Introduction : L'importance réglementaire des bisphénols et des phtalates
La sécurité chimique des matériaux d'emballage qui entrent en contact avec les aliments est strictement réglementée par l'Ordonnance sur l'emballage de l'Union européenne (PPWR) et un certain nombre de réglementations spécifiques, notamment le règlement (UE) n° 10/2011 sur les matières plastiques. Deux des éléments les plus importants de ce cadre réglementaire sont les groupes de substances connues sous le nom de bisphénols et de phtalates B. Les bisphénols sont des monomères utilisés en particulier dans les plastiques polycarbonate et les revêtements en résine époxy, tandis que les phtalates sont des plastifiants qui offrent une flexibilité d'emballage à base de PVC. Les deux groupes de substances ont subi des examens toxicologiques intensifs sur la base de leurs propriétés endocriniennes (qui affectent négativement le système hormonal) et, pour beaucoup d'entre eux, des limites de migration spécifiques (SML) limitant leur migration vers les aliments. Les laboratoires de nano-test effectuent des analyses de bisphénol et de phtalate en pleine conformité avec les principes GLP avec des procédures LC-MS/MS et GC-MS/MS validées et fournissent à nos clients des évaluations de conformité légales et des conseils techniques complets.
Bisphénols : structure chimique, statut réglementaire et valeurs LML
Les bisphénols sont des composés organiques synthétiques dans lesquels deux groupes hydroxyphényles sont reliés les uns aux autres via un atome de pont ou un groupe de ponts. Le composé le plus connu et le plus couramment utilisé de ce groupe, le bisphénol A (BPA), est utilisé comme monomère dans la fabrication de plastiques polycarbonate et comme matériau de départ dans la synthèse des résines époxy. Cependant, une fois que les propriétés endocriniennes du BPA ont été prouvées scientifiquement, les restrictions à l'utilisation du BPA dans l'Union européenne ont été de plus en plus renforcées. Cela a incité les fabricants à utiliser des composés alternatifs alternativement structurellement similaires (BPS, BPF, BPAF, etc.) au lieu du BPA ; Cependant, la crainte que ces alternatives ne présentent également des profils toxicologiques similaires a permis aux autorités de surveillance d'avoir également inclus ces connexions dans le cadre de la surveillance.
Les principaux bisphénols réglementés et leurs valeurs de SML
Le tableau suivant résume les composés bisphénoliques les plus fréquents dans les matériaux d'emballage, leur structure chimique, leur statut réglementaire et les valeurs actuelles de LMS :
| Raccordement | Abréviation / numéro de CAS | SML (mg/kg de nourriture ou simulans) | Statut réglementaire | Domaine d'application typique |
|---|---|---|---|---|
| Bisphénol A | BPA / 80-05-7 | 0,05 | Sous réserve de LMS selon le 10/2011/UE ; interdit dans les biberons; dans l'UE dans le processus d'interdiction complète des contacts alimentaires; Limité dans l'annexe XVII de REACH ; Sur la liste des candidats du SVHC (Endocrine Disruptor) | Polycarbonate-plastiques, revêtements en résine époxy, revêtements intérieurs en conserve |
| Bisphénol S | BPS / 80-09 -1 | 0,05 | Sous réserve de LMS selon le 10/2011/UE ; est de plus en plus utilisé comme alternative au BPA ; L'examen toxicologique est toujours en cours | Alternative au BPA ; Revêtements de papier thermique, polymères de sulfone, résines époxy |
| Bisphénol F | BPF / 620-92-8 | En observation | N'est pas encore soumis à un LMS selon 10/2011/UE ; sur la liste de surveillance de l'EFSA ; Alternative au BPA | Résines époxy, revêtements, adhésifs |
| Bisphénol AF | BPAF / 1478-61-1 | Est sujet à surveillance | Utilisé dans les polymères fluorés ; Alternative au BPA ; L'examen officiel est toujours en cours | Fabrication de polymères fluorés, revêtements spéciaux |
Remarque : la Commission européenne travaille actuellement sur un projet interdisant l'utilisation du BPA dans tous les matériaux qui entrent en contact avec les aliments. Nano-test suit de près ces développements réglementaires et informe de manière proactive ses clients.
