کنترل کیفیت مواد اولیه و محصولات نهایی، یکی از مراحل مهم در تولید و عرضه محصولات آرایشی و بهداشتی و مکمل‌های غذایی است. اندازه‌گیری صحیح ترکیبات موجود در این محصولات، به ارزیابی انطباق با مشخصات فنی، بررسی کیفیت محصول و اطمینان از صحت اطلاعات درج‌شده روی برچسب کمک می‌کند.
یکی از موضوعات مهم در این زمینه، بررسی کراتین در محصولات مراقبت از مو و مکمل‌های ورزشی است. با این حال، اصطلاح کراتین در این دو حوزه به دو ماده متفاوت اشاره دارد که از نظر ساختار شیمیایی، عملکرد و روش‌های اندازه‌گیری آزمایشگاهی با یکدیگر تفاوت دارند.
کراتین (Keratin) یک پروتئین ساختاری است که در مو، ناخن و لایه‌های خارجی پوست وجود دارد و مشتقات آن، از جمله کراتین هیدرولیزشده، در برخی محصولات آرایشی و بهداشتی استفاده می‌شوند.
در مقابل، کراتین (Creatine) ترکیبی با ساختار شیمیایی مشخص است که در بدن در متابولیسم انرژی نقش دارد و به‌ویژه به شکل کراتین مونوهیدرات در مکمل‌های ورزشی عرضه می‌شود.
شناخت این تفاوت، نخستین گام در انتخاب روش مناسب برای بررسی و اندازه‌گیری این مواد در آزمایشگاه است.
۱. اهمیت اندازه‌گیری کراتین در کنترل کیفیت
اندازه‌گیری ترکیبات مرتبط با کراتین، بسته به نوع محصول و هدف آزمون، می‌تواند کاربردهای مختلفی داشته باشد؛ از جمله:
- بررسی کیفیت و هویت مواد اولیه؛
- تعیین مقدار ماده هدف در محصول نهایی؛
- ارزیابی انطباق نتایج با مشخصات فنی محصول؛
- بررسی تغییرات ترکیبات در مطالعات پایداری؛
- کمک به ارزیابی صحت اطلاعات ترکیبات درج‌شده روی برچسب؛
- بررسی احتمال وجود ناخالصی‌ها یا ترکیبات مرتبط، در صورت استفاده از روش مناسب.
انتخاب روش آزمون باید بر اساس ماهیت ماده، نوع نمونه، غلظت مورد انتظار، ترکیبات همراه و هدف اندازه‌گیری انجام شود. بنابراین، نمی‌توان یک روش واحد را برای تمام محصولات آرایشی و مکمل‌ها مناسب دانست.
۲. بررسی و اندازه‌گیری کراتین در محصولات آرایشی و بهداشتی
کراتین هیدرولیزشده در برخی شامپوها، نرم‌کننده‌ها، ماسک‌های مو و محصولات مراقبت از مو به کار می‌رود. این ماده از تجزیه کنترل‌شده پروتئین کراتین حاصل می‌شود و ممکن است شامل مجموعه‌ای از پپتیدها با اندازه‌های مولکولی متفاوت باشد.
به همین دلیل، تعیین مقدار کراتین هیدرولیزشده در یک محصول آرایشی، از نظر تحلیلی با اندازه‌گیری یک ترکیب شیمیایی منفرد تفاوت دارد.
روش‌های قابل بررسی
۱. روش‌های رنگ‌سنجی تعیین پروتئین
روش‌هایی مانند Bradford و BCA برای اندازه‌گیری یا برآورد مقدار پروتئین در نمونه‌های مناسب استفاده می‌شوند. این روش‌ها بر اساس واکنش پروتئین با معرف و اندازه‌گیری پاسخ رنگی عمل می‌کنند.
با این حال، پاسخ این آزمون‌ها به ویژگی‌های پروتئین وابسته است و ممکن است تحت تأثیر ترکیبات فرمولاسیون قرار گیرد. در نمونه‌های حاوی کراتین هیدرولیزشده نیز پاسخ روش باید به‌طور اختصاصی بررسی شود.
بنابراین، نتیجه این آزمون‌ها را نمی‌توان بدون شواهد کافی معادل مقدار اختصاصی کراتین هیدرولیزشده در نظر گرفت.
۲. روش‌های کروماتوگرافی
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) و سایر روش‌های کروماتوگرافی، بسته به ماهیت ماده هدف، می‌توانند برای جداسازی و اندازه‌گیری ترکیبات مشخص در نمونه‌های آرایشی استفاده شوند.
برای بررسی کراتین هیدرولیزشده، لازم است مشخص شود که هدف اندازه‌گیری، پپتیدهای معین، اسیدهای آمینه حاصل از هیدرولیز یا شاخص دیگری از ماده اولیه است. هر یک از این اهداف ممکن است به روش آماده‌سازی و اندازه‌گیری متفاوتی نیاز داشته باشد.
