Testy konserwacji

Środki konserwujące inaczej konserwanty są to substancje chemiczne lub ich mieszaniny o działaniu bójczym lub statycznym na mikroorganizmy, często zależnym od stężenia. Nazwa środków konserwujących wywodzi się od łacińskiego słowa conservo czyli zachowuję.

Zadaniem środków konserwujących w produktach kosmetycznych jest zabezpieczenie podczas magazynowania, transportu i użytkowania, czyli od momentu wyprodukowania do czasu całkowitego zużycia przez konsumenta. Pełnią one ważną rolę ochrony konsumenta przed ewentualnymi skutkami zanieczyszczeń wtórnych. Należy podkreślić, że zadaniem środków konserwujących nie jest zniszczenie mikroorganizmów wprowadzonych na skutek złej higieny produkcji.

Aby dobrać odpowiedni środek konserwujący do konkretnego kosmetyku należy wziąć pod uwagę pewne jego cechy do których należą:

- działanie na szerokie spektrum mikroorganizmów;

- efektywność w niskich stężeniach i szerokim zakresie pH;

- dobra rozpuszczalność w wodzie;

- niska toksyczność w stosunku do człowieka i ekosystemu;

- brak zapachu i koloru;

- odporność na działanie światła, tlenu i wysokiej temperatury;

- zgodność chemiczna z innymi składnikami receptury oraz materiałami opakowaniowymi;

- łatwość wprowadzenia do układu;

- korzystna relacja pomiędzy ceną a skutecznością.

Dobór środka konserwującego nie może opierać się jedynie na danych teoretycznych. Aby upewnić się, ze produkt kosmetyczny jest dobrze zabezpieczony konieczna jest szczegółowa analiza kosmetyk-środek konserwujący.

Test konserwacji (challenge test) to badanie mające na celu sprawdzenie skuteczności działania środka konserwującego lub układu konserwującego użytego do zakonserwowania konkretnego produktu. Testy konserwacji w przemyśle kosmetycznym mają zastosowanie przy doborze odpowiedniego środka lub całego układu konserwującego (w odpowiednich stężeniach).  Mogą być także wykonywane w celu sprawdzenia stabilności środka (lub całego układu konserwującego) w okresie ważności produktu. Inne zastosowanie to wyznaczenie PAO (Period After Open) czyli okresu przydatności po otwarciu. Aby przekonać się, że produkt kosmetyczny jest odporny na zakażenia zaleca się przeprowadzanie testów konserwacji na etapie opracowywania receptury kosmetyku oraz na produktach końcowych
w opakowaniach handlowych (schodzących z produkcji i w okresie ważności produktu).

Typowe metody testowe stosowane na świecie podane są w farmakopeach i mają one zastosowanie dla przemysłu kosmetycznego. Dostępne są także specjalne testy według metod producentów środków konserwujących. Najbardziej znaną metoda producenta jest Koko-test firmy Schülke&Mayr.

Metoda badania według Farmakopei Europejskiej 6.0.

Przed przystąpieniem do testu konserwacji należy sprawdzić czy produkt jest mikrobiologicznie czysty. Test polega na kontrolowanym jednorazowym wprowadzeniu szczepów testowych do próbek zakonserwowanego produktu, co ma symulować wtórne zakażenie jakie może powstać podczas użytkowania produktu przez konsumenta. Dlatego też wprowadzane mikroorganizmy to najpospolitsze patogeny człowieka, równocześnie stanowiące częste zanieczyszczenia kosmetyków. Są to: Staphylococcus aureus ATCC 6538, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, Candida albicans ATCC 10231, Aspergillus niger ATCC 16404. Można wprowadzać inne dodatkowe Szczepy. Każdy szczep testowy badany jest osobno. Do zakonserwowanej próbki wprowadza się odpowiednią zawiesinę szczepu testowego, tak aby otrzymać zakażenie rzędu 10⁶ j.t.k. w 1g próbki. Zakażone próbki przechowuje się w temperaturze 20-25°C w zaciemnionym miejscu. Próbki do badań pobiera się w ściśle wyznaczonych odstępach czasu od wprowadzenia szczepów testowych (zgodnie z tabelą, w zależności od wyboru kryteriów) i określa się w nich liczbę żywych komórek, na podstawie której wylicza się logarytm redukcji będący kryterium oceny testu. Próbki wysiewa się na podłoże TSA dla bakterii, Sabourauda dla grzybów. Niezwykle ważne jest użycie substancji neutralizującej (np. Tweenu 80) jako składnik podłoża lub rozcieńczalnika.

