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案例解讀 | 輕輕一掃,，便知化妝品原材料真?zhèn)危?/h1>
化妝品質(zhì)檢部門的疑慮
為了牟取暴利，某些不良商家在護(hù)膚或者化妝品原料上造假的情況屢見不鮮,。比如：將國產(chǎn)原料混入進(jìn)口原料中,、用合成原料替代天然原料、完全用另一種物質(zhì)代替,、純度降低,。那么針對《已使用化妝品原料目錄（2021年版）》中包含的8972種物質(zhì),，相關(guān)質(zhì)量監(jiān)管部門在日常工作中會(huì)有下列疑問：
是否有準(zhǔn)確可靠的快速鑒別技術(shù)用于鑒別造假原料？
如何在現(xiàn)場,、不拆包裝的情況下通過何種手段能夠?qū)崿F(xiàn)快速鑒別護(hù)膚品及化妝品,？
貼心有效的方案
針對上述兩大疑問，有效解決方案來啦,！我們使用賽默飛手持拉曼光譜儀TruScan RM測試了一系列樣品,，為用戶提供了一套真實(shí)有效的解決方案。
Thermo Scientific™ TruScan™ RM 手持式拉曼分析儀是一款基于原輔料鑒別及成品檢驗(yàn)的手持式拉曼光譜儀,。自2008年起便廣泛應(yīng)用于全球各地的數(shù)百家制藥企業(yè)成熟旗艦產(chǎn)品,。從一開始的制藥原料鑒別延伸到護(hù)膚或者化妝品原料的鑒別，從真假藥品檢驗(yàn)到真?zhèn)巫o(hù)膚及化妝品的檢驗(yàn),，TruScan RM 手持式拉曼分析儀實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明其可行性,，是真正意義上的一機(jī)多用。
上圖為TruScan RM 手持式拉曼分析儀
TruScan RM 手持式拉曼分析儀是一款什么樣的產(chǎn)品,？
基于拉曼光譜技術(shù)
拉曼光譜技術(shù)是近年來分析化學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn),，具有專屬性強(qiáng)、樣品無需預(yù)處理,、不受水分干擾等特點(diǎn),，既可用于實(shí)驗(yàn)室分析，也可用于快速無損的現(xiàn)場分析,。拉曼光譜基于拉曼散射的原理,，既可分析固體樣品，也可以分析液體樣品,可以穿透透明的包裝材料,，例如玻璃和塑料,，對樣品直接進(jìn)行分析的能力。
便攜式設(shè)計(jì)
1?按照人體工程學(xué)設(shè)計(jì),，重量僅為0.9kg,，可單手握持和操作。柔軟而富有彈性的鍵盤設(shè)計(jì),，為工作人員提供舒適的操作體驗(yàn),。
2?配置兩塊可拆卸、可充電鋰電池供電,，每塊電池滿足連續(xù)工作4小時(shí)以上,。
3?內(nèi)置微型計(jì)算機(jī)，可運(yùn)行儀器控制軟件和計(jì)算軟件,，使用時(shí)無需配備額外的外接設(shè)備,。
4?不受場地環(huán)境的限制，可方便而快捷的在倉庫,、車間,、采樣間,，也包括實(shí)驗(yàn)室中使用。
分析性能
1?使用二極管激光器作為激發(fā)光源,，發(fā)射785nm激光,。激光器線寬2cm-1，穩(wěn)定性<0.2cm-1,，偏移<0.5nm,。光譜覆蓋250cm-1至2875cm-1的拉曼位移范圍。激光器和檢測器的設(shè)計(jì)使用壽命超過100,00h,，200,000,0次掃描,。在上述指標(biāo)方面，TruScan RM均處于國際上同類產(chǎn)品中的最高水準(zhǔn),。
2?使用美國US 7254501的統(tǒng)計(jì)概率學(xué)算法進(jìn)行光譜的匹配性分析,，這是目前分析化學(xué)界高水平的算法，保證了鑒別結(jié)果的準(zhǔn)確和有效,。
3?結(jié)合嵌入式TruTools化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件,，解決復(fù)雜難區(qū)分材料的定性和定量分析問題。因此能夠更好鑒別真?zhèn)渭癆PI含量定量
TruScan RM 手持式拉曼分析儀實(shí)際應(yīng)用案例
案例 1
目的：鑒別區(qū)分真?zhèn)呜浧?/p>
