Introducción: La importancia reguladora de los bisfenoles y ftalatos
La seguridad química de los materiales de envasado que entran en contacto con los alimentos está estrictamente regulada por la Ordenanza de Embalaje de la Unión Europea (PPWR) y una serie de normas específicas, sobre todo el Reglamento (UE) nº 10/2011 sobre materiales plásticos. Dos de los componentes más importantes de este marco regulador son los grupos de sustancias conocidas como bisfenoles y ftalatos B. Los bisfenoles son monómeros utilizados en particular en plásticos de policarbonato y recubrimientos de resina epoxi, mientras que los ftalatos son plastificantes que brindan flexibilidad de envasado a base de PVC. Ambos grupos de sustancias se han sometido a exámenes toxicológicos intensivos sobre la base de sus propiedades endocrinas eficaces (que afectan negativamente al sistema hormonal) y para muchas de ellas se han establecido límites de migración específicos (SML) que limitan su migración a los alimentos. Nano-Test Laboratories realiza análisis de bisfenol y ftalato en pleno cumplimiento de los principios de GLP con procedimientos LC-MS/MS y GC-MS/MS y brindan a nuestros clientes evaluaciones de cumplimiento legal y asesoramiento técnico integral.
Bisfenoles: estructura química, estado regulador y valores SML
Los bisfenoles son compuestos orgánicos sintéticos en los que dos grupos hidroxifenil están conectados entre sí a través de un átomo de puente o un grupo puente. El compuesto más conocido y más utilizado de este grupo, bisfenol A (BPA), se utiliza como monómero en la fabricación de plásticos de policarbonato y como material de partida en la síntesis de resinas epoxi. Sin embargo, después de que las propiedades endocrinas del BPA hayan sido científicamente probadas, las restricciones sobre el uso del BPA en la Unión Europea han sido cada vez más estrechas. Esto ha llevado a los fabricantes a utilizar compuestos alternativos estructuralmente similares (BPS, BPF, BPAF, etc.) en lugar de BPA; Sin embargo, el temor de que estas alternativas también pudieran tener perfiles toxicológicos similares ha dado lugar a que las autoridades supervisoras también hayan incluido estas conexiones en el ámbito de la vigilancia.
Los principales bisfenoles regulados y sus valores SML
La siguiente tabla resume los compuestos de bisfenol que ocurren con mayor frecuencia en los materiales de envasado, su estructura química, su estado regulador y los valores actuales de SML:
| Conexión | Abreviatura / CAS No. | SML (mg/kg de alimentos o simulaciones) | Estado regulador | Alcance típico |
|---|---|---|---|---|
| Bisfenol A | BPA / 80-05-7 | 0,05 | Sujeto a SML según 10/2011/UE; Prohibido en biberones; en la UE en el proceso de una prohibición completa del contacto con alimentos; limitado en el Anexo de REACH XVII; En la lista de candidatos SVHC (disruptor endocrino) | Policarbonato-plásticos, recubrimientos de resina epoxi, recubrimientos internos enlatados |
| Bisfenol S | BPS / 80-09 -1 | 0,05 | Sujeto a SML según 10/2011/UE; se está utilizando cada vez más como una alternativa de BPA; El examen toxicológico aún está en curso | Alternativa de BPA; Recubrimientos térmicos de papel, polímeros de sulfona, resinas epoxi |
| Bisfenol F | BPF / 620-92-8 | Bajo observación | Aún no está sujeto a ningún SML según 10/2011/UE; en la lista de vigilancia de la EFSA; Alternativa de BPA | Resinas epoxi, recubrimientos, adhesivos |
| Bisfenol FA | BPAF / 1478-61-1 | Está sujeto a vigilancia | Utilizado en polímeros fluorados; Alternativa de BPA; El examen oficial aún está en curso | Fabricación de fluoropolímeros, recubrimientos especiales |
Nota: La Comisión Europea está trabajando actualmente en un proyecto que prohíbe el uso de BPA en todos los materiales que entren en contacto con los alimentos. Nano-Test sigue de cerca estos desarrollos regulatorios e informa de manera proactiva a sus clientes.
