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Legislación/Normas de Calidad

Valor del NOAEL a partir de la DL50 para ingredientes cosméticos J. MALLOL M IRÓN • Catedrático de Farmacología. Facultad de Medicina y Ciencias

de la Salud. Universidad Rovira i Virgili , Reus (Tarragona)

J. CALOMARDE BURGALETA • Especialista Evaluador de la Seguridad de Productos

Cosméticos. Consultoría Industrial Cosmética. Dirección Integral Técnica, S. L.

El Reglamento Europeo de Productos Cosméticos

(CE 1223/2009) requiere la evaluación de la Seguridad de todos los Productos Cosméticos

puestos en el mercado, más detalladamente

que hasta ahora. Para ello se deben analizar

los datos toxicológicos de los ingredientes del

producto cosmético, además de otros datos

que el Evaluador de la Seguridad del Producto

Cosmético debe establecer caso por caso.

La evaluación de la toxicidad sistémica de

los ingredientes utiliza el cálculo del Margen

de Seguridad según las "Notes of Guidance

del SCCS 7a rev" publicadas recientemente

(04/2011). El MoS es la relación entre el NOAEL

y la SED. Dado que los datos de NOAEL en la

mayoría de los ingredientes cosméticos no están

disponibles es necesario obtenerlos a partir de otros datos toxicológicos existentes.

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El dato más empleado es la DLSO, que está disponible en las hojas de seguridad de los ingredientes debido a las exigen­cias del REACH, que en realidad deja muchos productos sin exigencias o datos muy limitados.

Este artículo trata de poner de mani­fiesto las dificultades y limitaciones con las q ue nos encontramos los Evaluado­res de la Seguridad de Cosméticos por empleo de datos indirectos, cuando no inexistentes, y la necesidad de disponer de criterios de actuación por la aplica­ción en julio de 2013 del nuevo Regla­mento Europeo.

Introducción Debido a la inminente aplicación en ju­lio de 201 3 del nuevo Reglamento Eu­ropeo de Productos Cosméticos (CE 1223/ 2009), se requiere normativamente la evaluación de la Seguridad de todos los Productos Cosméticos puestos en el mer­cado, de forma mucho más detallada que la exigida hasta la actualidad en las disposi­ciones legales actualmente vigentes.

Dicha evaluación se basa funda­mentalmente en el análisis de los datos toxicológicos de los ingredientes que in­tegran la fórmula del cosmético, además

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de otros datos que el Evaluador de la Se­guridad del Producto Cosmético debe establecer caso por caso.

Para la evaluación de la toxicidad sistémica de los ingredientes se utiliza el cálculo del Margen de Seguridad (MoS), como dato base necesario. Así se refleja en las Notes of Guidance del SCCS 7• revisión sobre evaluación se­guridad de los Ingredientes y Productos Cosméticos, recientemente publicada (04/2011).

Este artículo trata de poner de manifiesto las dificultades y limitaciones con las que nos encontramos los Evaluadores de la Seguridad de Cosméticos por empleo de datos indirectos, cuando no inexistentes, y la necesidad de disponer de criterios de actuación por la aplicación en julio de 2013 del nuevo Reglamento Europeo. No trata de encontrar una solución, sino que es una aproximación al problema, mediante análisis y alternativas de trabajos previos bibliográficos.

Planteamiento Dado que el valor del MoS es la relación existente entre el valor del NOAEL (No Observed Adverse Effects Leve!: canti­dad máxima de producto administrado con la que no se observan efectos adver­sos ), y la SED (Dosis de Exposición Sis­témica ), es necesario disponer de ambos datos para poder valorar la seguridad de cada ingrediente de la formulación en estudio. Los aspectos relativos a la SED, para poder calcular su valor, aparecen descritos y tabulados de forma detallada en la citada Notes of Guidance 7• revi­sión. Sin embargo, Jos datos de NOAEL no están disponibles en la mayoría de los ingredientes cosméticos, mientras que sí se dispone de los valores de la DL50, porque es un dato requerido por el siste­ma REACH a los fabricantes de materias primas con producciones superiores a 1 Tm/año.

