Auswertungs-Bericht Laborvergleichsuntersuchung. DLA 37/2014 Kosmetische Mittel IV. Waldemar-Bonsels-Weg Ahrensburg, Germany

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1 DLA Dienstleistung Lebensmittel Analytik GbR Auswertungs-Bericht Laborvergleichsuntersuchung 37/2014 Kosmetische Mittel IV: Coenzym Q10 (Ubiquinon) und Panthenol in Pflegeemulsion (Bodylotion) Dienstleistung Lebensmittel Analytik GbR Waldemar-Bonsels-Weg Ahrensburg, Germany Koordinator der LVU: Dr. Matthias Besler Seite 1 von 18

2 Inhalt 1. Einleitung Durchführung Untersuchungsmaterial Homogenität Untersuchung Ergebnisübermittlung Auswertung Bezugswert (zugewiesener Wert) Standardabweichung Ausreißer Zielstandardabweichung (für die Eignungsbeurteilung) Allgemeines Modell nach Horwitz Auswertung eines Versuchs zur Präzision Werte aus Erkenntnissen z-score z'-score Quotient Standardunsicherheit Ergebnisse Coenzym Q10 (Ubiquinone)(in mg/100 g) Panthenol (in mg/100 g) Dokumentation Primärdaten Coenzym Q10 (Ubiquinone) Panthenol Homogenität Analytische Methoden Coenzym Q10 (Ubiquinone) Panthenol Verzeichnis der teilnehmenden Institute in alphabetischer Reihenfolge Verzeichnis relevanter Literatur...18 Seite 2 von 18

3 1. Einleitung Die Teilnahme an Laborvergleichsuntersuchungen (LVU) ist ein unverzichtbarer Baustein für das Qualitäts-Management-System eines jeden, mit der Untersuchung von Lebensmitteln, Futtermitteln, Kosmetik und Bedarfsgegenständen befassten Labors. Die Durchführung von Laborvergleichsuntersuchungen ermöglicht den teilnehmenden Instituten die eigene analytische Kompetenz unter realen Bedingungen nachzuweisen. Gleichzeitig erhalten sie wertvolle Daten zur Validität der durchgeführten Untersuchungsmethode. Das Ziel von DLA ist es, LVU für ausgesuchte Parameter in praxisrelevanten Konzentrationen anzubieten. Durchführung und Auswertung der vorliegenden Laborvergleichsuntersuchung erfolgten nach den technischen Anforderungen der DIN EN ISO/IEC (2010) und DIN ISO Durchführung 2.1 Untersuchungsmaterial Bei dem Untersuchungsmaterial handelt es sich um eine Mischung dreier handelsüblicher Hautpflegeemulsionen (Bodylotions) Europäischer Anbieter. Die Materialien wurden zu gleichen Anteilen zusammengegeben, homogenisiert und anschließend in Portionen zu ca. 25 Gramm lichtgeschützt abgepackt. Die Portionen wurden chronologisch nummeriert. Die Zusammensetzung (Liste der Bestandteile) ist in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1: Zusammensetzung der DLA-Probe Bodylotion-Mischung: Bodylotion I Liste der Bestandteile (INCI): Aqua, Glycerin, C15-19 Alkane, Isopropyl Palmitate, Glyceryl Glucoside, Cetearyl Alcohol, Dimethicone, Glyceryl Stearate SE, Panthenol, Glyceryl Stearate, Myristyl Alcohol, Cera Microcristallina, Hydrogenated Coco-Glycerides, Paraffinum Liquidum, Sodium Carbomer, Sodium Cetearyl Sulfate, Phenoxyethanol, Methylparaben, Ethylparaben, Linalool, Benzyl Alcohol, Parfum Bodylotion II Liste der Bestandteile (INCI): Aqua, Glycerin, Paraffinum Liquidum, Isopropyl Palmitate, Petrolatum, Stearyl Alcohol, Dimethicone, Glycerol Stearate, PEG-100 Stearate, Palmitic Acid, Stearic Acid, Panthenol, Allantoin, Simmondsia Chinensis Seed Oil, Ethylhexylglycerin, Ammonium Acryloyidimethyltaurate/VP Copolymer, Acrylates/C Alkyl Acrylate Crosspolymer, Disodium EDTA, Sodium Hydroxide Phenoxyethanol, Parfum Bodylotion III Liste der Bestandteile (INCI): Aqua, Glycine Soja Oil, Ethylhexyl Stearate, Glycerin, Polyglyceryl-3 Diisostearate, Phenoxyethanol, Tocopheryl Acetate, Caprylyl Glycol, Allantoin, Acrylates/C10-30 Alkyl Acrylate Crosspolymer, Carbomer, Parfum, Xanthan Gum, Sodium Hydroxide, Sodium Stearoyl Glutamate, Alcohol denat., Lecithin, Ubiquinone, Linalool Seite 3 von 18