Ftalatos: marco regulatorio para plastificantes
Los ftalatos (ésteres de ácido ftálico) son plastificantes utilizados en particular en materiales de envasado basados en cloruro de polivinilo (PVC) para impartir flexibilidad y procesabilidad. Dado que no están unidos covalentemente al PVC, pueden ir a la superficie (migración) con el tiempo y entrar en comida desde allí. Algunos de los ftalatos se clasifican como sustancias endocrinas y sustancias tóxicas reproductivas, por lo que su uso en materiales que entran en contacto con los alimentos está estrictamente restringido. Para ftalatos de bajo peso molecular (como DBP, BBP, DEHP), también se aplican restricciones de largo alcance bajo la regulación REACH.
Los principales ftalatos y valores SML regulados
La siguiente tabla resume los compuestos de ftalatos más comunes en los materiales de envasado, su estructura química y valores de SML de acuerdo con el Reglamento (UE) nº 10/2011:
| Conexión | Abreviatura / CAS No. | SML (mg/kg de alimentos o simulaciones) | Estado regulador | Alcance típico |
|---|---|---|---|---|
| Di (2-etilhexil)ftalato | DEHP / 117-81-7 | 1,5 | Sujeto a SML según 10/2011/UE; REACH Anexo XIV (que requiere aprobación); en la lista de candidatos del SVHC; Prohibido en juguetes | Plastificante de PVC; Sellos, cierres, láminas flexibles, dispositivos médicos |
| Ftalato de dibutilo | DBP / 84-74-2 | 0,3 | Sujeto a SML según 10/2011/UE; llegar al Anexo XIV; en la lista de candidatos del SVHC; Prohibido en cosméticos | Adhesivos, tintas de impresión, películas de PVC, recubrimientos |
| Ftalato de butilo bencilo | BBP / 85-68-7 | 30 | Sujeto a SML según 10/2011/UE; llegar al Anexo XIV; En la lista de candidatos SVHC | Recubrimientos de vinilo, Tintas de impresión, Adhesivos laminados |
| Di-isononilftalato | DINP / 28553 -12-0 | 9 (como suma de DINP y DIDP) | Sujeto a SML según 10/2011/UE; Restringido en productos infantiles | Plastificante de PVC; Embalaje flexible, sellos, cierres |
| Ftalato de di isodesil | DIDP / 26761-40-0 | 9 (como suma de DINP y DIDP) | Sujeto a SML según 10/2011/UE; Restringido en productos infantiles | Plastificante de PVC; Embalaje flexible, sellos |
| Di-n-octilftalato | DNOP / 117-84-0 | 5 (como suma de DNOP y DNP) | 10/ 2011/EU está sujeto a SML | Plastificante de PVC; Aplicaciones especiales |
Nota: En la versión consolidada actual del Reglamento 10/2011/UE, los valores SML para DEHP, DBP, BBP y DINP se definen sobre la base de las sustancias específicas. Además, se deben tener en cuenta los criterios de conformidad combinados para el total de estos ftalatos (por ejemplo, la suma de DEHP + DBP + BBP).
Metodología analítica en el laboratorio de pruebas nano
En el laboratorio de nano-prueba, los análisis de bisfenol y ftalato se realizan mediante métodos analíticos, que son optimizados, validados y totalmente compatibles con los principios de GLP de acuerdo con las propiedades químicas de la sustancia diana.
