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NEW ANALYTICAL METHODS FOR REGULATORY CONTROL OF COSMETIC AND TEXTILE PRODUCTS

Project developed by a consortium of Galician SMEs (AMSLAB, MESTRELAB, BIOMIG and XENOTECHS) with the German G.A.S GmbH in close collaboration with two research groups (LIDSA) in Mestrelab’s hometown University, the USC.

The project run for 33 months until November 2018, although collaborations between the consortium partners have flourished since then. The partners were successful in most of the main objectives initially planned, as well as achieving a myriad of extra results derived from the research conducted.

Mestrelab’s role in the project was to develop a prototype software for the databasing, analysis and reporting of results obtained with the new hybrid technique: Gas Chromatography – Ion Mobility Spectrometry, GC-IMS. Our prototype was able to:

1. Provide basic processing tools, like baseline correction and smoothing
2. Plot data in accessible, fast-to-analyse formats
3. Archive data of reference samples, both single and multi-component ones
4. Cross-reference archived results to identify compounds present in new samples

Other objectives achieved during the project by the joint efforts of all partners are:

• A new portfolio of validated analytical services for the cosmetic sector, covering most regulated substances
• Part of the developed methods are currently being audited to obtained the ISO 17025
• Technically viable method to identify dozens of prohibited substances using high resolution mass spectrometry.
• New arylamine extraction and reduction method that is safer and simpler than current alternatives. This improves arylamine detection results by both GC-IMS and thin layer chromatography.
• New method for microbial control in cosmetic products that could reduce testing time from days to hours. Based on PCR technique, but adapted during the project for cosmetic formulations, the new method can quickly detect the presence of bacteria, yeast or fungi at low concentration levels.
• Developed, tested and optimised prototype hardware equipment of hybrid technique GC-IMS
• Further results derived by testing the GC-IMS hardware/software prototypes:
  • Identification of solvents compatible with GC-IMS analysis of arylamines, which was a major hurdle in the past
  • Method for indirect measurements with GC-IMS of formaldehyde in textiles
  • Method to detect VOCs that indicate microbial contamination in cosmetics using GC-IMS

The total budget of the project amounts to 983,549.04 euros.

This project was funded by the Galician Innovation Agency (GAIN) via the CONECTA PEME Program and the European Regional Development Fund (ERDF) within the Thematic Objective I, “Strengthening research, technological development and innovation”, included in the framework of programme FEDER Galicia 2014-2020. It also has the support of the Consellería de Economía, Emprego e Industria.

NUEVAS ESTRATEGIAS ANALÍTICAS Y NUEVOS DESARROLLOS INSTRUMENTALES Y DE SISTEMAS PARA EL CONTROL REGULATORIO DE PRODUCTOS COSMÉTICOS Y TEXTILES.

Proyecto de desarrollo experimental realizado por un consorcio de empresas formado por: AMSLAB, MESTRELAB, BIOMIG y XENOTECHS, y con la colaboración de dos grupos de investigación de la USC (LIDSA) y la empresa alemana G.A.S GmbH.

El objetivo del proyecto es el desarrollo de soluciones analíticas avanzadas para el control regulatorio de productos cosméticos y textiles.

Período de ejecución: Febrero 2016- Noviembre 2018

Estado actual: Finalizado

Objetivo del Proyecto: Desarrollo de soluciones analíticas avanzadas para el control regulatorio de productos cosméticos y textiles.

• Soluciones analíticas basadas en técnicas instrumentales avanzadas que permitan la cobertura de las más de 3000 sustancias químicas reguladas en productos cosméticos.
• Método de screening rápido que permita la detección de sustancias de uso no autorizado en cosméticos.
• Métodos propios para el control microbiológico de cosméticos basados en la reacción de la PCR y la detección de sustancias volátiles de origen microbiano.
• Prototipo GC-IMS para el desarrollo de metodología de análisis químico in situ de productos textiles.

Resultados obtenidos:

• Nuevo catálogo de servicios analíticos validados para el sector cosmético, que cubre prácticamente la totalidad de sustancias controladas.
• Parte de dichos servicios están siendo sometidos a auditoría por parte de la Entidad Nacional de Acreditación para su acreditación bajo la norma ISO 17025.
• Se ha demostrado la viabilidad técnica de un método de identificación de decenas de sustancias prohibidas usando espectrometría de masas de alta resolución.
• Se ha desarrollado un prototipo acoplando dos técnicas: cromatografía de gases y espectrometría de movilidad de iones, GC-IMS por sus siglas en inglés.
• Se desarrolla software para el control del nuevo equipo (G.A.S) y para la adquisición, clasificación e interpretación de los datos obtenidos mediante el GC-IMS (Mestrelab). El prototipo de software desarrollado ofrece la posibilidad de crear una base de datos con los espectros de sustancias controladas y usar la información para analizar nuevas muestras, detectando e identificando automáticamente las sustancias reguladas.
• Se ha evaluado y testado experimentalmente el prototipo para el análisis químico in situ de productos textiles, obteniendo un prototipo estable y utilizable. Además, se obtienen los siguientes resultados con este nuevo método híbrido de análisis:
• Se identifican disolventes compatibles para detectar arilaminas que, por sus características químicas no eran candidatas preferentes para esta técnica.
• Método de detección indirecta por GC-IMS de otra sustancia de gran interés en control de textiles, el formaldehido.
• Método de detección de sustancias volátiles relacionadas con la contaminación microbiana de cosméticos, sustancias que se han identificado en este proyecto mediante estudios por GC-MS.
• Se ha desarrollado y testado una técnica alternativa de extracción y reducción de arilaminas más robusta, simple y segura, bien para ser detectadas por GC-IMS o por cromatografía en capa fina.
• Método alternativo más rápido que los controles microbiológicos actuales en cosméticos, basado en la técnica de PCR que se ha adaptado a las matrices cosméticas. El nuevo método permite hacer un cribado rápido de las muestras, clasificándolas en conformes, que son lógicamente la inmensa mayoría, y no-conformes, que serían de este modo las únicas que se someterían a los métodos clásicos al haberse detectado restos de material genético de bacterias, hongos o levaduras.

Presupuesto total del proyecto: 983.549,04 euros.

Este proyecto ha sido subvencionado por la Agencia Gallega de Innovación (GAIN), a través del Programa CONECTA-PEME, y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional dentro del Objetivo Temático 1, «Potenciar la investigación, el desarrollo tecnológico y la innovación», incluido en el marco del programa operativo FEDER Galicia 2014-2020, además, cuenta con el apoyo de la Consellería de Economía, Emprego e Industria.