4 2.1.1 Homogenität Die Homogenität der DLA-Probe wurde anhand einer 5 fach Bestimmung von Ubiquinone mittels HPLC geprüft. Mit einer Wiederholstandardabweichung von < 1,0 % wurde die Homogenität als hinreichend gesichert angesehen. Die Ergebnisse der Homogenitätsuntersuchung sind in der Dokumentation angegeben. Die Berechnung der Wiederholstandardabweichung der Teilnehmer wurde als Homogenitätskriterium für diese LVU herangezogen. Sie lag für Panthenol mit 1,8 % im unteren Bereich üblicher relativer Wiederholstandardabweichungen für HPLC Methoden (14). Die Wiederholstandardabweichung der Teilnehmer ist für Panthenol in der Dokumentation angegeben. 2.2 Untersuchung An jedes teilnehmende Institut wurden in der 48. Woche 2014 zwei Portionen Untersuchungsmaterial verschickt. Das Untersuchungsverfahren wurde freigestellt. Die Untersuchungen waren durchzuführen bis spätestens 16. Januar Ergebnisübermittlung Die Ergebnisabgabe erfolgte einheitlich mittels, an die teilnehmenden Institute übergebenen, Übermittlungstabellen (per Fax oder ). Zur statistischen Auswertung kam der abschließend berechnete Gehalt von Ubiquinone und Panthenol als Mittelwert einer Doppelbestimmung der beiden nummerierten Proben. Abgefragt und dokumentiert wurden Einzelergebnisse, Wiederfindung und die durchgeführte Methode. Ein Labor hat die Teilnahme storniert. Alle anderen Teilnehmer haben fristgerecht Ergebnisse abgegeben. Seite 4 von 18

5 3. Auswertung 3.1 Bezugswert (zugewiesener Wert) Da es sich bei dem untersuchten Material nicht um zertifiziertes Referenzmaterial handelt, wird als Bezugswert (X) für die Auswertung der robuste Mittelwert der eingesandten Ergebnisse verwendet (6). Eine Prüfung der Verteilung der eingesandten Ergebnisse gab keine Hinweise für unvorhergesehene Quellen von Variabilität, wie z.b. eine bimodale Verteilung der Ergebnisse. 3.2 Standardabweichung Zum Vergleich mit der Zielstandardabweichung wird ebenfalls die robuste Standardabweichung (S x ) berechnet (6). 3.3 Ausreißer Auf Ausreißer wird mittels Mandel s-h-statistik Signifikanz-Niveau 95% geprüft (5). Ermittelte Ausreißer werden informativ genannt sofern gleichzeitig der z-score des Instituts < -2 oder > 2 ist. 3.4 Zielstandardabweichung (für die Eignungsbeurteilung) Die Zielstandardabweichung des Bezugswertes wird nach unten dargestellten, unterschiedlichen Verfahren bestimmt. Für die Eignungsbeurteilung wird, sofern ein akzeptabler Quotient S x / σ vorliegt, bevorzugt die Zielstandardabweichung des allgemeinen Modells nach Horwitz verwendet, da diese in der Regel für Auswertungen von Laborvergleichsuntersuchungen, bei denen von den Teilnehmern unterschiedliche Analysenmethoden eingesetzt werden können, geeignet ist. Die Zielstandardabweichung aus der Auswertung von Präzisionsdaten eines Versuchs leitet sich dagegen aus Ringversuchen mit vorgegebener Analysenmethode ab. Für alle Analyten wurde die Zielstandardabweichung nach Horwitz verwendet Allgemeines Modell nach Horwitz Die relative Zielstandardabweichung in % des Bezugswertes wird i.d.r. nach folgender Gleichung (Horwitz ) berechnet σ (%) = 2 (1-0,5logX) hieraus wird die Zielstandardabweichung in g bzw. mg/100 g berechnet σ = X * σ (%) / 100. Seite 5 von 18