Selección de la plataforma analítica y comparación de métodos
La siguiente tabla proporciona una comparación de las plataformas analíticas más importantes utilizadas en los análisis de bisfenol y ftalato y sus áreas de aplicación:
| Plataforma analítica | Propiedades técnicas | Conexiones de destino | Beneficios |
|---|---|---|---|
| LC-MS/MS (QQQ) | Triple cuadrupolo; ionización ESI; Modo MRM; Alta selectividad y sensibilidad | Bisfenoles (BPA, BPS, BPF, BPAF y otros análogos); Metabolitos de ftalato polar | Ideal para conexiones polares y moderadamente polares; valores bajos de LOQ (en el rango de ppb); No se requiere derivatización |
| GC-MS/MS (QQQ) | Triple cuadrupolo; ionización de huevos; Modo MRM; Alta selectividad cromatográfica | Ftalatos (DEHP, DBP, BBP, DINP, DNOP, DNOP); Conexiones polares bajas | Método de referencia para conexiones volátiles y semivolátiles; amplio apoyo a la biblioteca; Posible separación de isómeros |
| Papá HPLC / UV-VIS | Detector de matriz de fotodiodos; Adecuado para compuestos con grupos cromóforos | Bisfenoles específicos; Muestras con alta concentración | Proyección simple y rápida; rentable; Adecuado para preselección |
Flujo de trabajo analítico: del intento de migración a la determinación cuantitativa
La siguiente tabla describe en detalle el flujo de trabajo de extremo a extremo para los análisis de bisfenol y ftalato en el laboratorio de pruebas nano:
| Paso | Proceso | Detalles técnicos |
|---|---|---|
| 1. Configuración experimental | Determinación de la simulación y condiciones de prueba | Los simuladores de alimentos apropiados y las condiciones de prueba se seleccionan de acuerdo con el escenario de aplicación especificado por el cliente de acuerdo con el Anexo III y V del Reglamento (UE) nº 10/2011. Para los bisfenoles y ftalatos, se suelen utilizar Simulan D1 (50% de etanol) o D2 (aceite vegetal). |
| 2. Intento de migración | Contacto controlado | La muestra de envasado se pone en contacto con el simulador seleccionado a una temperatura determinada y durante un período específico utilizando celdas de contacto estándar o mediante inmersión. Las condiciones de contacto se monitorean continuamente en armarios de secado calibrados. |
| 3. Extracción y preparación de muestras | Aislamiento de los analitos objetivo | Extracción líquido-líquido o SPE (extracción de fase sólida) para simulantes acuosos; Extracción y purificación de disolventes apropiadas para el simulan D2 oleoso. Los efectos de la matriz se corrigen agregando estándares internos (como BPA-D16 marcado con isótopos, DEHP-D4). |
| 4. Análisis instrumental | Determinación cuantitativa utilizando LC-MS/MS o GC-MS/MS | Los bisfenoles se analizan mediante LC-MS/MS; Ftalatos usando GC-MS/MS. Se rastrean dos tránsitos de MRM (cuantitativo y de confirmación) para cada conexión de destino. Los valores de LOQ se validaron para ser al menos una décima parte de los límites de SML. |
| 5. Evaluación e informes | Comparación con el SML y Declaración de Conformidad | Los resultados cuantitativos obtenidos se comparan con el valor SML legal de la sustancia respectiva. En los casos en que se aplican los valores límite combinados (por ejemplo, la suma de DINP y DIDP), también se calculan los valores totales. Se crea un informe de análisis completo y compatible con GLP. |
El modelo de servicio integrado de nano-test para análisis de bisfenol y ftalato
Como servicios de trabajo de nanotest, no ofrecemos análisis de bisfenol y ftalato como exámenes individuales, sino como parte integral del proceso de conformidad PPWR y 10/2011/EU. Nuestro modelo de servicio se basa en los siguientes cuatro pilares:
| Pilares de servicio | Alcance | Beneficios para el cliente |
|---|---|---|
| Regulatory Advice | Determinar qué compuestos de bisfenol y ftalato deben analizarse de acuerdo con la composición del producto y las condiciones de uso; Selección de las condiciones correctas de simulación y prueba | Optimización de costos a través de la estrategia de prueba correcta; Evitación de análisis faltantes o innecesarios |
| Servicios de pruebas analíticas | Determinación cuantitativa utilizando métodos LC-MS/MS y GC-MS/MS validados por GLP | Datos analíticos responsables y trazables aceptados por las autoridades supervisoras |
| Evaluación de la conformidad | Preparación de una declaración de conformidad o no conformidad comparando los resultados con valores SML y valores límite combinados | Una evaluación clara y vinculante de la situación jurídica del producto |
| Soporte de documentación técnica | Provisión de informes de análisis exhaustivos adecuados para las solicitudes gubernamentales y los datos requeridos para la Declaración de Conformidad (DOC) | Apoyo al cliente en la preparación completa y correcta de su propia declaración de conformidad |
En caso de exceder el valor límite o no conformidad, el equipo de especialistas de Nano-Test también ofrece a sus clientes asesoramiento técnico sobre el análisis de causas para determinar la fuente del problema y la planificación de medidas correctivas. Como las contaminaciones de bisfenol y ftalato generalmente se deben a una materia prima o aditivo específico en la cadena de suministro, la identificación correcta de la fuente es crucial para una solución permanente al problema.