檢品：水,、乳、霜,、粉等護(hù)膚/化妝品,，包裝涉及透明及半透明玻璃、塑料等,。
儀器：TruScan RM
方法：穿透包裝/取樣,，兩種方式對樣品進(jìn)行拉曼測試。
結(jié)果：對多種護(hù)膚/化妝品透包裝直接進(jìn)行拉曼檢測,，真品和偽品的拉曼圖譜呈現(xiàn)明顯區(qū)別（黑色虛線框處）,，TruScan RM可以直觀方便快捷地進(jìn)行真?zhèn)舞b別,。列舉以下三款產(chǎn)品的檢測結(jié)果如下圖1,、圖2、圖3所示,。
查看光譜：真品的拉曼光譜用紅色標(biāo)出,，偽品的拉曼光譜用藍(lán)色標(biāo)出,。
案例 2
目的：能否鑒別出不同護(hù)膚/化妝品原料
檢品：透明玻璃瓶中的肽類及油類兩類樣品。肽類包括三七總皂苷,、肌肽,、三肽-1、棕櫚酰三肽-8,、乙?；?8,；油類包括聚羥基硬脂酸、青刺果油,、6粘硅油,、聚山梨醇酯60、椰子油,、10粘硅油,。
儀器：TruScan RM + 嵌入式TruTools軟件（PCA主成分分析）
方法：穿透玻璃包裝對樣品進(jìn)行拉曼測試。
肽類樣品結(jié)果：如下圖4A所示,，各肽的拉曼譜圖之間區(qū)分明顯,，從下圖4B的PCA主成分分析圖上也能明顯看出每種肽各自集群分布，在空間距離上互相分離,。同時(shí)亦可看出,，成分接近的樣品在PCA圖上的距離也會(huì)比較靠近。
油類樣品結(jié)果：如下圖5A所示,，6種原料油的拉曼譜圖之間區(qū)分明顯,，從下圖5B、5C的PCA主成分分析圖上也能明顯看出每種原料油各自集群分布,，在空間距離上互相分離,。同時(shí)亦可看出，成分接近的樣品在PCA圖上的距離也會(huì)比較靠近,，但通過TruTools軟件依舊可以區(qū)分開,。
案例 3
目的：由于高含量（>20%）甘油丁二醇粘度高,，氣相色譜法定量效果欠佳,，故使用拉曼光譜法結(jié)合嵌入式TruTools軟件定量分析甘油丁二醇。
檢品：不同濃度梯度的甘油丁二醇
儀器：TruScan RM + 嵌入式TruTools軟件（定量分析）
方法：取標(biāo)準(zhǔn)品到玻璃瓶中進(jìn)行拉曼模型建立,，然后隨機(jī)選擇標(biāo)準(zhǔn)品樣品進(jìn)行模型確認(rèn),。
結(jié)果：如下圖6A所示，對不同梯度的配置標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行光譜采集,，拉曼光譜強(qiáng)度呈現(xiàn)明顯梯度。如圖6B,，通過數(shù)據(jù)分析和建模，建模線性非常好,，線性接近1。然后隨機(jī)選取配置標(biāo)準(zhǔn)液3瓶進(jìn)行模型的結(jié)果確認(rèn),，準(zhǔn)確度也很高,。
總結(jié)
目前基于拉曼光譜的護(hù)膚及化妝品真?zhèn)螣o損鑒別已被學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)可,，那么在實(shí)際生活應(yīng)用中是否能夠真正解決用戶的問題？
通過以上三個(gè)案例可以看出答案是肯定的,，賽默飛手持拉曼光譜儀TruScan RM在護(hù)膚及化妝品的真?zhèn)伪鎰e及其原料的定性定量分析上面具有優(yōu)秀的表現(xiàn),。針對護(hù)膚及化妝品的真?zhèn)伪鎰e，首先利用手持拉曼TruScan RM建立真品標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫,，然后采集待鑒別樣品的圖譜,，將兩者進(jìn)行對比，此時(shí)設(shè)備的精準(zhǔn)性和算法尤其重要,，優(yōu)良的性能能否給出一個(gè)準(zhǔn)確的判定結(jié)果；針對化妝品原料定性鑒別或定量分析,，TruScan RM結(jié)合嵌入式TruTools軟件可以實(shí)現(xiàn),，尤其對于區(qū)別度較小的原料。
使用TruTools的PCA主成分分析可以區(qū)分開,。此外賽默飛也會(huì)為用戶提供技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo),，幫助用戶輕松操作TruScan RM完成護(hù)膚及化妝品真?zhèn)渭捌湓翔b別。
