ISO 12787:2011
(Main)Cosmetics — Analytical methods — Validation criteria for analytical results using chromatographic techniques
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
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Standards Content (Sample)
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)
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electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
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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.
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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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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
MU
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.
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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.
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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
NO
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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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:
2
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
2
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.
© ISO 2011 – All rights reserved 9
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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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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
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8 Summary . 11
Annex A (informative) Example of selection of a weighting factor. 12
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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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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
MU
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
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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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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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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
NO
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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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.
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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:
2
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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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
2
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.
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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 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
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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.
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
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).
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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
MU
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.
2 © ISO 2011 – Tous droits réservés
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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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ISO 12787:2011(F)
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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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:
2
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
2
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
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.