Technological and biomaterial science approaches to quality assessment of essential oils in the cosmeceutical industry

Abstract

У сучасній космецевтичній промисловості спостерігається стрімке зростання попиту на натуральні інгредієнти, особливо на ефірні олії, що обумовлює необхідність розробки надійних та стандартизованих методів оцінки їх якості, автентичності та безпеки. Дане дослідження представляє комплексний аналіз сучасних технологічних та біоматеріалознавчих підходів до контролю якості популярних ефірних олій, зокрема лавандової та чайного дерева, які широко застосовуються у косметичній, лікувально-профілактичній та фармацевтичній продукції. Робота базується на вимогах сучасних європейських нормативних документів, зокрема регламенту CE 655/2013, який встановлює чіткі вимоги щодо надання науково обґрунтованих доказів ефективності, стабільності та безпеки косметичних інгредієнтів. Особливу увагу приділено проблемі фальсифікації ефірних олій, яка включає такі поширені методи як: розведення дешевшими рослинними оліями, часткову або повну заміну природних біоактивних сполук синтетичними аналогами, а також використання технічних домішок для збільшення об'єму продукції. Результати досліджень виявили, що лавандова олія повністю відповідає вимогам міжнародного стандарту ISO 3515:2017 щодо хімічного складу та фізико-хімічних властивостей. На противагу цьому, у частині зразків олії чайного дерева було виявлено значні домішки соєвої олії, що суттєво суперечить вимогам стандарту ISO 4730:2017. Отримані результати демонструють високу ефективність запропонованого комплексного підходу, який поєднує передові хімічні, спектроскопічні та біологічні методи аналізу. Проведене дослідження має практичне значення для космецевтичної промисловості, пропонуючи алгоритм виявлення фальсифікованої продукції та підкреслюючи критичну важливість постійного моніторингу якості сировини на всіх етапах виробничого процесу. Результати роботи можуть стати основою для розробки нових, більш строгих стандартів контролю якості ефірних олій у косметичній, космецевтичній та фармацевтичній галузях, що сприятиме підвищенню безпеки та ефективності кінцевої продукції. The modern cosmeceutical industry is experiencing rapid growth in demand for natural ingredients, particularly essential oils, necessitating the development of reliable and standardized methods for evaluating their quality, authenticity, and safety. This study presents a comprehensive analysis of contemporary technological and biomaterial science approaches to quality control of popular essential oils, specifically lavender and tea tree oil, which are widely used in cosmetic, therapeutic, and pharmaceutical products. The research is based on the requirements of current European regulatory documents, particularly Regulation (EC) No 655/2013, which establishes clear guidelines for providing scientifically substantiated evidence of cosmetic ingredients' efficacy, stability, and safety. Special attention is given to the problem of essential oil adulteration, which includes common practices such as dilution with cheaper vegetable oils, partial or complete substitution of natural bioactive compounds with synthetic analogues, and the use of technical additives to in-crease product volume. The study revealed that lavender oil fully complies with the international standard ISO 3515:2017 regarding chemical composition and physicochemical proper-ties. In contrast, some tea tree oil samples contained significant adulterants of soybean oil, substantially deviating from the requirements of ISO 4730:2017. The obtained results demonstrate the high efficiency of the proposed integrated approach, combining advanced chemical, spectroscopic, and biological analytical methods. This research holds significant practical value for the cosmeceutical industry by providing a scientifically validated algorithm for detecting adulterated products and emphasizing the critical importance of continuous quality monitoring throughout all stages of the production process. The findings may serve as a foundation for developing new, more stringent quality control standards for essential oils in cosmetic, cosmeceutical, and pharmaceutical applications, ultimately enhancing the safety and efficacy of final products.