6 3.4.2 Auswertung eines Versuchs zur Präzision Aus der Vergleichstandardabweichung σ R und der Wiederholstandardabweichung σ r eines Versuchs zur Präzision einer Methode (z.b. aus Ringversuchen nach ASU 64 LFGB) wird die Standardabweichung zwischen Laboratorien σ L berechnet: L = R 2 r 2. Aus den obigen Größen und der Anzahl der Wiederholmessungen n der laufenden Vergleichsuntersuchung wird nun die Zielstandardabweichung berechnet: = L 2 r 2 /n. Für die Analyten liegen keine genormten Methoden zur Bestimmung in kosmetischen Mitteln vor Werte aus Erkenntnissen Die Zielstandardabweichung kann für die Eignungsbeurteilung auf einen Wert festgesetzt werden, der dem Leistungsfähigkeitsniveau entspricht, das der Koordinator für ein wünschenswertes Ziel für die teilnehmenden Laboratorien hält (6). Für die Auswertung aller Parameter wurde das Modell nach Horwitz herangezogen. Für Ubiquinone erwies sich das Modell nach Horwitz mit der einfachen relativen Zielstandardabweichung σ als nur eingeschränkt geeignet (s.u. Quotienten S x / σ > 2 und u X / > 0,3). Daher wurde die Bewertung der Ergebnisse der Teilnehmer für Ubiquinone anhand des z'-wertes mit der Zielstandardabweichung σ ' vorgenommen (s. 3.6 und 3.8). Seite 6 von 18

7 3.5 z-score Der z-score wird herangezogen zur Beurteilung der Ergebnisse der teilnehmenden Institute. Er besagt um welches Vielfache der Zielstandardabweichung ( σ ) das Ergebnis (x) des betreffenden teilnehmenden Instituts vom Bezugswert (X) abweicht (6). Die Berechnung erfolgt nach z = (x X) / σ ; die Anforderungen an die Analytik gelten im Allgemeinen als erfüllt, wenn -2 z z'-score Der z'-score kann zur Beurteilung der Ergebnisse der teilnehmenden Institute herangezogen werden, wenn die Standardunsicherheit berücksichtigt werden muss (s. 3.8). Der z'-score drückt das Verhältnis der Abweichung des Ergebnisses (x) des betreffenden teilnehmenden Instituts vom Bezugswert (X) zur Wurzel aus der Quadratsumme von Zielstandardabweichung ( σ ) und Standardunsicherheit (Ux) aus (6). Die Berechnung erfolgt nach als Zielstandardab- Im Folgenden haben wir den Ausdruck im Nenner weichung σ ' definiert. Die Anforderungen an die Analytik gelten im Allgemeinen als erfüllt, wenn -2 z' 2. Seite 7 von 18

