Búsqueda de métodos más limpios para el análisis de cosméticos

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

• Kimika

Los primeros cosméticos utilizados por el hombre fueron los perfumes, ya que los olores pueden cambiar o guiar inconscientemente nuestro comportamiento. Las cosas han cambiado mucho desde entonces y la sofisticación de la industria cosmética ha llegado a niveles impensables. En la actualidad, la industria dispone de más de 10.000 componentes para la fabricación de cosméticos y es un mercado mundial muy importante. Para garantizar la seguridad y eficacia de los componentes de los cosméticos, en 2009 se estableció en la Unión Europea el reglamento 1223/2009. Entre otras medidas, el reglamento recoge componentes que no pueden ser utilizados en cosméticos y que tienen limitaciones de uso: colorantes, filtros ultravioleta, conservantes, nanomateriales, etc. La tesis doctoral que se resume a continuación se realizó con el objetivo de desarrollar nuevos métodos para el análisis de algunos de estos componentes. Además, se pretendía que estos nuevos métodos estuvieran basados en una técnica analítica más “verde”, es decir, más limpia: la electroforesis capilar.

¿De qué están compuestos los cosméticos?

Aromas

Los perfumes están compuestos por cientos de sustancias químicas aromáticas: perfumes. Muchos aromas se encuentran en concentraciones muy bajas, pero todos son importantes en la percepción del olor del perfume. En esta tesis se han analizado sustancias con olor a mejillón y aromas alérgenos.

El vapor de mejillón es, en origen, una sustancia que se extraía de las glándulas del ciervo mosqueteado (Moschus moschiferus) o un grupo de sustancias, más concretamente, más estrictas. En la actualidad, en la producción de perfumería se utilizan los lagartos de origen sintético, tanto por motivos éticos –debido a las masacres que provocaron la extinción de los ciervos– como económicos. Los más utilizados son los lagartos sintéticos de segunda generación, los lagartos policíclicos, entre los que destacan Galaxolide, Tonalide y Traseolide.

En 2003, la UE identificó 26 aromas alérgenos. Estas sustancias deben figurar en la etiqueta cuando su concentración supere el 0,001% en el caso de los cosméticos permanentes, tales como cremas, perfumes, etc. y el 0,01% en el caso de las sustancias a retirar, como geles y champús. Los aromas alérgenos son muy habituales en cualquier cosmético; seguro que si tomas cualquier cosmético del baño en la etiqueta verás alguno de estos nombres: alcohol anisílico, alcohol bencílico, eugenol, geraniola, limoneno, linalol, cumarina, etc. Estas sustancias pueden producir alergias de contacto y otros problemas de salud y, en cierta medida, sus efectos son más leves si en el etiquetado de los productos se advierte la presencia de compuestos alérgenos.

Conservantes

Para garantizar la estabilidad de los productos se utilizan conservantes que se añaden en muchos cosméticos, incluso en muchos otros productos del hogar. En función de su función se distinguen dos tipos de conservantes: los conservantes antimicrobianos, contra los daños de los microorganismos, y los antioxidantes, contra los daños producidos por el aire y el sol.

Dentro del grupo de conservantes antimicrobianos, son muy conocidos los alquiles esteres de ácido 4-hidroxibenzoico. ¿Que no pareces el nombre? La verdad es que en cosmética se llaman parabenos. Los parabenos son compuestos antimicrobianos de amplio espectro, muy frecuentes en cosméticos y en productos de cuidado personal. Los Comités de la UE han insistido en que los parabenos son seguros si no se superan los límites establecidos por la normativa, pero son compuestos de mala reputación. En muchos cosméticos se ven frases como “sin parabeno”. Los métodos de análisis desarrollados en los estudios son apropiados para el estudio de parabenos, así como para el estudio de otros conservantes como ácidos orgánicos, isotiazolinonas, butil hidroxianisol, butil hidroxitolueno, etc.