La cuestión es: ¿podemos conocer el valor del NOAEL de un producto a partir de los datos de la DL50? El problema que se nos plantea con los cosméticos también se manifiesta en otros ámbitos, como es el caso de los trabajadores de la industria farmacéutica expuestos a diversos productos con actividad farmacológica en el aire que respiran. En este sentido, Obiols y cols. [ 1) del Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, publicaron el documento "NTP 724: Los fármacos en la industria farmacéutica (IV): valores guía de exposición laboral", en el que se dan orientaciones sobre la relación entre la DL50 y el NOAEL y se aportan varias

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referencias de interés [2, 3 y 4), pero que consideramos que son insuficientes para obtener conclusiones definitivas sobre la relación entre la DL50 y el NOAEL, que nos interesa en la gran mayoría de los ingredientes cosméticos.

Estudiando a fondo el documento de Obiols y cols. [1), sobre NOAEL y la toxicidad por vía respiratoria, se de­staca u na primera parte, hasta llegar casi al final de la página 6, en la que la infor­mación es más asequible. De dicha in­formación destacamos que la conclusión más relevante es que el NOAEL sería equivalente a la DL50/l04, teniendo en cuenta que ambos parámetros vienen expresados en mg/kg y por vía oral. Di­cha conclusión se refleja en el contenido de la Tabla 4 del documento de Obiols y cols. [1), en la que se aportan tres ref­erencias bibliográficas, de las cuales úni­camente se ha revisado la de I<ramer y cols. [4).

I<ramer y cols. [ 4), para realizar su trabajo, utilizaron datos de varios archi­vos toxicológicos, así en su artículo in­dican que:

The database contained 425 records comprising 332 different compounds. Only a few records were complete (i.e., in which al! toxicity parameters of a compound were available). Table 1 summarizes the number of data per toxicity parameter, specified by ani­mal species. Most data were derived from rat studies and, to a lesser extent, from mouse studies. Included human data were derived from epidemiologi­cal studies. Pesticides formed the major part ofthe database (approx. 50%),fol­lmved by solvents (approx. 25%), metal­containing compounds (approx. 5%), phtalates (approx. 3%), and other com­pounds (approx. 17%).

La base de datos contiene 425 registros comprendiendo 332 com­puestos diferentes. Sólo unos cuantos registros fueron completos (es de­cir, en los que todos los parámetros de toxicidad del compuesto estaban disponibles). La tabla l resume la cantidad de datos por parámetro de toxicidad, especificado por especies animales. La mayoría de los datos se derivaron de ratas y, en menor medida, de estudios con ratones. Incluye datos humanos derivados de estudios epide­miológicos. Los plaguicidas forman la mayor parte de la base de datos (aprox. 50%), seguida por disolventes (aprox. 25%), compuestos que contienen me­tal (aprox. 5%), phtalatos (aprox. 3%) y otros compuestos (aprox. 17%).

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Problemática de la evaluación de la Seguridad de los Productos Cosméticos existentes. Aplicación muy próxima del Reglamento Europeo de Productos Cosméticos (Julio 2013) (CE 1223/2009)

Así pues, Jos datos de toxicidad uti­lizados por Jos autores procedían en un 50% de pesticidas y en un 25% de solven­tes. De esta información podemos supon­er que es poco probable que en la base de datos utilizada por Jos autores hubiera fármacos o, al menos, un número signifi­cativo de ellos. Por Jo tanto, la relación establecida del 104 entre DL50 y NO­AEL (NOAEL = DL50/l04 ) podría no reflejar una relación real que fuera apli­cable a bases de datos de fármacos.

De los trabajos de Layton y cols. [2) y Venman y Flaga [3), no disponemos más que de los resúmenes, pero los va­lores de la relación NOAEL/DL50 son similares. Así, Layton y cols. [2) obtuvi­eron valores del orden de 0,2x1 04 (para ratas) y de 103 en el caso de pequeños mamíferos. Venman y Flaga [3) obtu­vieron un valor de 104 en ratas y otras especies. En ambos trabajos, las bases de datos se referían a sustancias tóxicas en general.

