NIAS NOVO

Desarrollo de una metodología de cuantificación de NIAS no volátiles

Objetivos

El objetivo principal del proyecto NIAS NOVO consiste en desarrollar una metodología innovadora de identificación y cuantificación de NIAS no volátiles provenientes de envases destinados a uso alimentario o cosmético.

Las sustancias no añadidas de forma intencionada (NIAS, por sus siglas en inglés) son compuestos químicos de muy variada naturaleza que pueden aparecer en toda la cadena de producción de un envase, como son las materias primas, productos semielaborados y producto final.

El proyecto consta de siete paquetes de trabajo y pretende comprobar que los envases son seguros desde el punto de vista toxicológico y realizar más estudios sobre distintos tipos de material y de uso con tal de cubrir diversos sectores de empresas y aplicaciones.

Descripción

La presencia de las NIAS puede tener un origen muy diverso, siendo las fuentes más comunes los productos de degradación de los polímeros o aditivos, las impurezas en las sustancias utilizadas en la fabricación como los aditivos o materias primas o los productos de reacción lateral entre los compuestos añadidos de forma intencionada o inintencionada. La presencia de estas sustancias en los envases destinados a contener alimentos y cosméticos podría tener un efecto perjudicial sobre los seres humanos, lo que pone de manifiesto que es necesario controlar los envases con tal de asegurar la salud del consumidor.

En el caso de los envases fabricados a partir de material reciclado y los biobasados, existe un mayor desconocimiento de la NIAS presentes en el material. Esto se debe a que los materiales reciclados pueden presentar contaminantes debido a su uso anterior o a su almacenaje en centros de recogida, pudiéndose generar otros en los procesos de descontaminación donde se emplean condiciones severas e incluso pueden implicar la adición de otras sustancias. Además, existen muy pocos estudios donde se analicen NIAS en materiales biobasados por lo que existe un mayor desconocimiento de las sustancias que se podrían encontrar. Estas sustancias de naturaleza desconocida pueden migrar desde el material de envase hacia el alimento o cosmético, pudiendo ser sustancias potencialmente tóxicas para la salud de los consumidores.

Resultados

Desarrollo y validación interna de un protocolo analítico avanzado para NIAS no volátiles

Optimización del tratamiento previo de muestras según tipología de polímero y condiciones de uso.
Establecimiento de procedimientos de conservación para evitar pérdidas o contaminación cruzada.
Definición de criterios de selección representativa

Optimización de técnicas cromatográficas UPLC-QTOF para screening no dirigido

Ajuste de parámetros instrumentales para maximizar sensibilidad en la fracción no volátil.
Implementación de mezclas de extracción polar/apolar (hexano/etanol 3:1) como alternativa robusta a simulantes alimentarios para cribado de NIAS intensivo.
Determinación de diferencias analíticas entre migración (etanol 20–50%) y contenido residual, seleccionando este último por mayor recuperación y concentración analítica.

Construcción de una base de datos estructurada de NIAS no volátiles

Clasificación por familia química y material de origen (PP, PE, PET/rPET, oligómeros, etc.).
Identificación de origen probable: impurezas, degradación térmica/oxidativa, reacciones secundarias, contaminantes de reciclado o set-off.

Aplicación de enfoques de evaluación toxicológica multicapas

Modelización in silico (p. ej., Cramer)
Bioensayos in vitro: citotoxicidad y genotoxicidad, aplicados a sustancias específicas y extractos globales.
Integración de resultados para una evaluación del riesgo basada en peso de evidencia.

Validación con casos industriales reales

Materiales ensayados: PET r100% (botella) y PP reutilizable (vasos y bandejas).
Realización de análisis de cribado y evaluación de riesgo combinada en condiciones representativas de uso.

Generación de un marco metodológico transferible

Estudios de migración compleja en envases multiorigen (reciclado, biobasado, reutilizable).
Integración en DoC y en sistemas de control de calidad de fabricantes.
Identificación temprana de NIAS críticas y establecimiento de estrategias de mitigación.

Conclusiones

La combinación de análisis químico con herramientas in silico y bioensayos in vitro demuestra ser un enfoque eficaz y más completo para la evaluación de riesgos toxicológicos de NIAS, permitiendo considerar efectos combinados y detectar posibles riesgos asociados a sustancias sin información toxicológica previa.
El uso de extractos por contenido residual se confirma como una estrategia adecuada para maximizar la recuperación de NIAS no volátiles.
La metodología desarrollada es transferible a otras empresas del sector del envase alimentario y cosmético.
El proyecto evidencia la necesidad de profundizar en la toxicidad de los oligómeros, especialmente los presentes en PET y poliamidas, debido a su mayor relevancia en materiales reciclados y al riesgo de degradación térmica. Se recomienda ampliar futuros estudios hacia: citotoxicidad subcrónica, bioacumulación, comportamiento metabólico de oligómeros cíclicos.