Phtalates : cadre réglementaire pour les plastifiants
Les phtalates (esters d'acide phtalique) sont des plastifiants utilisés en particulier dans les matériaux d'emballage à base de polychlorure de vinyle (PVC) pour conférer une flexibilité et une capacité de traitement. Puisqu'ils ne sont pas liés de manière covalente au PVC, ils peuvent remonter à la surface (migration) au fil du temps et aller dans la nourriture à partir de là. Certains des phtalates sont classés comme substances endocriniennes et toxiques pour la reproduction, c'est pourquoi leur utilisation dans les matériaux qui entrent en contact avec les aliments est strictement limitée. Pour les phtalates de faible poids moléculaire (tels que DBP, BBP, DEHP), des restrictions de grande envergure s'appliquent également en vertu du règlement REACH.
Les principales valeurs de phtalates et de SML régulées
Le tableau suivant résume les composés de phtalate les plus courants dans les matériaux d'emballage, leur structure chimique et les valeurs de LML conformément au règlement (UE) n° 10/2011 :
| Raccordement | Abréviation / numéro de CAS | SML (mg/kg de nourriture ou simulans) | Statut réglementaire | Domaine d'application typique |
|---|---|---|---|---|
| Di (2-éthylhexyl)phtalate | DEHP / 117-81-7 | 1,5 | Sous réserve de LMS selon le 10/2011/UE ; REACH Annexe XIV (nécessitant une approbation); sur la liste des candidats du SVHC ; Interdit dans les jouets | Plastifiant en PVC; Joints, fermetures, feuilles flexibles, dispositifs médicaux |
| Phtalate de dibutyle | DBP / 84-74-2 | 0,3 | Sous réserve de LMS selon le 10/2011/UE ; REACH ANNEXE XIV ; sur la liste des candidats du SVHC ; Interdit en cosmétique | Adhésifs, encres d'imprimerie, films PVC, revêtements |
| Phtalate de butyle benzyle | BBP / 85-68-7 | 30 | Sous réserve de LMS selon le 10/2011/UE ; REACH ANNEXE XIV ; Sur la liste des candidats SVHC | Revêtements de vinyle, encres d'impression, adhésifs de stratification |
| Di-isonylphtalate | DINP / 28553 -12-0 | 9 (comme somme de DINP et DIDP) | Sous réserve de LMS selon le 10/2011/UE ; Restreint dans les produits pour enfants | Plastifiant en PVC; Emballages flexibles, joints, fermetures |
| Phthalate de di-isodésyl | DIDP / 26761-40-0 | 9 (comme somme de DINP et DIDP) | Sous réserve de LMS selon le 10/2011/UE ; Restreint dans les produits pour enfants | Plastifiant en PVC; Emballage flexible, joints |
| Di-n-octylphtalate | DNOP / 117-84-0 | 5 (somme de DNOP et DNP) | 10/ 2011/UE est soumise à SML | Plastifiant en PVC; Applications spéciales |
Remarque : Dans la version consolidée actuelle du règlement 10/2011/UE, les valeurs SML pour DEHP, DBP, BBP et DINP sont définies sur la base des substances spécifiques. De plus, les critères de conformité combinés pour le total de ces phtalates (par exemple, la somme de DEHP + DBP + BBP) doivent être pris en compte.
Analytical methodology in the nano test laboratory
Dans le laboratoire de nano-test, les analyses de bisphénol et de phtalate sont effectuées à l'aide de méthodes analytiques optimisées, validées et entièrement conformes aux principes GLP en fonction des propriétés chimiques de la substance cible.
