5 LoQ et 10 LoQ (la

valeur de la limite de quantification a été déterminée en utilisant des solutions étalons, voir 5.2).

7.2.2.2 Analyse des résultats

En utilisant les échantillons avec et sans ajouts, vérifier la spécificité de la détection de l'analyte dans la

matrice de l'échantillon. Les critères de spécificité doivent être vérifiés avant quantification afin d'attester de

l'identification de l'analyte et de la pureté du pic. La spécificité peut être vérifiée au moyen de tout procédé

approprié et/ou référentiel (voir par exemple la Référence [15]). Si un doute persiste, le dosage peut être

réalisé selon une autr
...

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