互動(dòng)環(huán)節(jié)
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化妝品質(zhì)檢部門的疑慮
為了牟取暴利，某些不良商家在護(hù)膚或者化妝品原料上造假的情況屢見不鮮,。比如：將國產(chǎn)原料混入進(jìn)口原料中,、用合成原料替代天然原料、完全用另一種物質(zhì)代替,、純度降低,。那么針對《已使用化妝品原料目錄（2021年版）》中包含的8972種物質(zhì),，相關(guān)質(zhì)量監(jiān)管部門在日常工作中會(huì)有下列疑問：
是否有準(zhǔn)確可靠的快速鑒別技術(shù)用于鑒別造假原料？
如何在現(xiàn)場,、不拆包裝的情況下通過何種手段能夠?qū)崿F(xiàn)快速鑒別護(hù)膚品及化妝品,？
貼心有效的方案
針對上述兩大疑問，有效解決方案來啦,！我們使用賽默飛手持拉曼光譜儀TruScan RM測試了一系列樣品,，為用戶提供了一套真實(shí)有效的解決方案。
Thermo Scientific™ TruScan™ RM 手持式拉曼分析儀是一款基于原輔料鑒別及成品檢驗(yàn)的手持式拉曼光譜儀,。自2008年起便廣泛應(yīng)用于全球各地的數(shù)百家制藥企業(yè)成熟旗艦產(chǎn)品,。從一開始的制藥原料鑒別延伸到護(hù)膚或者化妝品原料的鑒別，從真假藥品檢驗(yàn)到真?zhèn)巫o(hù)膚及化妝品的檢驗(yàn),，TruScan RM 手持式拉曼分析儀實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明其可行性,，是真正意義上的一機(jī)多用。
上圖為TruScan RM 手持式拉曼分析儀
TruScan RM 手持式拉曼分析儀是一款什么樣的產(chǎn)品,？
基于拉曼光譜技術(shù)
拉曼光譜技術(shù)是近年來分析化學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn),，具有專屬性強(qiáng)、樣品無需預(yù)處理,、不受水分干擾等特點(diǎn),，既可用于實(shí)驗(yàn)室分析，也可用于快速無損的現(xiàn)場分析,。拉曼光譜基于拉曼散射的原理,，既可分析固體樣品，也可以分析液體樣品,可以穿透透明的包裝材料,，例如玻璃和塑料,，對樣品直接進(jìn)行分析的能力。
便攜式設(shè)計(jì)
1?按照人體工程學(xué)設(shè)計(jì),，重量僅為0.9kg,，可單手握持和操作。柔軟而富有彈性的鍵盤設(shè)計(jì),，為工作人員提供舒適的操作體驗(yàn),。
2?配置兩塊可拆卸、可充電鋰電池供電,，每塊電池滿足連續(xù)工作4小時(shí)以上,。
3?內(nèi)置微型計(jì)算機(jī)，可運(yùn)行儀器控制軟件和計(jì)算軟件,，使用時(shí)無需配備額外的外接設(shè)備,。
4?不受場地環(huán)境的限制，可方便而快捷的在倉庫,、車間,、采樣間,，也包括實(shí)驗(yàn)室中使用。
分析性能
1?使用二極管激光器作為激發(fā)光源,，發(fā)射785nm激光,。激光器線寬2cm-1，穩(wěn)定性<0.2cm-1,，偏移<0.5nm,。光譜覆蓋250cm-1至2875cm-1的拉曼位移范圍。激光器和檢測器的設(shè)計(jì)使用壽命超過100,00h,，200,000,0次掃描,。在上述指標(biāo)方面，TruScan RM均處于國際上同類產(chǎn)品中的最高水準(zhǔn),。
2?使用美國US 7254501的統(tǒng)計(jì)概率學(xué)算法進(jìn)行光譜的匹配性分析,，這是目前分析化學(xué)界高水平的算法，保證了鑒別結(jié)果的準(zhǔn)確和有效,。
3?結(jié)合嵌入式TruTools化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件,，解決復(fù)雜難區(qū)分材料的定性和定量分析問題。因此能夠更好鑒別真?zhèn)渭癆PI含量定量
TruScan RM 手持式拉曼分析儀實(shí)際應(yīng)用案例
案例 1
目的：鑒別區(qū)分真?zhèn)呜浧?/p>
檢品：水,、乳、霜,、粉等護(hù)膚/化妝品,，包裝涉及透明及半透明玻璃、塑料等,。