Sélection de la plate-forme analytique et de la comparaison de méthodes
Le tableau suivant fournit une comparaison des plates-formes analytiques les plus importantes utilisées dans les analyses de bisphénol et de phtalate et leurs domaines d'application :
| Analytical Platform | Propriétés techniques | Connexions de destination | Avantages |
|---|---|---|---|
| LC-MS/MS (QQ) | Triple quadrupole ; ionisation de l'esi; mode MRM ; Haute sélectivité et sensibilité | Bisphénols (BPA, BPS, BPF, BPAF et autres analogues) ; Métabolites de phtalates polaires | Idéal pour les connexions polaires et modérément polaires ; faibles valeurs de LOQ (dans la plage ppb) ; Aucune dérivation requise |
| GC-MS/MS (QQ) | Triple quadrupole ; ionisation des œufs; mode MRM ; Haute sélectivité chromatographique | Phtalates (DEHP, DBP, BBP, DINP, DIDP, DNOP); Faible connexion polaire | Méthode de référence pour les connexions volatiles et semi-volatiles; Prise en charge étendue de la bibliothèque ; Séparation des isomères possible |
| HPLC DAD / UV-VIS | Détecteur de réseau de photodiodes ; Convient aux composés avec des groupes chromophores | Bisphénols spécifiques; Échantillons à forte concentration | Dépistage simple et rapide ; rentable ; Convient pour le présélection |
Flux de travail analytique : de la migration à la tentative de détermination quantitative
Le tableau suivant décrit en détail le flux de travail de bout en bout pour les analyses de bisphénol et de phtalate dans le laboratoire de nano-tests :
| Pas | Processus | Détails techniques |
|---|---|---|
| 1. Configuration expérimentale | Détermination des conditions de simula- tion et de test | Les simulants alimentaires et les conditions d'essai appropriés sont sélectionnés conformément au scénario d'application spécifié par le client conformément aux annexes III et V du règlement (UE) no 10/2011. Pour les bisphénols et les phtalates, le Simulan D1 (50 % d'éthanol) ou le Simulan D2 (huile végétale) sont généralement utilisés. |
| 2. Tentative de migration | Contact contrôlé | L'échantillon d'emballage est mis en contact avec le simulan sélectionné à une température de consigne et sur une période spécifiée à l'aide de cellules de contact standard ou par immersion. Les conditions de contact sont surveillées en permanence dans des armoires de séchage calibrées. |
| 3. Extraction et préparation des échantillons | Isolement des analytes cibles | Extraction liquide-liquide ou SPE (extraction en phase solide) pour simulants aqueux; Extraction et purification de solvants appropriés pour le Simulan D2 huileux. Les effets de la matrice sont corrigés en ajoutant des normes internes (telles que la marque isotopique BPA-D16, DEHP-D4). |
| 4. Analyse instrumentale | Détermination quantitative en utilisant LC-MS/MS ou GC-MS/MS | Les bisphénols sont analysés par LC-MS/MS ; Phtalates utilisant GC-MS/MS. Deux transits MRM (quantitatifs et de confirmation) sont suivis pour chaque connexion cible. Les valeurs de LOQ ont été validées pour être au moins un dixième des limites de la SML. |
| 5. Évaluation et rapport | Comparaison avec la SML et la Déclaration de conformité | Les résultats quantitatifs obtenus sont comparés à la valeur légale de la substance SML de la substance respective. Dans les cas où des valeurs limites combinées s'appliquent (par exemple, la somme de DINP et DIDP), les valeurs totales sont également calculées. Un rapport d'analyse complet conforme au BPL est créé. |
Le modèle de service intégré de nano-test pour les analyses de bisphénol et de phtalate
En tant que services de nano-test, nous n'offrons pas d'analyses de bisphénol et de phtalate comme examens individuels, mais en tant que partie intégrante du processus de conformité PPWR et 10/2011/UE. Notre modèle de service est basé sur les quatre piliers suivants :
| Piliers de service | Portée | Avantages pour le client |
|---|---|---|
| Conseils réglementaires | Déterminer quels composés de bisphénol et de phtalate doivent être analysés en fonction de la composition du produit et des conditions d'utilisation; Sélection des bonnes conditions de simulation et de test | Optimisation des coûts grâce à la bonne stratégie de test ; Éviter les analyses manquantes ou inutiles |
| Services d’essais analytiques | Détermination quantitative à l'aide des méthodes LC-MS/MS et GC-MS/MS validées par GLP | Données analytiques responsables et traçables acceptées par les autorités de surveillance |
| Évaluation de la conformité | Préparation d'une déclaration de conformité ou de non-conformité en comparant les résultats avec les valeurs SML et les valeurs limites combinées | Une évaluation claire et contraignante du statut juridique du produit |
| Support de la documentation technique | Fourniture de rapports d'analyses complets adaptés aux demandes du gouvernement et aux données requises pour la déclaration de conformité (DOC) | Assistance au client dans la préparation complète et correcte de sa propre déclaration de conformité |
En cas de dépassement de la valeur limite ou de non-conformité, l'équipe de spécialistes de Nano-Test propose également à ses clients des conseils techniques sur l'analyse des causes afin de déterminer la source du problème et la planification des mesures correctives. Comme les contaminations de bisphénol et de phtalate sont généralement dues à une matière première ou à un additif spécifique dans la chaîne d'approvisionnement, l'identification correcte de la source est cruciale pour une solution permanente au problème.