Para garantizar el cumplimiento de bisfenol y ftalato de su embalaje que exporta al mercado europeo, según PPWR y 10/2011/UE y para realizar sus análisis con un socio confiable y experimentado, puede contactar a nuestro equipo de expertos para obtener información detallada sobre el acreditado Servicios de laboratorio y asesoramiento técnico de Nano-Test.
Introducción: el concepto NIA y el contexto regulatorio
Garantizar la seguridad química de los materiales de envasado que entran en contacto con alimentos no se limita al control de sustancias agregadas intencionalmente durante el proceso de fabricación (sustancias agregadas intencionalmente - IAS). Artículo 3 del Reglamento Marco (CE) no 1935/2004 de la Unión Europea y del Reglamento (UE) n.º 10/2011 sobre materias plásticas obligan a los fabricantes a sustancias añadidas no intencionadamente (sustancias añadidas no intencionalmente – NIA) y realizar una evaluación de riesgos. Los NIA pueden provenir de contaminantes en los materiales de partida, de subproductos de reacción, productos de degradación o contaminantes ambientales producidos durante la producción. Con la introducción de la PPWR, esta obligación se ha vuelto aún más clara, por lo que los fabricantes de envases deben abordar la evaluación del NIA con un enfoque sistemático. Los servicios de mano de obra de prueba de nano ofrecen una cartera de servicios integral y compatible con GLP en el área de evaluación de NIA, que va desde estudios de detección e identificación con técnicas de análisis avanzadas hasta evaluación de riesgos toxicológicos.
Definición, fuentes y clasificación de las NIA
NIA es un término amplio que incluye todas las sustancias químicas que no se agregaron intencionalmente a la formulación de un material de embalaje, pero que se pueden encontrar en el producto final. Las fuentes de estas sustancias son diversas y se pueden crear a lo largo del ciclo de vida de paquete. Una comprensión correcta de las NIA es crucial para desarrollar una estrategia de análisis eficaz y realizar una evaluación de riesgos.
Clasificación de las fuentes NIA
La siguiente tabla resume sistemáticamente los principales mecanismos de origen, fuentes y ejemplos típicos de cada fuente:
| Fuente de Nia | Mecanismo de creación | Ejemplos típicos de NIA |
|---|---|---|
| Impurezas en las materias primas | Residuos del proceso de fabricación de monómeros, aditivos o residuos de disolvente derivados del proceso de producción | Isómeros de monómero, residuos de disolvente, residuos de catalizador, contaminantes en productos químicos Calidad técnica |
| Subproductos de reacción | Compuestos indeseables, los compuestos indeseables producidos durante la polimerización, entrecruzamiento o reacciones de curado | Oligómeros (dimeros, trímeros), subproductos de polimerización, productos de descomposición |
| Productos de descomposición | Descomposición térmica, fotoquímica o hidrolítica del polímero o aditivo | Productos de descomposición antioxidante, productos de descomposición de estabilizadores UV, oligómeros de despolimerización |
| Contaminación del reciclaje | Materia extraña que ingresa a la materia prima reciclada o residuos de uso anterior | Componentes de tinta de impresión, residuos adhesivos, residuos de productos anteriores, MOSH/MOAH |
| Contaminantes ambientales | Sustancias que ocurren durante la producción, el almacenamiento o el transporte desde el medio ambiente | Pack (hidrocarburos aromáticos policíclicos), PCB, residuos de pesticidas |
Nota: El alcance de la evaluación NIAS se determina en función de la composición del material de embalaje, el proceso de fabricación y las condiciones de uso previstas, según el caso. Las directrices publicadas por EFSA proporcionan el marco metodológico básico para la evaluación del NIA.
