Cerca de mètodes més nets per a l'anàlisi de cosmètics

2016/12/01 Lopez-Gazpio, Josu - EHUko Kimika Aplikatua Saileko ikertzailea Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Kimika

Els primers cosmètics utilitzats per l'home van ser els perfums, ja que les olors poden canviar o guiar inconscientment el nostre comportament. Les coses han canviat molt des de llavors i la sofisticació de la indústria cosmètica ha arribat a nivells impensables. En l'actualitat, la indústria disposa de més de 10.000 components per a la fabricació de cosmètics i és un mercat mundial molt important. Per a garantir la seguretat i eficàcia dels components dels cosmètics, en 2009 es va establir a la Unió Europea el reglament 1223/2009. Entre altres mesures, el reglament recull components que no poden ser utilitzats en cosmètics i que tenen limitacions d'ús: colorants, filtres ultraviolats, conservants, nanomaterials, etc. La tesi doctoral que es resumeix a continuació es va realitzar amb l'objectiu de desenvolupar nous mètodes per a l'anàlisi d'alguns d'aquests components. A més, es pretenia que aquests nous mètodes estiguessin basats en una tècnica analítica més “verda”, és a dir, més neta: l'electroforesi capil·lar.

De què estan composts els cosmètics?

Aromes

Els perfums estan composts per centenars de substàncies químiques aromàtiques: perfums. Moltes aromes es troben en concentracions molt baixes, però tots són importants en la percepció de l'olor del perfum. En aquesta tesi s'han analitzat substàncies amb olor de musclo i aromes al·lergògenes.

El vapor de musclo és, en origen, una substància que s'extreia de les glàndules del cérvol mosqueteado (Moschus moschiferus) o un grup de substàncies, més concretament, més estrictes. En l'actualitat, en la producció de perfumeria s'utilitzen els llangardaixos d'origen sintètic, tant per motius ètics –a causa de les massacres que van provocar l'extinció dels cérvols– com a econòmics. Els més utilitzats són els llangardaixos sintètics de segona generació, els llangardaixos policíclics, entre els quals destaquen Galaxolide, Tonalide i Traseolide.

En 2003, la UE va identificar 26 aromes al·lergògenes. Aquestes substàncies han de figurar en l'etiqueta quan la seva concentració superi el 0,001% en el cas dels cosmètics permanents, com ara cremes, perfums, etc. i el 0,01% en el cas de les substàncies a retirar, com a gels i xampús. Les aromes al·lergògenes són molt habituals en qualsevol cosmètic; segur que si prens qualsevol cosmètic del bany en l'etiqueta veuràs algun d'aquests noms: alcohol anisílico, alcohol bencílico, eugenol, geraniola, limoneno, linalol, cumarina, etc. Aquestes substàncies poden produir al·lèrgies de contacte i altres problemes de salut i, en certa manera, els seus efectes són més lleus si en l'etiquetatge dels productes s'adverteix la presència de compostos al·lergògens.

Conservants

Per a garantir l'estabilitat dels productes s'utilitzen conservants que s'afegeixen en molts cosmètics, fins i tot en molts altres productes de la llar. En funció de la seva funció es distingeixen dos tipus de conservants: els conservants antimicrobians, contra els danys dels microorganismes, i els antioxidants, contra els danys produïts per l'aire i el sol.

Dins del grup de conservants antimicrobians, són molt coneguts els lloguis esteres d'àcid 4-hidroxibenzoico. Que no sembles el nom? La veritat és que en cosmètica es diuen parabenos. Els parabenos són compostos antimicrobians d'ampli espectre, molt freqüents en cosmètics i en productes de cura personal. Els Comitès de la UE han insistit que els parabenos són segurs si no se superen els límits establerts per la normativa, però són composts de mala reputació. En molts cosmètics es veuen frases com “sense parabeno”. Els mètodes d'anàlisis desenvolupades en els estudis són apropiats per a l'estudi de parabenos, així com per a l'estudi d'altres conservants com a àcids orgànics, isotiazolinonas, butil hidroxianisol, butil hidroxitolueno, etc.