儀器：TruScan RM
方法：穿透包裝/取樣,，兩種方式對樣品進(jìn)行拉曼測試。
結(jié)果：對多種護(hù)膚/化妝品透包裝直接進(jìn)行拉曼檢測,，真品和偽品的拉曼圖譜呈現(xiàn)明顯區(qū)別（黑色虛線框處）,，TruScan RM可以直觀方便快捷地進(jìn)行真?zhèn)舞b別,。列舉以下三款產(chǎn)品的檢測結(jié)果如下圖1,、圖2、圖3所示,。
查看光譜：真品的拉曼光譜用紅色標(biāo)出,，偽品的拉曼光譜用藍(lán)色標(biāo)出,。
案例 2
目的：能否鑒別出不同護(hù)膚/化妝品原料
檢品：透明玻璃瓶中的肽類及油類兩類樣品。肽類包括三七總皂苷,、肌肽,、三肽-1、棕櫚酰三肽-8,、乙?；?8,；油類包括聚羥基硬脂酸、青刺果油,、6粘硅油,、聚山梨醇酯60、椰子油,、10粘硅油,。
儀器：TruScan RM + 嵌入式TruTools軟件（PCA主成分分析）
方法：穿透玻璃包裝對樣品進(jìn)行拉曼測試。
肽類樣品結(jié)果：如下圖4A所示,，各肽的拉曼譜圖之間區(qū)分明顯,，從下圖4B的PCA主成分分析圖上也能明顯看出每種肽各自集群分布，在空間距離上互相分離,。同時(shí)亦可看出,，成分接近的樣品在PCA圖上的距離也會(huì)比較靠近。
油類樣品結(jié)果：如下圖5A所示,，6種原料油的拉曼譜圖之間區(qū)分明顯,，從下圖5B、5C的PCA主成分分析圖上也能明顯看出每種原料油各自集群分布,，在空間距離上互相分離,。同時(shí)亦可看出，成分接近的樣品在PCA圖上的距離也會(huì)比較靠近,，但通過TruTools軟件依舊可以區(qū)分開,。
案例 3
目的：由于高含量（>20%）甘油丁二醇粘度高,，氣相色譜法定量效果欠佳,，故使用拉曼光譜法結(jié)合嵌入式TruTools軟件定量分析甘油丁二醇。
檢品：不同濃度梯度的甘油丁二醇
儀器：TruScan RM + 嵌入式TruTools軟件（定量分析）
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結(jié)果：如下圖6A所示，對不同梯度的配置標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行光譜采集,，拉曼光譜強(qiáng)度呈現(xiàn)明顯梯度。如圖6B,，通過數(shù)據(jù)分析和建模，建模線性非常好,，線性接近1。然后隨機(jī)選取配置標(biāo)準(zhǔn)液3瓶進(jìn)行模型的結(jié)果確認(rèn),，準(zhǔn)確度也很高,。
目前基于拉曼光譜的護(hù)膚及化妝品真?zhèn)螣o損鑒別已被學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)可,，那么在實(shí)際生活應(yīng)用中是否能夠真正解決用戶的問題？
通過以上三個(gè)案例可以看出答案是肯定的,，賽默飛手持拉曼光譜儀TruScan RM在護(hù)膚及化妝品的真?zhèn)伪鎰e及其原料的定性定量分析上面具有優(yōu)秀的表現(xiàn),。針對護(hù)膚及化妝品的真?zhèn)伪鎰e，首先利用手持拉曼TruScan RM建立真品標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫,，然后采集待鑒別樣品的圖譜,，將兩者進(jìn)行對比，此時(shí)設(shè)備的精準(zhǔn)性和算法尤其重要,，優(yōu)良的性能能否給出一個(gè)準(zhǔn)確的判定結(jié)果；針對化妝品原料定性鑒別或定量分析,，TruScan RM結(jié)合嵌入式TruTools軟件可以實(shí)現(xiàn),，尤其對于區(qū)別度較小的原料。
使用TruTools的PCA主成分分析可以區(qū)分開,。此外賽默飛也會(huì)為用戶提供技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo),，幫助用戶輕松操作TruScan RM完成護(hù)膚及化妝品真?zhèn)渭捌湓翔b別。
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獲得手持式拉曼光譜儀樣冊