Afin d'assurer la conformité bisphénol et phtalate de vos emballages que vous exportez sur le marché européen, selon PPWR et 10/2011/EU et pour effectuer vos analyses avec un partenaire fiable et expérimenté, vous pouvez contacter notre équipe d'experts pour obtenir des informations détaillées sur le Services de laboratoire accrédités et conseils techniques de nano-test.
Introduction : le concept NIAS et le contexte réglementaire
Assurer la sécurité chimique des Matériaux d'emballage entrer en contact avec les aliments ne se limite pas au contrôle des substances ajoutées volontairement au cours du processus de fabrication (substances ajoutées intentionnellement - IAS). Article 3 du règlement-cadre (CE) no 1935/2004 de l'Union européenne et du règlement (UE) no 10/2011 sur les matières plastiques obligent les fabricants à ajouter des substances non intentionnellement et procéder à une évaluation des risques. Les NIA peuvent provenir de contaminants des matières premières, des sous-produits de la réaction, des produits de dégradation ou des contaminants environnementaux produits pendant la production. Avec l'introduction du PPWR, cette obligation est devenue encore plus claire, de sorte que les fabricants d'emballages doivent s'attaquer à l'évaluation NIA avec une approche systématique. Les services de nano-test offrent un portefeuille de services complet et conforme au BPL dans le domaine de l'évaluation du NIAS, allant des études de dépistage et d'identification avec des techniques d'analyse avancées à l'évaluation des risques toxicologiques.
Définition, sources et classification des ANI
Le NIAS est un terme général qui inclut toutes les substances chimiques qui n'ont pas été intentionnellement ajoutées à la formulation d'un matériau d'emballage, mais qui peuvent être trouvées dans le produit final. Les sources de ces substances sont diverses et peuvent être créées tout au long du cycle de vie emballage. Une bonne compréhension des NIA est cruciale pour développer une stratégie d'analyse efficace et mener une évaluation des risques.
Classification des sources du SNIA
Le tableau suivant résume systématiquement les principaux mécanismes d'origine, les sources et les exemples typiques de chaque source :
| Source NIAS | Mécanisme de formation | Exemples de NIAS typiques |
|---|---|---|
| Impuretés dans les matières premières | Résidus du processus de fabrication de monomères, additifs ou résidus de solvants dérivés du processus de production | Isomères de monomères, résidus de solvants, résidus de catalyseurs, contaminants dans les produits chimiques Qualité technique |
| Sous-produits de réaction | Composés indésirables, les composés indésirables produits lors des réactions de polymérisation, de réticulation ou de durcissement | Oligomères (dimères, trimères), sous-produits de polymérisation, produits de décomposition |
| Produits de décomposition | Décomposition thermique, photochimique ou hydrolytique du polymère ou de l'additif | Produits de décomposition antioxydants, produits de décomposition des stabilisateurs UV, oligomères de dépolymérisation |
| Contamination par le recyclage | Des matières étrangères entrant dans la matière première recyclée ou des résidus d'utilisation antérieure | Impression de composants d'encre, résidus d'adhésif, résidus de produits précédents, MOSH/MOAH |
| Contaminants environnementaux | Substances qui se produisent pendant la production, le stockage ou le transport depuis l'environnement | Pack (hydrocarbures aromatiques polycycliques), PCB, résidus de pesticides |
Remarque : La portée de l'évaluation du NIAS est déterminée en fonction de la composition du matériau d'emballage, du processus de fabrication et des conditions d'utilisation prévues, selon le cas. Les lignes directrices publiées par l'EFSA fournissent le cadre méthodologique de base pour l'évaluation du NIAS.