Reproducimos en la figura l, figura 5 del trabajo de I<ramer y cols. [ 4), en la que se puede observar que la mayor parte de sustancias ensayadas tenían una DL50 que oscilaba entre lOO y 1.000 mg/kg (más del 30%) y entre 1.000 y 10.000 mg/kg (casi el 50%).

De los cálculos utilizados en el tra­bajo de I<ramer y cols. [ 4), y en los otros dos trabajos citados, se deduce que la rel­ación 1/10.000 entre NOAEL y DL50 permite predecir que el 95% de sustan­cias no serían tóxicas, si se absorbieran en cantidades equivalentes a 1/10.000 de la DL50 oral, obtenida en animales.

Si trasladamos esta problemática al ámbito de la cosmética, que es lo que nos interesa, deberíamos tener en cuenta el trabajo de Bulgheroni y cols. 2009 [5]. Dichos autores utilizaron la base de datos New Chemicals Database y real­izaron un análisis estadístico con más de 1.500 sustancias, de un total de más de

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FIGURA 1

(De Kramer y cols. (1996)© [4]} Frecuencia relativa de distribución de valores crónicos de DL50 y NOAEL. Las frecuencias de distribución de los valores crónicos de DL50 (A} y NOAEL (8} de este estudio (barras blancas, n=246} se comparan con los valores de Layton et al. (1987} [2] (barras negras, n=26}.

A 60

B 60

50 50

40 ~

§ '&

t 30

' ... 20

10

o L l::: - ~ l ()-01 01-1 1-10 10-100 1Q0- 1,000· 10.000. 0-0.1 0.1-1

1,000 10.000 100.000

ClaoSM ol LOOO (mg kg'1)

3.000 productos estudiados, la mayoría de los cuales pertenecía a la categoría 5 (2.960 productos, el 70% del total), es decir, muy poco o nada tóxicos. Porra­zones diversas, en la comparación entre NOAEL y DL50 sólo se pudieron utili­zar 1.552 sustancias, de las cuales 1.436 tenían DL50 superiores a 2 .000 mg/kg. De estas 1.436 sustancias, 913 tenían valores de NOAEL superiores a los 290 mg/kg y en las 523 restantes el NOAEL era inferior a los 200 mg/kg.

Enfocado el tema desde otra perspec­tiva, resultó que entre las 928 sustancias con valores de NOAEL por encima de los 200 mg/kg, la gran mayoría (913) tenían valores de DL50 superiores a los 2.000 mg/kg y sólo 15 sustancias tenían una DL50 inferior a los 2.000 mg/kg.

Bulgheroni y cols. [ 5] llegan como conclusión a predecir una relación entre NOAEL y DL50 de 1/100, pero siem­pre partiendo de los datos de NOAEL para llegar a la DL50.

En el caso contrario, es decir, predecir los valores de NOAEL a partir de la

Necesidad de criterios para el Evaluador de la Seguridad de productos Cosméticos

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DL50, la relación no está tan clara, ver en la figura 2 la tabla 4 del trabajo de Bulgheroni y cols. [ 5]: entre las 1.436 sustancias con una DL50 superior a 2.000 mg/kg, hay 913 con un NOAEL superior a 200 mg/kg, pero hay también 523 con un NOAEL inferior a los 200 mg/kg. También es cierto que entre las 116 sustancias con una DLSO inferior a 2.000 mg/kg, la mayoría (101) tienen un NOAEL bajo (inferior a los 200 mg/kg).

Puesto que la mayoría de sustancias ensayadas por estos autores está en la cat­egoría 5 de la GHS y, de hecho, hay muy pocas de la categoría 4 y casi ninguna de otras categorías más tóxicas, se puede concluir que los productos habitualmente utilizados en cosmética están en la cate­goría 5o, en todo caso, en la categoría 4.