8 3.7 Quotient S x / In Anlehnung an den Horrat-Wert kann die Bewertung einer Laborvergleichsuntersuchung als aussagekräftig gelten, wenn der Quotient von robuster Standardabweichung und Zielstandardabweichung nicht über 2 liegt. Ein über 2 liegender Wert bedeutet, dass die Präzision nicht zufriedenstellend ist, d.h., dass die Präzision aus analytischen Gründen zu variabel ist oder die festgestellte Variation höher ist als für die angewandte Methode geschätzt wurde. Somit ist eine Vergleichbarkeit der Messergebnisse nicht gewährleistet (11). In der vorliegenden Vergleichsuntersuchung lag der Quotient S x / σ für Ubiquinone 6,1. Daher wurde die Bewertung nach 3.6 z'-score durchgeführt. Der Quotient S x / σ ' lag dann bei 1,7. Für Panthenol wurde ein zufriedenstellender Quotient S x / σ von 1,4 erhalten. 3.8 Standardunsicherheit Jeder Bezugswert ist mit einer Standardunsicherheit behaftet, die von der Analysenmethode, Unterschieden der eingesetzten Analysenmethoden, dem Probenmaterial und der Anzahl der Teilnehmer (P) einer LVU beeinflußt wird. Die Standardunsicherheit (U x ) wird für die vorliegende LVU wie folgt berechnet (6). u X =1,25 S x / p Ist u X 0,3 muss die Standardunsicherheit des Bezugswertes nicht berücksichtigt werden (6). In der vorliegenden LVU wurde für Ubiquinone ein Quotient U x / σ von 3,4 erhalten. Für die Bewertung der Ergebnisse der Teilnehmer wurde daher der z'-score unter Berücksichtigung der Standardunsicherheit herangezogen (s. 3.6). Seite 8 von 18

9 4. Ergebnisse Alle folgenden Tabellen sind anonymisiert. Den teilnehmenden Instituten wird mit dem Versand dieser Auswertung ihre individuelle Auswertenummer mitgeteilt. In der oberen Tabelle sind die Kenndaten aufgeführt: Kenndaten Anzahl der Meßergebnisse Anzahl der Ausreißer Mittelwert Median Robuster Mittelwert (X) Robuste Standardabweichung (S x ) Zielkenndaten: Zielstandardabweichung zur Information Zielstandardabweichung σ ' untere Grenze des Zielbereichs (X - 2 σ ) oder (X - 2 σ ') * obere Grenze des Zielbereichs (X + 2 σ ) oder (X + 2 σ ') * Quotient S x / σ ' Standardunsicherheit u X Quotient u X / σ ' Ergebnisse im Zielbereich * Zielbereich aus z-score oder z'-score berechnet In der unteren Tabelle sind die Einzelergebnisse der teilnehmenden Institute aufgeführt : Auswerte nummer Meßwert Abweichung vom Bezugswert Z-Score Horwitz Hinweis Seite 9 von 18

10 4.1 Coenzym Q10 (Ubiquinone)(in mg/100 g) Vergleichsuntersuchung Kenndaten Anzahl der Messergebnisse 5 * Anzahl der Ausreißer 0 Mittelwert 31,6 Median 28,4 Robuster Mittelwert (X) 31,6 Robuste Standardabweichung (S x ) 13,1 Zielkenndaten: Zielstandardabweichung σ ' 7,63 untere Grenze des Zielbereichs ** 16,4 obere Grenze des Zielbereichs ** 46,9 Quotient S x / σ ' 1,7 Standardunsicherheit u X 7,32 Quotient u X / ' 0,96 Ergebnisse im Zielbereich 4 (75%) * Ergebnis 7 wurde nicht berücksichtigt ** Zielbereich aus z'-score berechnet 60 Ergebnisse / results Ubiquinone 50 mg / 100 g Auswertenummer / evaluation number Abb. 1: Ergebnisse Coenzym Q10 (Ubiquinone) (rote Linie = robuster Mittelwert, gelbe Linien = Grenzen des Zielbereichs) Seite 10 von 18

11 Ergebnisse der teilnehmenden Institute Auswertenummer Ergebnis Abweichung Z-Score Z'-Score Hinweis (zur Info) [m g/100g] X rob. MW Horw itz Horw itz 1 47,3 15,7 7,4 2, ,6-5,9-1,8 3 28,4-3,2-1,5-0, ,6-3,6-1,1 7 0, ,38 7,8 3,7 1,1 nicht berücksichtigt, Einheitenfehler? 3 z'-scores Ubiquinone Auswertenummer / evaluation number Abb. 2: Z'-Scores Coenzym Q10 (Ubiquinone) Seite 11 von 18