*BN-liczba mikroorganizmów nie zwiększa się

Stosowane są dwa kryteria akceptacji A i B. Kryterium A oznacza zalecaną skuteczność przeciwdrobnoustrojową. Kryterium B może być przyjęte tylko w uzasadnionych przypadkach, gdy kryterium A nie może być przyjęte (np. z przyczyn zwiększonego ryzyka działań niepożądanych).

Interpretacja tabeli jest następująca:

Test spełnia kryterium akceptacji A w stosunku do bakterii jeżeli w ciągu 2 dni nastąpi redukcja liczby bakterii o 2 logarytmy, w ciągu 7 dni o 3 logarytmy i przez 28 dni nie nastąpi zwiększanie się liczby bakterii.

Kryterium akceptacji A w stosunku do grzybów jest spełnione jeżeli w ciągu 14 dni nastąpi redukcja liczby grzybów o 3 logarytmy i przez 28 dni nie nastąpi zwiększanie się liczby grzybów.

W przypadku bakterii kryterium akceptacji B jest spełnione jeżeli w ciągu 14 dni nastąpi redukcja liczby bakterii o 3 logarytmy i przez 28 dni nie nastąpi zwiększanie się liczby bakterii.

W stosunku do grzybów test spełnia kryterium akceptacji B jeżeli w ciągu 14 dni nastąpi redukcja liczby grzybów o 1 logarytm i przez 28 dni nie nastąpi zwiększanie się liczby grzybów.

W ocenie szczególnie ważna jest ilość mikroorganizmów po 28 dniach. Dlatego pomimo uzyskania całkowitej redukcji zakażenia w krótszym czasie test należy bezwzględnie prowadzić aż do 28 dnia.

Możliwe są modyfikacje metody farmakopealnej zależne od postawionego celu. Może być to wprowadzenie dodatkowych odstępów czasów pobierania próbek np. 4h, 24h, co może być przydatne przy badaniu produktu kosmetycznego o dwóch różnych stężeniach danego środka konserwującego. Dodatkowe czasy pozwalają na wychwycenie minimalnych różnic w działaniu środka konserwującego i wybranie stężenia, które spełnia kryteria, ale jest bezpieczniejsze dla użytkownika.

Metoda badania według Schülke&Mayr Koko-test.

Przygotowuje się serię próbek kosmetyku, do których wprowadza się różne ilości poszczególnych środków konserwujących, a także próbkę niezakonserwowaną, która jest tłem dla otrzymanych wyników. Zasada testu polega na wprowadzeniu do próbek określonego inokulum, które jest mieszaniną mikroorganizmów (bakterii gram dodatnich, gram ujemnych, drożdży i grzybów pleśniowych), a następnie posiew próbek po 7 dniach od czasu wprowadzenia mieszaniny szczepów. Procedura ta jest powtarzana 6 razy. Próbki są zakażane i wysiewane raz w tygodniu na podłoża TSA
i Sabourauda z dekstrozą. Każdy posiew jest wykonywany bezpośrednio przed kolejnym zakażeniem.

Kryteria akceptacji to półilościowa ocena wzrostu na płytkach według skali
z podziałem na bakterie, drożdże i pleśnie, gdzie

„ – „ oznacza brak wzrostu

„+” oznacza lekkie zakażenie

„+” oznacza lekkie zakażenie

„++” oznacza średnie zakażenie

„+++” oznacza silne zakażenie

Im dłuższy czas (ilość zakażeń), w którym próbki pozostają mikrobiologicznie czyste, tym lepsze jest zakonserwowanie produktu.

Niezależnie od stosowanej metody należy pamiętać, że testy konserwacji służą sprawdzeniu skuteczności środka konserwującego użytego w konkretnym produkcie kosmetycznym. Watro podkreślić, że przeprowadzenie testu konserwacji zapobiega poważnym konsekwencjom wynikającym z zakażenia produktu kosmetycznego.