Filtres ultraviolats

El tercer tipus de component analitzat en la tesi és el de filtres ultraviolats. Per a evitar els greus danys que pot causar la radiació ultraviolada dels raigs solars, és necessari utilitzar productes cosmètics com a cremes solars per a protegir la pell. En la composició dels cremes solars hi ha composts —filtres UV— que eviten que la radiació arribi a la superfície. A la UE estan autoritzats 26 filtres d'ultraviolats, entre els quals s'han estudiat les benzofenonas.

Com analitzar els components seleccionats?

El contacte estret dels consumidors amb els productes cosmètics fa imprescindible el control de la seguretat dels components i el desenvolupament de mètodes d'anàlisis. En aquest sentit, amb aquesta tesi es pretenia desenvolupar mètodes basats en la tècnica d'anàlisi denominada cromatografia electrocinètica mizelar (MEKC) per a la distribució i quantificació de les mosquetas policícliques, aromes al·lergògenes, conservants i filtres UV descrits anteriorment. Els components seleccionats per a l'anàlisi es recullen en la taula 1 i es van seleccionar en funció del grau d'utilització i grups químics.

La tècnica analítica utilitzada, MEKC, és una variant de l'electroforesi capil·lar basada en la migració de les partícules carregades sota la influència de camps elèctrics. Els mètodes basats en l'electroforesi capil·lar tenen el gran avantatge de ser mètodes “verds”. Per a la realització de les anàlisis s'utilitza una quantitat molt reduïda de dissolvents, a més d'aigua. Si s'utilitzen dissolvents orgànics, s'utilitzen en petites concentracions i en cada anàlisi es consumeixen uns nanolitros.

Una vegada seleccionats els components a analitzar i la tècnica d'anàlisi es van realitzar els primers assajos. A continuació es va proposar el mètode provisional d'anàlisi de components a partir d'ells. Posteriorment es va seguir el procediment habitual en química analítica per a obtenir el mètode definitiu. Al principi és important identificar les variables que incideixen de manera significativa en la distribució analítica, com ara intensitats del camp elèctric, composicions de la solució de distribució, pH, etc. Una vegada identificades les variables, es van haver de buscar els seus valors òptims mitjançant un disseny experimental multivariante i una funció de resposta cromatogràfica desenvolupada expressament. Una vegada optimitzades les variables, és necessari avaluar les característiques analítiques per a obtenir resultats fiables, sent les més habituals els calibratges correctes, linealitat, límits de detecció i quantificació, precisió i precisió.

La tesi va desenvolupar tres mètodes i l'avaluació de les característiques analítiques va ser adequada en tots els casos. Una vegada optimitzats i avaluats els mètodes es van aplicar per a l'estudi dels cosmètics. En total es van analitzar 27 components i es van analitzar 80 productes: perfums, xampús, gels, cremes, sabons, productes solars, ambientadors, etc. En la taula 2 es presenta un resum general dels resultats obtinguts. Cal destacar que la preparació de mostres mitjançant aquests mètodes és molt senzilla —només requereix dilució—, per la qual cosa són una bona alternativa als mètodes utilitzats fins ara.

Conclusions i treball posterior

En aquesta tesi s'han desenvolupat i aplicat mètodes analítics basats en MEKC per a la distribució i quantificació de components de cosmètics i altres productes de cura personal. Cal destacar que s'ha comprovat que tots els productes analitzats compleixen amb la normativa comunitària. D'altra banda, s'ha demostrat que els mètodes poden aplicar-se en més d'una matriu i que els mètodes desenvolupats són eficaços, fiables i simples. En total s'han desenvolupat tres nous mètodes més nets. Aquesta tècnica d'anàlisi ofereix àmplies possibilitats per a, entre altres coses, quantificar un major nombre de compostos i de diferents tipus alhora i en menors concentracions. Reptes de futur.

Bibliografia

AGRAÏMENTS

Agraïments a la directora d'aquesta tesi, Esmeralda Millán, professora de la UPV/EHU i altres membres de l'equip d'analítica. La tesi ha estat finançada gràcies al suport a la formació d'investigadors del Departament d'Educació, Política Lingüística i Cultura del Govern Basc.