IDENTIFICACIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES (COV) EN PLÁSTICO PRODUCTOS QUE UTILIZAN CROMATOGRAFÍA DE GASES Y ESPECTROMETRÍA DE MASAS

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Los datos se presentan como medias ± SD (desviación estándar). Las comparaciones entre los grupos se lograron mediante ANOVA, con el post-test de Dunnett. La normalidad de los datos y la igualdad de las varianzas fueron previamente comprobadas por las pruebas de Kolmogorov-Smirnov y Barlett, respectivamente. El análisis estadístico se realizó con GraphPad 3.00.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El análisis cromatográfico de los COV liberados por los productos EPS reveló la presencia de al menos 30 compuestos comunes mayores (Tabla 1). Los cromatogramas típicos se presentan a dos temperaturas de extracción diferentes (55 ° C y 85 ° C) (Figura 1). A la temperatura de ensayo más alta, se liberaron 85 ◦ C, benzaldehıdo, pentadecano, tetradecano, etilbenceno, cumeno, acetofenona y estireno al menos del 50% de todos los materiales muestreados. La frecuencia relativa de estos compuestos se muestra en la Tabla 1. Como se esperaba, los datos mostraban el número de compuestos liberados de productos basados ​​en EPS y su abundancia en el cromatograma dependía de la temperatura (Tabla 1, Figura 2), con el mayor número de compuestos Liberado a la temperatura más alta. Varios compuestos liberados a 85 ° C, en particular los alcanos de alta masa molecular, no aparecieron a temperaturas más bajas, tales como dodecano, tridecano, pentadecano, heptadecano, octadecano y undecano, entre otros (Tabla 1). Curiosamente, algunos productos químicos que aparecieron a temperaturas más bajas no aparecieron a temperaturas más altas. Las diferencias en estos cromatogramas pueden atribuirse, al menos en parte, al uso de diferentes condiciones de procesamiento, materiales o aditivos durante la fabricación de los productos.

Los resultados presentados aquí son similares a los reportados por otros autores que también mostraron que el monómero de estireno (De Paula Pereira et al., 2004) y otros compuestos orgánicos volátiles se liberan cuando se calientan recipientes de EPS y por lo tanto pueden estar disponibles para migrar a los alimentos (Kusch y Knupp, 2002).

La presencia de VOCs particulares liberados de EPS se ha relacionado con las condiciones de extracción de los analitos (Kusch y Knupp, 2002). Un aumento de temperatura conduce a un aumento de la difusión de moléculas pequeñas en el núcleo polimérico, promoviendo la transferencia de estos compuestos en la fase de espacio de cabeza (Vilaplana et al., 2010). A 55 ° C, en promedio, se detectaron 19 compuestos a partir de productos basados ​​en EPS probados, mientras que a 85 ° C este número aumentó a 55 (Figura 2a). Además, la temperatura de extracción también determinó el área de pico relativa de los compuestos identificados en los productos basados ​​en EPS analizados (Figura 2b). Kusch y Knupp (2002) también informaron la influencia de la temperatura en el área del pico, de acuerdo con estos resultados.

Se han realizado muchos estudios sobre las emisiones volátiles durante el procesamiento y la degradación térmica de los polímeros (Ciucanu et al., 2002; Watanabe et al., 2007; Vilaplana et al., 2010). Como se muestra aquí, los productos basados ​​en EPS liberan diferentes productos químicos cuando se calientan. Estas sustancias pueden emigrar a los alimentos y, en consecuencia, poner en peligro la seguridad de estos contenedores (Date et al., 2002). Sin embargo, para muchos de estos compuestos, se sabe poco sobre sus efectos en la salud y la mayoría no están regulados por las autoridades locales. La Unión Europea (Reglamento nº 10/2011) ha impuesto varias restricciones e incluso prohibido algunas sustancias en determinados artículos destinados al contacto con los alimentos; Sin embargo, los niveles permisibles de COV liberados y la posible migración a los alimentos no están incluidos en esta regulación (EU, 2014). Este problema no es exclusivo de los productos EPS; Varios tipos de plástico utilizados como monómeros de liberación de envases así como impurezas y productos de oxidación (Camacho y Karlsson, 2000, Kusch y Knupp, 2002, Skjevrak y otros, 2003, Kusch y Knupp, 2004, Vilaplana et al. 2010, Lattuati-Derieux et al., 2013) (Figura 3). De hecho, algunos de los COV identificados también pueden estar formados por la degradación termo-oxidante de EPS cuando se exponen a altas temperaturas e irradiación solar (Kusch y Knupp, 2004).

Dado que los plásticos son muy utilizados en muchos países para almacenar y transportar diferentes productos alimenticios, es evidente que su uso puede plantear algunos riesgos para la salud humana. La técnica de cromatografía de gases acoplada con espectrometría de masas permite la identificación de los compuestos liberados por estos materiales, y con base en esta información, es posible realizar la minería de textos para identificar posibles efectos adversos vinculados a su uso. En consecuencia, este proceso se llevó a cabo para visualizar posibles problemas de salud asociados con diferentes moléculas liberadas de los recipientes de poliestireno probados, tales como estireno, cumeno, tretadecano, pentadecano, acetofenona y etilbenceno (Leibman, 1975, USEPA, 1988, 2000a; 2000, Arnedo-Pena et al., 2003, Sliwinska-Kowalska y otros, 2003, Seeber et al., 2004, Muhammad et al., 2005, WHO, 2005, ASTDR, 2007, Dusseldorp et al., 2007, OSHA , 2010). Estos productos químicos poseen un amplio espectro de toxicidades. De hecho, varios estudios han informado que algunos son estrogénicos (Yang et al., 2011), carcinógenos (Lithner et al., 2011), y también originan la ototoxicidad humana y los efectos sobre la discriminación de color (Gelbke et al., 2014), entre otros problemas.

4. CONCLUSIÓN

En conclusión, los productos basados ​​en EPS disponibles en Colombia liberan varios químicos cuando se calientan; Algunos de los más frecuentemente observados son benzaldehído, pentadecano, tetradecano, etilbenceno, cumeno, isocumeno, acetofenona, 1,3-difenilpropano y estireno. La emisión de estas moléculas dependía de la temperatura; Por lo tanto, el uso de estos materiales para almacenar alimentos y bebidas calientes debe ser cuidadosamente controlado. Este informe preliminar es suficiente para fomentar el desarrollo de políticas públicas dirigidas a proteger a las personas de la exposición a estos productos químicos. Por lo tanto, la legislación obligatoria debe establecer características de calidad apropiadas para estos productos basados ​​en EPS.

5. AGRADECIMIENTOS

Los autores desean agradecer a Colciencias, Bogotá (Colombia) y la Universidad de Cartagena, Cartagena (Colombia) por su apoyo financiero (Grant 110749326186, 2009); El programa de apoyo a los