12 4.2 Panthenol (in mg/100 g) Vergleichsuntersuchung Kenndaten Anzahl der Messergebnisse 8 * Anzahl der Ausreißer 1 Mittelwert 240 Median 239 Robuster Mittelwert (X) 238 Robuste Standardabweichung (S x ) 16,5 Zielkenndaten: Zielstandardabweichung σ (Horwitz) 11,8 untere Grenze des Zielbereichs (X - 2 σ ) 214 obere Grenze des Zielbereichs (X + 2 σ ) 262 Quotient S x / σ 1,4 Standardunsicherheit u X 7,27 Quotient u X / 0,62 Ergebnisse im Zielbereich 7 (88%) * Ergebnis 7 wurde nicht berücksichtigt Ergebnisse / Results Panthenol mg / 100 g Auswertenummer / evaluation number Abb. 5: Ergebnisse Panthenol (rote Linie = robuster Mittelwert, gelbe Linien = Grenzen des Zielbereichs) Seite 12 von 18

13 Ergebnisse der teilnehmenden Institute Auswertenummer Ergebnis Abweichung Z-Score Hinweis [m g/100g] X rob. MW Horw itz 1 278,6 40,6209 3,4 Ausreißer 2 236,2-1,7791-0, ,0209 0, ,9791-1, ,3-2,6791-0, ,9791-1,4 7 0, ,57 8,5909 0, ,1 4,1209 0,3 nicht berücksichtigt, Einheitenfehler? 4 z-scores Auswertenummer / evaluation number Abb. 6: Z-Scores Panthenol Seite 13 von 18

14 5. Dokumentation 5.1 Primärdaten Coenzym Q10 (Ubiquinone) Panthenol Auswertenummer Ergebnis Proben-Nr. A Proben-Nr. B Ergebnis A Ergebnis B Wiederfindung [m g/100g] [m g/100g] [m g/100g] % 1 47, (45,1) 39,3 (47,9) ,4 25,4 31, ,018 0,018 0, ,38 39,81 38,95 (39,33) (37,66) 98,8 / 96,7 9 / / / / Auswertenummer Ergebnis Proben-Nr. A Proben-Nr. B Ergebnis A Ergebnis B Wiederfindung [m g/100g] [m g/100g] [m g/100g] % 1 278, ,1 280 (374,1) (383,6) , , ,0 234, ,237 0,237 0, ,57 248,65 244,49 (243,68) (239,6) ,1 241,9 245,1 (240,5) (243,7) 100,6 Seite 14 von 18

15 5.2 Homogenität Homogenitätsuntersuchung des Materials vor der LVU Homogenitätsprüfung anhand der Ubiquinone-Bestimmung mittels HPLC. Wiederholmessungen mg/100g 1 36,4 2 36,3 3 36,0 4 36,0 5 36,7 Allgemeiner Mittelw ert 36,3 Wiederholstandardabw eichung 0,29 0,8% Wiederholstandardabweichung der Doppelbestimmungen der Teilnehmer Die Wiederholstandardabweichung wurde aus den Daten wie unter für Panthenol dokumentiert berechnet. Sie beträgt 4,2 mg/100g = 1,8 % von X Gegenüberstellung der aufsteigenden Probennummern und der betreffenden Einzel-Messwerte Die Gegenüberstellung der Werte war nicht möglich, da nur drei Teilnehmer den Messwerten Probennummern zugeordnet haben. Seite 15 von 18