Filtros ultravioleta

El tercer tipo de componente analizado en la tesis es el de filtros ultravioleta. Para evitar los graves daños que puede causar la radiación ultravioleta de los rayos solares, es necesario utilizar productos cosméticos como cremas solares para proteger la piel. En la composición de los cremas solares hay compuestos —filtros UV— que evitan que la radiación llegue a la superficie. En la UE están autorizados 26 filtros de ultravioleta, entre los que se han estudiado las benzofenonas.

¿Cómo analizar los componentes seleccionados?

El contacto estrecho de los consumidores con los productos cosméticos hace imprescindible el control de la seguridad de los componentes y el desarrollo de métodos de análisis. En este sentido, con esta tesis se pretendía desarrollar métodos basados en la técnica de análisis denominada cromatografía electrocinética mizelar (MEKC) para la distribución y cuantificación de las mosquetas policíclicas, aromas alérgenos, conservantes y filtros UV descritos anteriormente. Los componentes seleccionados para el análisis se recogen en la tabla 1 y se seleccionaron en función del grado de utilización y grupos químicos.

La técnica analítica utilizada, MEKC, es una variante de la electroforesis capilar basada en la migración de las partículas cargadas bajo la influencia de campos eléctricos. Los métodos basados en la electroforesis capilar tienen la gran ventaja de ser métodos “verdes”. Para la realización de los análisis se utiliza una cantidad muy reducida de disolventes, además de agua. Si se utilizan disolventes orgánicos, se utilizan en pequeñas concentraciones y en cada análisis se consumen unos nanolitros.

Una vez seleccionados los componentes a analizar y la técnica de análisis se realizaron los primeros ensayos. A continuación se propuso el método provisional de análisis de componentes a partir de ellos. Posteriormente se siguió el procedimiento habitual en química analítica para obtener el método definitivo. En un principio es importante identificar las variables que inciden de forma significativa en la distribución analítica, tales como intensidades del campo eléctrico, composiciones de la solución de distribución, pH, etc. Una vez identificadas las variables, se tuvieron que buscar sus valores óptimos mediante un diseño experimental multivariante y una función de respuesta cromatográfica desarrollada expresamente. Una vez optimizadas las variables, es necesario evaluar las características analíticas para obtener resultados fiables, siendo las más habituales las calibraciones correctas, linealidad, límites de detección y cuantificación, precisión y precisión.

La tesis desarrolló tres métodos y la evaluación de las características analíticas fue adecuada en todos los casos. Una vez optimizados y evaluados los métodos se aplicaron para el estudio de los cosméticos. En total se analizaron 27 componentes y se analizaron 80 productos: perfumes, champús, geles, cremas, jabones, productos solares, ambientadores, etc. En la tabla 2 se presenta un resumen general de los resultados obtenidos. Cabe destacar que la preparación de muestras mediante estos métodos es muy sencilla —sólo requiere dilución—, por lo que son una buena alternativa a los métodos utilizados hasta ahora.

Conclusiones y trabajo posterior

En esta tesis se han desarrollado y aplicado métodos analíticos basados en MEKC para la distribución y cuantificación de componentes de cosméticos y otros productos de cuidado personal. Cabe destacar que se ha comprobado que todos los productos analizados cumplen con la normativa comunitaria. Por otra parte, se ha demostrado que los métodos pueden aplicarse en más de una matriz y que los métodos desarrollados son eficaces, fiables y simples. En total se han desarrollado tres nuevos métodos más limpios. Esta técnica de análisis ofrece amplias posibilidades para, entre otras cosas, cuantificar un mayor número de compuestos y de diferentes tipos a la vez y en menores concentraciones. Retos de futuro.

Bibliografía

AGRADECIMIENTOS

Agradecimientos a la directora de esta tesis, Esmeralda Millán, profesora de la UPV/EHU y demás miembros del equipo de analítica. La tesis ha sido financiada gracias al apoyo a la formación de investigadores del Departamento de Educación, Política Lingüística y Cultura del Gobierno Vasco.