Estrategia analítica en la evaluación del NIA
La evaluación NIA es una de las áreas más complejas de la química analítica debido a la necesidad de examinar e identificar simultáneamente una gran cantidad de sustancias conocidas y desconocidas.
Estrategia de evaluación gradual del NIA
El proceso de evaluación de NIA aplicado por Nano Test consta de cuatro fases principales, que se resumen en la siguiente tabla:
| Fase | Paso | Explicación |
|---|---|---|
| 1. Pre-evaluación y recopilación de datos | Examen de la información sobre la formulación y el proceso de fabricación | Determinación teórica de todos los materiales de partida utilizados, aditivos, parámetros de producción y fuentes potenciales de NIAs (contaminantes, subproductos de reacción, productos de descomposición). En esta fase también se evalúan las Declaraciones de Proveedores y Hojas de Datos de Seguridad (SDS) proporcionadas por el Cliente. |
| 2. Detección no dirigida (detección no dirigida) | Detección integral mediante espectrometría de masas de alta resolución (HRMS) | El extracto obtenido después de una prueba de extracción y/o migración adecuada se analiza utilizando sistemas LC-QTOF-MS y GC-QTOF-MS. Los datos obtenidos se evalúan con un software de procesamiento de datos avanzado para realizar la coincidencia de bibliotecas e identificar picos desconocidos. |
| 3. Identificación y determinación semicuantitativa | Elucidación estructural de los candidatos a NIA identificados | La caracterización estructural de compuestos desconocidos se basa en la masa exacta obtenida de los datos de HRM, la distribución de isótopos y el patrón de fragmentación MS/MS. En la medida de lo posible, la validación se basa en estándares de referencia. La estimación semicuantitativa se basa en un enfoque basado en estándares internos o análogos estructurales. |
| 4. Evaluación de riesgos toxicológicos | Evaluación de las NIAs identificadas con respecto a la seguridad alimentaria | Para cada NIA identificado, se realiza una evaluación de riesgos utilizando el enfoque del umbral de preocupación toxicológica de la EFSA (TTC) o datos toxicológicos específicos de sustancias. Se tienen en cuenta las advertencias de clasificación y genotoxicidad de Cramer (QSAR). |
Plataformas de análisis NIA de prueba nano
Las principales plataformas analíticas utilizadas en el laboratorio de pruebas nano para la evaluación de NIA, así como sus funciones específicas en el análisis de NIA, se muestran en la siguiente tabla:
| Plataforma analítica | Propiedades técnicas | Papel en el análisis de NIA | Perfil de red de destino |
|---|---|---|---|
| LC-QTOF-MS | Alta resolución (‚30.000 FWHM), alta precisión de masa (±3 ppm), fragmentación MS/MS | Cribado sin blanco e identificación de NIA polares y moderadamente polares | Oligómeros, productos de degradación, antioxidantes y sus metabolitos, plastificantes, lubricantes |
| GC-QTOF-MS | Ionización de alta resolución, huevo y CI, biblioteca extensa (NIST, Wiley) | Se dirige a la libre detección e identificación de NIAs volátiles y semideslumbrados | Compuestos orgánicos volátiles (COV), oligómeros de bajo peso molecular, residuos de disolvente |
| LC-MS/MS (QQQ) | Triple cuadrupolo, modo MRM, alta selectividad y sensibilidad | Determinación cuantitativa dirigida y validación de las NIA identificadas | Compuestos de NiaS específicos (BPA, ftalatos, PAA, etc.) |
| Espacio de cabeza GC-MS | Muestreo de espacio de cabeza, optimizado para conexiones volátiles | Detección y cuantificación de NIA volátiles | Monómeros residuales (estireno, butadieno), disolventes, productos de degradación volátil |
Evaluación de riesgos toxicológicos y enfoque TTC
El objetivo final de la evaluación NIAS es determinar si las sustancias identificadas representan un riesgo para la salud del consumidor. El enfoque de "preocupación toxicológica" (TTC) adoptado por la EFSA ofrece una herramienta de evaluación de riesgos basada científicamente para sustancias cuya estructura se conoce pero para las cuales solo se dispone de datos toxicológicos limitados.