16 5.3 Analytische Methoden Angaben der Teilnehmer Coenzym Q10 (Ubiquinone) Methodenbeschreibung und weitere Anmerkungen Auswertenummer Wiederfindung m it gleicher Matrix Akkreditiert Weitere Hinw eise Die Probe wird mit Lösungsmittel und FeCl3-1 Lösung extrahiert und anschließend der Gehalt mittels HPLC-DAD und einer externen ja nein A=33, B=54 Kalibrierung bestimmt. 2 HPLC-DAD RP C18 ja 3 Hausmethode nein nein 4 5 Wir bestimmen Ubiquinone nicht 6 RP-HPLC mit UV-Detektion ja ja 7 M , HPLC-DAD nein ja / nein 8 Hausmethode HPLC ja ja 9 / / / z.z. nicht untersucht Panthenol Methodenbeschreibung und weitere Anmerkungen Auswertenummer Wiederfindung m it gleicher Matrix Akkreditiert Weitere Hinw eise 1 Extraktion mit Lösungsmittel und anschließender Derivatisierung; GC-MS nein nein 2 HPLC-DAD RP C18 ja 3 Hausmethode nein ja / nein 4 HPLC-DAD (wässriger Extrakt) nein ja 5 HPLC-UV Internal Method nein nein 6 RP-HPLC mit UV-Detektion ja ja 7 M , HPLC-DAD nein ja / nein 8 Hausmethode HPLC ja ja 9 Hausmethode, HPLC ja ja / Seite 16 von 18

17 6. Verzeichnis der teilnehmenden Institute in alphabetischer Reihenfolge Teilnehmer / Participant Ort / Town Land / Country DEUTSCHLAND DEUTSCHLAND DEUTSCHLAND FRANKREICH DEUTSCHLAND DEUTSCHLAND DEUTSCHLAND DEUTSCHLAND DEUTSCHLAND Seite 17 von 18

18 7. Verzeichnis relevanter Literatur 1. DIN EN ISO/IEC 17043:2010; Konformitätsbewertung Allgemeine Anforderungen an Eignungsprüfungen / Conformity assessment General requirements for proficiency testing 2. Verordnung / Regulation 882/2004/EU; Verordnung über amtliche Kontrollen / Regulation on official controls 3. DIN EN ISO/IEC 17025:2005; Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien / General requirements for the competence of testing and calibration laboratories 4. Richtlinie / Directive 1993/99/EU; über zusätzliche Maßnahmen im Bereich der amtlichen Lebensmittelüberwachung / on additional measures concerning the official control of foodstuffs 5. ASU 64 LFGB : Planung und statistische Auswertung von Ringversuchen zur Methodenvalidierung 6. DIN ISO 13528:2009; Statistische Verfahren für Eignungsprüfungen durch Ringversuche / Statistical methods for use in proficiency testing by interlaboratory comparisons 7. The International Harmonised Protocol for the Proficiency Testing of Ananlytical Laboratories ; J.AOAC Int., 76(4), (1993) 8. The International Harmonised Protocol for the Proficiency Testing of Ananlytical Chemistry Laboratories ; Pure Appl Chem, 78, (2006) 9. Evaluation of analytical methods used for regulation of food and drugs;w. Horwitz; Analytical Chemistry, 54, (1982) 10.A Horwitz-like funktion describes precision in proficiency test; M. Thompson, P.J. Lowthian; Analyst, 120, (1995) 11.Protocol for the design, conduct and interpretation of method performance studies; W. Horwitz; Pure & Applied Chemistry, 67, (1995) 12.Recent trends in inter-laboratory precision at ppb and sub-ppb concentrations in relation to fitness for purpose criteria in proficiency testing; M. Thompson; Analyst, 125, (2000) 13.ASU 64 LFGB K Nachweis und Bestimmung von Benzylalkohol in kosmetischen Mitteln 14.ASU 64 LFGB K Nachweis und Bestimmung von Benzoesäure, 4-Hydroxybenzoesäure, Sorbinsäure, Salicylsäure und Propionsäure in kosmetischen Mitteln 15.ASU 64 LFGB K Nachweis und Bestimmung von 2- Phenoxyethanol, 1-Phenoxypropan-2-ol, Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl- und Benzyl-4-Hydroxybenzoat in kosmetischen Mitteln DLA-37/ Kosmetische Mittel IV 9 Teilnehmer haben mindestens ein Ergebnis eingereicht. Die statistische Auswertung erfolgte hinsichtlich der Parameter Coenzym Q10 (Ubiquinone) und Panthenol. Es lagen 75 und 88 % der Teilnehmer im jeweiligen Zielbereich. Weitere Details sind dem Auswertebericht zu entnehmen. Ein Teilnehmer hatte seinen Sitz im Europäischen Ausland (Frankreich). Seite 18 von 18