۳. روش‌های مبتنی بر طیف‌سنجی جرمی
در آزمایشگاه‌های مجهز، روش‌های مبتنی بر طیف‌سنجی جرمی می‌توانند برای شناسایی یا اندازه‌گیری پپتیدهای مشخص به کار روند. استفاده از این روش‌ها مستلزم انتخاب نشانگر مناسب، بررسی تداخل‌های احتمالی و اعتبارسنجی روش برای نمونه مورد نظر است.
در مجموع، روش مناسب برای بررسی کراتین در محصولات آرایشی باید بر اساس نوع مشتق کراتین، ترکیبات همراه و هدف آزمون انتخاب شود.
۳. اندازه‌گیری کراتین در مکمل‌های غذایی و ورزشی
کراتین مورد استفاده در مکمل‌های ورزشی، معمولاً به شکل کراتین مونوهیدرات عرضه می‌شود. در این محصولات، هدف آزمایشگاه می‌تواند تعیین مقدار کراتین، بررسی هویت ماده اولیه یا ارزیابی ترکیبات مرتبط باشد.
انتخاب روش باید با توجه به نوع مکمل، ترکیبات فرمولاسیون، محدوده غلظت و مشخصات مورد انتظار محصول انجام شود.
روش‌های قابل بررسی
۱. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)
HPLC یکی از روش‌هایی است که می‌توان تناسب آن را برای اندازه‌گیری کمی کراتین در مکمل‌ها بررسی کرد. قابلیت استفاده از این روش به شرایط جداسازی، شیوه آشکارسازی، آماده‌سازی نمونه و عملکرد روش در ماتریس مورد نظر بستگی دارد.
برای اطمینان از صحت نتایج، لازم است روش بتواند کراتین را در حضور ترکیبات مرتبط و مواد جانبی محصول با عملکرد قابل قبول اندازه‌گیری کند.
۲. روش‌های طیف‌سنجی
روش‌های طیف‌سنجی ممکن است در برخی روش‌های تحلیلی برای بررسی ترکیبات یا اندازه‌گیری کمی به کار روند. با این حال، استفاده از طیف‌سنجی فرابنفش ـ مرئی (UV-Vis) برای تعیین مقدار کراتین باید بر اساس روش مشخص و شواهد کافی درباره اختصاصیت و تداخل‌های احتمالی باشد.
اندازه‌گیری مستقیم جذب نوری، بدون اثبات اختصاصیت روش، لزوماً برای تعیین مقدار کراتین در یک مکمل ترکیبی کافی نیست.
۳. روش‌های آنزیمی
برخی روش‌های آنزیمی بر پایه واکنش‌های مشخص کراتین توسعه یافته‌اند. تناسب این روش‌ها برای کنترل کیفیت مکمل‌ها به اختصاصیت واکنش، شرایط آزمون و اعتبارسنجی آن‌ها در نمونه مورد نظر بستگی دارد.
۴. روش‌های مبتنی بر طیف‌سنجی جرمی
روش‌های کروماتوگرافی همراه با طیف‌سنجی جرمی، در صورت توسعه و اعتبارسنجی مناسب، می‌توانند برای شناسایی و اندازه‌گیری کراتین و بررسی ترکیبات مرتبط مورد استفاده قرار گیرند.
هیچ‌یک از روش‌های فوق نباید صرفاً بر اساس نام تکنیک، دقیق یا اختصاصی تلقی شود. عملکرد واقعی روش در شرایط آزمون و برای محصول مورد نظر، تعیین‌کننده قابلیت استفاده از آن است.
۴. مراحل کلی انجام آزمون در آزمایشگاه
فرآیند اندازه‌گیری یک ترکیب در نمونه‌های آرایشی و مکمل معمولاً شامل مراحل زیر است:
مرحله اول: نمونه‌برداری
نمونه باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که نماینده محصول مورد بررسی باشد. همگن‌سازی مناسب نمونه، به‌ویژه در محصولات پودری، نیمه‌جامد و فرمولاسیون‌های چندجزئی، اهمیت دارد.
مرحله دوم: آماده‌سازی نمونه
بر اساس ماهیت ماده هدف و روش انتخاب‌شده، نمونه ممکن است به حل‌سازی، استخراج، رقیق‌سازی یا سایر مراحل آماده‌سازی نیاز داشته باشد. شرایط آماده‌سازی باید به‌گونه‌ای انتخاب شوند که از اتلاف یا تغییر ماده هدف جلوگیری شود.
مرحله سوم: تهیه استانداردها و کنترل‌های کیفی
در روش‌های کمی، استفاده از استاندارد مرجع مناسب و کنترل‌های کیفی، برای ارزیابی عملکرد روش و قابلیت اعتماد نتایج اهمیت دارد.
مرحله چهارم: اندازه‌گیری
نمونه‌ها مطابق روش اجرایی مشخص و شرایط کنترل‌شده اندازه‌گیری می‌شوند. در روش‌های دستگاهی، بررسی مناسب بودن عملکرد سیستم نیز بر اساس الزامات روش انجام می‌شود.