Stratégie analytique dans l'évaluation NIAS
L'évaluation du NIAS est l'un des domaines les plus complexes de la chimie analytique en raison de la nécessité de dépister simultanément et d'identifier un grand nombre de substances connues et inconnues.
Stratégie d'évaluation du NIAS progressif
Le processus d'évaluation du NIAS appliqué par Nano Test comprend quatre phases principales, qui sont résumées dans le tableau suivant :
| Phase | Pas | Explication |
|---|---|---|
| 1. Pré-évaluation et collecte de données | Examen des informations sur la formulation et le processus de fabrication | Détermination théorique de toutes les matières premières utilisées, additifs, paramètres de production et sources potentielles de NIAS (contaminants, sous-produits de réaction, produits de décomposition). Au cours de cette phase, les déclarations des fournisseurs et les fiches de données de sécurité (FDS) fournies par le client sont également évaluées. |
| 2. Dépistage non ciblé (sélection non ciblée) | Dépistage complet à l'aide de la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS) | L'extrait obtenu après un test d'extraction et/ou de migration approprié est analysé à l'aide des systèmes LC-QTOF-MS et GC-QTOF-MS. Les données obtenues sont évaluées à l'aide d'un logiciel de traitement de données avancé afin d'effectuer la mise en correspondance des bibliothèques et d'identifier les pics inconnus. |
| 3. Identification et détermination semi-quantitative | Élucidation structurelle des candidats identifiés par le NIAS | La caractérisation structurale de composés inconnus est basée sur la masse exacte obtenue à partir des données HRMS, la distribution des isotopes et le modèle de fragmentation MS/MS. Dans la mesure du possible, la validation est basée sur des normes de référence. L'estimation semi-quantitative est basée sur une approche basée sur des normes internes ou des analogues structurels. |
| 4. Évaluation des risques toxicologiques | Évaluation des ANI identifiés en matière de salubrité des aliments | Pour chaque NIAS identifié, une évaluation des risques est effectuée à l'aide de l'approche Seuil de préoccupation toxicologique (TTC) de l'EFSA ou des données toxicologiques spécifiques à une substance. Les avertissements de classification et de génotoxicité de Cramer (QSAR) sont pris en compte. |
Plates-formes d'analyse NIA de Nano Test
Les principales plates-formes analytiques utilisées dans le Nano Test Laboratory pour l'évaluation du NIAS, ainsi que leurs rôles spécifiques dans l'analyse du NIAS, sont présentées dans le tableau suivant :
| Analytical Platform | Propriétés techniques | Rôle dans l'analyse du NIAS | Profil de réseau cible |
|---|---|---|---|
| LC-QTOF-MS | Haute résolution (‚30 000 FWHM), précision de masse élevée (±3 ppm), fragmentation ms/ms | Dépistage sans cible et identification des NIA polaires et modérément polaires | Oligomères, produits de dégradation, antioxydants et leurs métabolites, plastifiants, lubrifiants |
| Gc-qtof-ms | Haute résolution, ionisation des ovules et des CI, vaste bibliothèque (NIST, Wiley) | Cible le dépistage gratuit et l'identification des NIA volatils et semi-fléchés | Composés organiques volatils (COV), oligomères de faible poids moléculaire, résidus de solvants |
| LC-MS/MS (QQ) | Triple quadrupôle, mode MRM, sélectivité et sensibilité élevées | Détermination quantitative et validation ciblée des NIA identifiés | Composés spécifiques du NIAS (BPA, phtalates, PAA, etc.) |
| Espace de tête GC-MS | Échantillonnage de l'espace de tête, optimisé pour les connexions volatiles | Dépistage et quantification des NIA volatiles | Monomères résiduels (styrène, butadiène), solvants, produits de dégradation volatile |
Évaluation des risques toxicologiques et approche TTC
L'objectif ultime de l'évaluation du NIAS est de déterminer si les substances identifiées présentent un risque pour la santé des consommateurs. L'approche « Seuil de préoccupation toxicologique » (TTC) adoptée par l'EFSA offre un outil d'évaluation des risques scientifiquement fondé pour les substances dont la structure est connue mais pour laquelle seules des données toxicologiques limitées sont disponibles.