Es por esta razón que podría pro­ponerse una relación de 1/100, como regla general, para calcular una hipoté­tica NOAEL a partir de la DLSO. Evi­dentemente , esta relación es 100 veces menor que en el caso del trabajo de Kramer y cols. [ 4]. La diferencia entre ambos trabajos, se debería a dos facto­res: el número de productos utilizados en cada trabajo (332 versus 1.552) y el tipo de sustancias analizadas (sustancias más tóxicas versus sustancias muy poco tóxicas). En todo caso, recordemos que en algunos modelos animales utilizados en el trabajo de Layton y cols. [2] la rel­ación NOAEL/DL50 fue de 103.

Para establecer un margen de segu­ridad en los ingredientes cosméticos,

_l L _ 1-10 10-100 100-

1,000

Cla"es of NOAEL"'"""' (mg.kg·'¡

1.0()(). 10.000

10 000· 100 000

basado exclusivamente en conjeturas y comparaciones a partir de datos de DLSO, se puede adoptar una decisión in­termedia para calcular el valor teórico del NOAEL: entre el 1/100 y el 1/10.000 de la DLSO, si se atiende a estos trabajos comentados.

Probablemente estará más próxima la relación DL50/NOAELal valor l/100, teniendo en cuenta que la absorción por vía cutánea es generalmente muy escasa. Naturalmente, refiriéndose a la inmensa mayoría de productos que vienen usándose en cosmética: ácidos grasos, emulgentes, emulsionantes, higroscópicos, etc. Otra cosa distinta será cuando aparezcan moléculas nuevas, con mecanismos de acción específicos, etc.

El tema de los mecanismos de acción es, precisamente, el último factor que debería considerarse: cuanto más espe­cífico es el mecanismo de acción de una sustancia, más riesgos comporta, d esde el punto de vista de su potencia toxi­cológica.

Es decir, las sustancias con un me­canismo de acción concreto presentan efectos concretos, o sea, tienen activi­dad farmacológica : hipotensores, hipo­glucemiantes, sedantes, neurolépticos, adrenérgicos y antiadrenérgicos, etc. Estas sustancias, con pocos miligramos, tienen un efecto farmacológico, que pu­ede convertirse en adverso si se absorben accidentalmente en un trabajador que está manipulando un determinado lote.

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El Margen de Seguridad requiere del dato del NOAEL, cuando solo se dispone de la LD50 para la mayoría de los ingredientes cosméticos

Además, aunque el efecto no sea estricta­mente "adverso", la absorción acciden­tal de un antagonista adrenérgico beta puede tener efectos demostrables aún a dosis muy bajas. Por ello, el NOAEL tiene que ser necesariamente muy bajo en relación con la DL50.

En cambio, los productos químicos inespecíficos, como un ácido graso, un carbopol, una silicona, un alcohol, etc., no tienen mecanismos de acción espe­cíficos que puedan causar grandes efec­tos por una contaminación accidental. Habitualmente, sólo si se ingieren en grandes cantidades, pueden ocasionar trastornos evidentes, aunque por vía cu­tánea sean prácticamente inofensivos.

En estos últimos casos, el valor del NOAEL puede ser mucho mayor (al menos en relación abstracta con un fár­maco). En realidad, si nos fijamos en los valores de la DL50 de muchos ingredi­entes cosméticos vemos que se dq:lara >2.000 mg/kg o >5.000 mg/kg. Esta

LISTA DE ABREVIATURAS

M oS= Relación existente entre el valor del NOAELy la SED SED = Dosis de Exposición Sistémica NOAEL = (No Observed Adverse Effects Leve!) , cantidad máxima de producto administrado con la que no se observan efectos adversos LDSO = Dosis letal que produce efectos letales al 50% de los individuos observados GHS = Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals CE = Comunidad Europea NPT = Notas Técnicas de Prevención REACH = Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemical substances SCCS = Scientific Committee on Consumer Safety

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FIGURA 2

Tabla 4 de Bulgheroni y cols. (2009)© [5]

T~ble 4 The relationship between the NOAEL values (grouped in two classes: >200 and <200 mgfkg b.w.) and the orallDso (grouped in two dasses: >2000 and <2000 mg/kg b.w.).