مرحله پنجم: محاسبه و تفسیر نتایج
نتیجه اندازه‌گیری با توجه به روش کالیبراسیون، جرم نمونه، حجم محلول، رقیق‌سازی‌ها و سایر عوامل مرتبط محاسبه می‌شود. در نهایت، نتیجه با مشخصات فنی یا معیار پذیرش معتبر و مرتبط با محصول مقایسه خواهد شد.
۵. اعتبارسنجی روش‌های اندازه‌گیری
اعتبارسنجی روش تحلیلی، فرآیندی است برای اثبات اینکه روش انتخاب‌شده برای هدف مورد نظر مناسب است. انتخاب ویژگی‌های مورد ارزیابی باید بر اساس کاربرد روش و نوع نتیجه مورد انتظار انجام شود.
برخی از ویژگی‌های مهم عبارت‌اند از:
- اختصاصیت: توانایی اندازه‌گیری ماده هدف در حضور سایر ترکیبات؛
- صحت: میزان نزدیکی نتایج به مقدار مرجع یا مقدار پذیرفته‌شده؛
- دقت: میزان توافق نتایج حاصل از اندازه‌گیری‌های تکراری؛
- خطی بودن و محدوده کاری: ارزیابی عملکرد روش در محدوده غلظتی مورد استفاده؛
- حد تشخیص و حد کمی‌سازی: در مواردی که متناسب با هدف آزمون باشند؛
- بازیابی: ارزیابی عملکرد فرآیند آماده‌سازی و استخراج نمونه؛
- استحکام روش: بررسی تأثیر تغییرات کوچک و کنترل‌شده در شرایط آزمون.
برای توسعه و اعتبارسنجی روش‌های تحلیلی، می‌توان از راهنماهای علمی مرتبط، از جمله ICH Q2(R2)، متناسب با دامنه کاربرد آن‌ها استفاده کرد. انتخاب مرجع و معیارهای پذیرش باید با نوع محصول، الزامات مربوط و هدف آزمون سازگار باشد.
۶. عوامل مؤثر بر صحت نتایج
کیفیت نتیجه آزمایشگاهی تنها به دستگاه اندازه‌گیری وابسته نیست. عوامل زیر نیز می‌توانند بر نتیجه نهایی تأثیر بگذارند:
- کیفیت و قابلیت ردیابی استاندارد مرجع؛
- یکنواختی و نمایندگی نمونه؛
- تناسب روش آماده‌سازی با نوع محصول؛
- وجود ترکیبات مزاحم در فرمولاسیون؛
- کالیبراسیون و نگهداری تجهیزات؛
- رعایت روش اجرایی مصوب؛
- کنترل کیفیت نتایج و بررسی داده‌های غیرعادی؛
- ثبت مستندات و محاسبات.
رعایت این اصول به افزایش قابلیت اعتماد نتایج و فراهم کردن امکان ارزیابی و پیگیری فرآیند آزمون کمک می‌کند.
جمع‌بندی
اندازه‌گیری کراتین در محصولات آرایشی و بهداشتی و مکمل‌های غذایی، مستلزم شناخت دقیق ماده هدف و انتخاب روش تحلیلی متناسب با نوع نمونه است. کراتین پروتئینی مورد استفاده در محصولات مراقبت از مو با کراتین موجود در مکمل‌های ورزشی تفاوت دارد و روش اندازه‌گیری آن‌ها نیز الزاماً یکسان نیست.
در محصولات آرایشی، اندازه‌گیری پروتئین یا پپتیدهای حاصل از هیدرولیز باید با توجه به محدودیت اختصاصیت روش تفسیر شود. در مکمل‌های ورزشی نیز تعیین مقدار کراتین به روش کمی مناسب و ارزیابی عملکرد آن در ماتریس محصول نیاز دارد.
انتخاب روش معتبر، آماده‌سازی صحیح نمونه، استفاده از استاندارد مناسب و رعایت اصول کنترل کیفیت و اعتبارسنجی، از عوامل اساسی در دستیابی به نتایج قابل اعتماد هستند.
منابع پیشنهادی برای مطالعه بیشتر
- International Council for Harmonisation (ICH). ICH Q2(R2): Validation of Analytical Procedures. مشاهده راهنمای رسمی در وب‌سایت آژانس دارویی اروپا.
- International Council for Harmonisation (ICH). ICH Q14: Analytical Procedure Development. مشاهده راهنمای رسمی در وب‌سایت FDA.
توجه: انتخاب روش آزمون و معیارهای پذیرش باید با توجه به نوع محصول، روش اجرایی معتبر و الزامات قابل اعمال انجام شود. ذکر یک تکنیک تحلیلی در این مقاله به‌تنهایی به معنای تأیید یا اعلام ارائه آن خدمت توسط یک آزمایشگاه مشخص نیست.