Nano Test utilise l'approche systématique suivante dans cette phase cruciale de l'évaluation du NIAS :
Classification Cramer et seuils TTC
Le tableau suivant résume le potentiel toxicologique des substances selon le système de classification Cramer et les seuils correspondants de la TTC :
| Classe Cramer | Potentiel de toxicité | Seuil TTC (μg/kg de poids corporel/jour) | Structures chimiques typiques |
|---|---|---|---|
| Classe I | Faible potentiel de toxicité | 30 | Hydrocarbures aliphatiques simples, produits métaboliques normaux |
| Classe II | Potentiel de toxicité moyen | 9 | Composés avec groupes fonctionnels sans cycles aromatiques, esters, éthers |
| Classe III | Potentiel de toxicité élevé | 1, 5 | Composés aromatiques, structures hétérocycliques, systèmes conjugués |
| Substances génotoxiques | Génotoxicité présumée réactive à l'ADN | 0,0025 (pour un risque de cancer à vie de 1:10⁵) | Structures de type aflatoxine, composés N-nitroso, intercalateurs d'ADN |
Remarque : L'EFSA ne recommande pas d'utiliser l'approche TTC pour les cancérogènes génotoxiques. La minimisation de l'exposition (principe ALARA) est d'une importance fondamentale pour ces substances. De plus, l'approche TTC peut ne pas convenir aux groupes de substances ayant des effets potentiellement neurotoxiques, tels que les organophosphates et les carbamates.
Service intégré d'évaluation NIAS de Nano-Test
En tant que services de nano-test, nous proposons l'évaluation NIAS avec une approche multidisciplinaire et intégrée. Notre modèle de service est composé des composants résumés dans le tableau suivant :
L'évaluation du NIAS n'est pas seulement un test analytique, mais un processus multicouche qui nécessite une expertise chimique et toxicologique bien fondée. En tant que nano-test, à chaque étape de ce processus, nous agissons conformément aux principes du GLP, aux soins scientifiques et à une approche de conseil axée sur le client. PPWR et les réglementations européennes pertinentes et mener vos processus de dépistage et d'évaluation des risques Avec un partenaire fiable, vous pouvez contacter notre équipe d'experts pour obtenir des informations détaillées sur les Services d'évaluation de Nano-test.
| Composante de performance | Portée | Avantage pour le client |
|---|---|---|
| Formulation et analyse des processus | Étude détaillée des matières premières utilisées, des additifs et du processus de production ; Cartographie théorique des sources potentielles de NIAS | Élaboration correcte de la stratégie d'analyse, évitement des analyses inutiles |
| Dépistage non ciblé (SGRH) | Un dépistage chimique complet et sans cible à l'aide de LC-QTOF-MS et GC-QTOF-MS | Détection de contaminants inattendus et de NIA inconnus |
| Illumination structurelle et demi-quantification | Caractérisation structurelle basée sur les données HRMS et estimation semi-quantitative basée sur des normes internes | Identification fiable des pics inconnus et détermination de leurs concentrations approximatives |
| Évaluation des risques toxicologiques | Évaluation complète des risques à l'aide de l'approche TTC, de la classification Cramer et de la prédiction de la toxicité du QSAR (in silico) | Évaluation scientifiquement fondée du risque de salubrité des aliments des NIA identifiés |
| Conformité aux exigences réglementaires | Rapport complet pour le DOC (Déclaration de conformité), qui contient tous les résultats analytiques et l'évaluation des risques | Documentation complète pour les applications officielles et les audits des clients |