化妆品与日化产品应用

该方法基于双培养体系与ATP生物荧光增幅技术,可在24小时内同步完成化妆品中5种主要微生物指标的定性检测,较传统培养法(≥5天)大幅缩短检测周期。适用于化妆品原料、生产环境及终产品的快速微生物污染筛查,为产品快速放行与全链条微生物风险管控提供高效可靠的技术支撑。

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案例分享 | 化妆品微生物ATP 生物荧光增幅24h 检测方法的建立和团标的发布

项目背景:

微生物检测是化妆品安全检测的重要环节,但是目前,国内外化妆品中微生物标准检验方法均为传统培养法,针对菌落总数、霉菌和酵母菌总数、耐热大肠菌群、铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌指标,采用不同标准方法分别检验、人工判读检测结果,检测周期至少为5 天(比如中国《化妆品安全技术规范》(2015版)),检测周期长、人工判读结果、检测效率相对较低,传统方法难以满足产品快速上市的需求,开发高效、准确的微生物快速检测技术成为行业亟待解决的问题。

基于此,由中国食品发酵工业研究院有限公司、北京宝洁技术有限公司、联合利华(中国)有限公司、中国食品药品检定研究院和查士利华微生物应用技术(上海)有限公司组成项目组,研究建立了化妆品微生物ATP 生物荧光增幅24h 检测方法,采用双培养体系结合ATP 生物荧光增幅技术,可实现化妆品中5 种标准检验指标在24 h 的同步检测。并制定发布了团体标准T/CAFFCI 46-2024化妆品微生物定性检验方法ATP 生物荧光增幅法,实现了研究成果的落地转化。

技术原理:

该技术是利用微生物体内的腺苷酸激酶AK,催化外源添加的二磷酸腺苷ADP 生成三磷酸腺苷ATP,短时实现ATP 增幅;通过添加荧光素酶和荧光素,将ATP 高能键在断裂过程中产生的能量转化为生物荧光信号,并采用全自动荧光光度仪检测,根据生物荧光信号强度判断样品中是否含有微生物。

该方法所用Celsis自动化检测设备具有快速简便、灵敏度高、自动化程度高、通量大、检测效率高等优点,推广应用于化妆品原料、生产环境、中间产品及终产品等检验中,可实现准确、快速识别微生物污染风险,实现巨大的经济效益,而且近年来已在多家国际制药企业中作为替代方法用于无菌产品检验和快速放行。研究内容:

1、ATP 生物荧光增幅24h 检测方法的建立

收集了化妆品相关的生长缓慢及苛养菌株,在前期建立的细菌、酵母菌和霉菌共增菌体系的基础上,针对培养温度、培养基营养成分、pH 值、破壁方式等关键技术参数开展实验,开发了分别适合细菌和真菌快速富集的双培养体系,建立了ATP 生物荧光增幅24 h 检测方法,可实现样品中细菌、霉菌和酵母菌在24 小时同步定 性检测。

而且为考察ATP 生物荧光增幅24h 检测方法在化妆品微生物检测中广泛应用的 可行性,通过文献调研,结合菌种分类学特征和生长特性,收集了化妆品原料与 生产环境相关的108 株细菌、霉菌和酵母菌,开展促生长能力测试。

2、ATP 生物荧光增幅24h 检测方法与《化妆品安全技术规范》中微生物检验方法的验证研究

根据《化妆品分类规则和分类目录》和GB/T 18670-2017《化妆品分类》,选择6 种不同功效宣称、使用部位、生产剂型、使用方法、防腐体系的市售化妆品,用于方法验证研究。

参照《中国药典》(2020 版)药品微生物检验替代方法验证指导原则中定性检验方法的验证要求,选取了大肠埃希氏菌Escherichia coli CICC 10389( =CMCC(B) 44102 ) 、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus CICC 10384( =CMCC(B) 26003 ) 、铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa CICC 10419(=CMCC(B) 10104)、枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis CICC 10275(=CMCC(B)63501)、白色念珠菌Canidia albicans CICC 1965(=CMCC(F) 98001)、黑曲霉Aspergillus niger CICC 2487(=CMCC(F) 98003),从专属性、检测限、重现性和耐用性4 个方面,评价ATP 生物荧光增幅24h 检测方法与《化妆品安全技术规范》(2015 版)中菌落总数、霉菌和酵母菌检验方法的等效性。

结果表明,ATP 生物荧光增幅24h 检测方法检测限整体优于标准检测方法(p<0.0001)。此外,该方法对生长缓慢菌株具有更好的富集能力和检测灵敏度,其专属性、重现性、耐用性良好,可作为《化妆品安全技术规范》(2015 年版)中菌落总数、霉菌和酵母菌检验方法的替代方法应用于化妆品产品检测。

另外项目从专属性、检测限、重现性和耐用性4 个方面开展了人工污染样品ATP生物荧光增幅24h 检测方法与《化妆品安全技术规范》(2015 版)中耐热大肠菌 群、铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌检验方法的等效性验证。

结果显示,ATP 24h 检测方法检测限整体优于标准中3 种控制菌检测方法(p<0.0001),且该方法的专属性、重现性和耐用性良好,能在24 h 完成多种微生物指标的同步定性检验,对化妆品企业微生物实验室提质增效具有重要现实意义。

3、ATP 生物荧光增幅24h 检测方法在化妆品微生物检测中的适用性研究

ATP 生物荧光增幅24h 检测方法使用前需充分考察和评估其适用性,也是确 保方法准确性、可靠性和普适性的重要步骤。方法适用性研究包括样品影响测试 和接菌试验两个主要部分。

本研究广泛选择了不同功能宣称、作用部位、产品剂型、使用人群的20 个国内外品牌的56 种市售普通化妆品和特殊化妆品进行ATP 生物荧光增幅24h 检测方法的适用性研究。研究结果显示,ATP 生物荧光增幅24h 检测方法用于化妆品产品的检测具有广泛适用性。

项目成果和意义:

本项目通过系统性开展方法学验证研究,证明了ATP 生物荧光增幅24h 检测方法具有灵敏度高、检测效率高、性能稳定等技术优势,具有良好的专属性、重现性和耐用性,显著优于我国《化妆品安全技术规范》中标准检验方法。实现了化妆品微生物检测周期由至少5 天缩短至24 h。可用化妆品生产过程监控及终产品放行检验中的微生物污染样品的快速筛查。本研究成果为ATP 生物荧光增幅24h 检测方法推广应用于化妆品生产全过程微生物安全控制的可靠性提供了坚实的科学依据。

团体标准的制定与实施,为有快速检测需求的企业提供了标准化解决方案。该体系通过科学严谨的方法论框架,在确保检测流程合规性与技术可靠性的前提下,显著降低企业方法验证成本。根据已实施客户反馈数据,标准应用企业平均可在1-2个月内完成全流程备案工作。此标准化路径不仅助力企业高效完成检测方法落地,更通过流程优化加速技术成果转化,实现降本增效与商业价值提升的双重目标,为行业高质量发展提供有力支撑。


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