Nano Test utiliza el siguiente enfoque sistemático en esta fase crucial de evaluación del NIA:
Clasificación Cramer y umbrales TTC
La siguiente tabla resume el potencial toxicológico de las sustancias según el sistema de clasificación Cramer y los correspondientes umbrales de TTC:
| Clase de crámero | Potencial de toxicidad | Umbral de TTC (μg/kg de peso corporal/día) | Estructuras químicas típicas |
|---|---|---|---|
| Clase I | Potencial de toxicidad baja | 30 | Hidrocarburos alifáticos simples, productos metabólicos normales |
| Clase II | Potencial de toxicidad media | 9 | Compuestos con grupos funcionales sin anillos aromáticos, ésteres, éteres |
| Clase III | Alto potencial de toxicidad | 1, 5 | Compuestos aromáticos, estructuras heterocíclicas, sistemas conjugados |
| Sustancias genotóxicas | Sospecha de genotoxicidad reactiva al ADN | 0.0025 (para un riesgo de cáncer de 1:10⁵ de por vida) | Estructuras similares a aflatoxinas, compuestos de n-nitroso, intercaladores de ADN |
Nota: EFSA no recomienda utilizar el enfoque TTC para carcinógenos genotóxicos. Minimizar la exposición (principio alara) es de importancia fundamental para tales sustancias. Además, el enfoque de TTC puede no ser adecuado para grupos de sustancias con efectos potencialmente neurotóxicos, como organofosfatos y carbamatos.
Servicio integrado de evaluación NIA de Nano-Test
Como servicios de trabajo de nanotest, ofrecemos la evaluación NIA con un enfoque multidisciplinario e integrado. Nuestro modelo de servicio consta de los componentes resumidos en la siguiente tabla:
La evaluación de NIA no es solo una prueba analítica, sino un proceso de múltiples capas que requiere experiencia química y toxicológica bien fundada. Como prueba nano, en cada etapa de este proceso, actuamos de acuerdo con los principios de GLP, la atención científica y un enfoque orientado al cliente de la consultoría. PPWR y las regulaciones pertinentes de la UE y realizar sus procesos de evaluación y evaluación de riesgos con un socio confiable, puede ponerse en contacto con nuestro equipo de expertos para obtener información detallada sobre los Servicios de valoración NIAS de Nano-Test GET.
| Componente de rendimiento | Alcance | Beneficio para el cliente |
|---|---|---|
| Análisis de formulación y proceso | Investigación detallada de las materias primas utilizadas, aditivos y el proceso de producción; Mapeo teórico de fuentes potenciales de NIAS | Elaboración correcta de la estrategia de análisis, evitación de análisis innecesarios |
| Detección no dirigida (HRMS) | Detección químico exhaustiva y sin objetivos con LC-QTOF-MS y GC-QTOF-MS | Detección de contaminantes inesperados y NIA desconocidos |
| Iluminación estructural y media cuantificación | Caracterización estructural basada en datos HRM y estimación semicuantitativa basada en estándares internos | Identificación fiable de picos desconocidos y determinación de sus concentraciones aproximadas |
| Evaluación de riesgos toxicológicos | Evaluación integral de riesgos utilizando el enfoque TTC, clasificación Cramer y predicción de toxicidad QSAR (in silico) | Evaluación científicamente basada en el riesgo de inocuidad de los alimentos de las NIA identificadas |
| Cumplimiento de los requisitos normativos | Informe completo para el DOC (Declaración de Conformidad), que contiene todos los resultados analíticos y la evaluación de riesgos | Documentación completa para solicitudes oficiales y auditorías de clientes |