NOAEL (mgjkg b.w.) LDso (mgJkg b.w.) Total

.;;2000" >2ood'

<200 101 523 624 ;..200 15 913 928

Total 116 1436 1552

Bold values are those where acute toxicity of compounds is correctly identified using the threshold of NOAEL 200 mgjkg b.w.

• Substances falling in GHS categories 1-4. b Substances in GHS category 5 and not classílied.

expresión, en muchos casos, significa que la DL50 es prácticamente imposible de calcular, porque habría que adminis­trar una cantidad tan grande de sustan­cia que es fisicamente imposible y, por tanto, el valor >5.000 mg/kg puede sig­nificar una dosis mucho mayor.

Por tanto, dividir una DL50 por lOO o por 1.000, para obtener un valor de NOAEL, en la mayor parte de casos puede ser irrelevante si, luego, al dividir por el valor SED se obtiene un MoS de varias potencias de diez. En todo caso, si en algún cálculo se obtiene un MoS de­masiado bajo es cuando habrá que con­siderar todos los factores implicados para emitir un juicio final sobre la seguridad.

Conclusiones Hay dos aspectos cruciales en el diseño de cualquier algoritmo de este tipo: - Conocer el NOAEL (derivado de la

DL50). - Establecer los factores específicos de

cada caso, derivados de la exposición por vía aérea (una vía concreta).

El segundo aspecto puede ser el más dificil de valorar si no se sabe el tamaño de la partícula y las posibilidades de ab­sorción sistémica, pero eso se asume la precaución de tomar el valor l 00%.

En el caso de la industria cosmética, sería muy interesante que se pudiera dis­poner de las bases de datos de los pro­ductos más utilizados, para centrar el estudio comparativo entre NOAEL y DL50 con productos "realmente utiliza­dos" en el ámbito de la cosmética. Sólo de esta manera podríamos conocer si la relación entre ambos parámetros está más cerca del 1 02 o del 104 •

El problema del tiempo disponible para esta adaptación de la Evaluación

de Seguridad en las empresas del sec­tor y para todos los productos comer­cializados, junto con el establecimiento de unos criterios básicos de actuación, es lo que tratamos de apuntar en este artículo, esperando nuevas aportaciones que ayuden a cumplir la nueva normativa europea de Productos Cosméticos, que entra en vigor en julio de 2013.

Bibliografía . [ 1] Obiols, J. NTP 724: "Los fármacos en la industria farmacéutica (IV): valores guía de exposición laboral". Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. [2] Layton D. W., Mallan B. J., Rosenblatt D. H., Small M. J. 1987. "Deriving allow­able daily intakes for systemic toxicants lack­ing chronic toxicity data. Original Research Article". Regulatory Toxicology and Pharma­cology, Vol7, Issue 1, March, 96-112. [3] Venman B.C., Flaga C. (1985), "Devel­opment of an acceptable factor to estímate chronic end points from acute toxicity data". Toxico! Ind Health. Vol Dec;1(4):261-9. [4] Kramer H. J., Van Den Ham W. A., Slob W., Pieters M. N. (1996) . "Conversion Factors Estimating Indicative Chronic No­Observed-Adverse-Effect Levels from Short­Term Toxicity Data." Regulatory Toxicology And Pharmacology Vol. 23,249-255. [5] Bulgheroni A., et al. (2009) "Estimation of acute oral toxicity using the No Observed Adverse Effect Leve! (NOAEL) from the 28 day repeated dose toxicity studies in rats." Regulatory Toxicology and Pharmacology Vol. 53 16-19. [6] Pieters M. N., Kramer H. J., Slob W. (1998), "A No-Observed-Adverse-Effect Leve! of 1000 Mg/Kg in A 28-Day Repeat­ed-Dose Study as a Limit Value for Acute Toxicity Testing." International Journal of Toxicology JanuaryVol17: 23-33 . •

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