Los metales pesados están presentes en el medio ambiente de forma ubicua y son bioacumulables. Por ello, pueden encontrarse como impurezas inevitables en diferentes materias primas, en particular en cosméticos (pigmentos, materias minerales (sintéticas o naturales) …). Los metales pesados no se utilizan como ingrediente principal o mayoritario en las formulaciones cosméticas, pero los orígenes de estos metales en las fórmulas cosméticas pueden ser muy diversos:
- Constituyentes de la matriz cosmética (constituyente menor) debido a sus propiedades físicas, ópticas o sensoriales;
- El proceso de fabricación;
- La síntesis química o la interacción contenido/envase en condiciones normales de almacenamiento;
- Posible migración desde el packaging final;
- Posibles evoluciones químicas debidas a la inestabilidad del producto en contacto con el packaging.
¿Qué dice la normativa?
Los principales metales pesados son el arsénico (As), el plomo (Pb), el cadmio (Cd), el mercurio (Hg), el níquel (Ni), el cromo (Cr) y el antimonio (Sb). Pero esta lista puede ampliarse con otros, como el hierro (Fe), el cobre (Cu), etc. Algunos de estos metales pesados están prohibidos por las normativas internacionales vigentes[2], pero la presencia de cantidades muy pequeñas o trazas de metales pesados sí está permitida en los productos cosméticos, siempre que no perjudiquen la salud humana.
En cuanto a los umbrales tolerados en los productos o materias primas cosméticas, en Francia no se ha definido nada respecto a los metales pesados, aunque la Unión Europea (Reglamento CE n.º 1223/2009 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 30 de noviembre de 2009) autoriza su presencia en forma de trazas, a diferencia de otros países, como Canadá[3] o China[4], que han definido límites claros y aceptables para los metales pesados.
Y ahí radica precisamente la dificultad para los operadores que ponen productos en el mercado: la combinación entre unas exigencias regulatorias no claramente definidas (por ejemplo, en Francia) y los métodos analíticos disponibles para verificar las concentraciones de metales pesados (aún no armonizados, como veremos enseguida), que hoy permiten alcanzar límites de cuantificación muy bajos…
¿Cómo detectar y cuantificar los metales pesados en los cosméticos?
La norma ISO/TR 17276:2014[5] presenta los enfoques analíticos más habituales y clásicos para detectar y cuantificar los metales pesados de interés general tanto en las materias primas como en los productos cosméticos acabados.
El análisis de los metales pesados (y sus correspondientes validaciones analíticas) en los productos cosméticos comprende dos etapas diferenciadas, cada una de las cuales es importante para el resultado analítico obtenido:
Etapa 1: Preparación de las muestras (= etapa clave)
Se pueden considerar dos metodologías:
- Preparación por lixiviación (o leaching): esta preparación consiste en poner en contacto el producto cosmético con una base acuosa para extraer determinados metales pesados.
- Preparación por mineralización total o casi total: esta preparación consiste en “digerir” el producto cosmético con ácidos para poner en solución los elementos minerales, incluidos los metales pesados.
Etapa 2: Detección y cuantificación
Según la norma ISO/TR 17276:2014, pueden emplearse cuatro técnicas:
- Ensayo colorimétrico
- Fluorescencia de rayos X (XRF)
- Espectrometría de absorción atómica (AAS)
- Espectroscopía de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente
- a la espectrometría de emisión óptica (ICP-AES o ICP-OES),
- a la espectrometría de masas (ICP-MS)
Estos enfoques no detectan ninguna diferencia entre las estructuras de los elementos.
Hablamos de análisis del elemento total: por ejemplo, no podremos distinguir el óxido de hierro I (FeO) del óxido de hierro II (Fe2O3), sino que cuantificaremos el hierro total. Para ello existen otras técnicas analíticas.
Detengámonos en una de las cuatro técnicas analíticas presentadas: la ICP.
La espectrometría de emisión óptica o la espectrometría de masas acoplada a un plasma inductivamente acoplado (ICP-AES o ICP-MS) es un método de análisis multielemental cuyo principio es el siguiente: la solución procedente de la lixiviación (leaching) o de la mineralización, que contiene tanto los elementos minerales como los metales pesados, se inyecta en un plasma. Los átomos se ionizan y eso los hace detectables por ICP.
Existen dos modos de detección:
- la detección óptica AES, basada en la medición de una energía luminosa (fotón) emitida por los átomos, y la detección por masas MS, que es un detector rápido y sensible basado en el número de masa del átomo.
- la detección MS por ICP-MS es la más comúnmente utilizada para la cuantificación de elementos traza metálicos.
La técnica analítica mediante ICP-AES y MS es un método de análisis específico dedicado a la dosificación de minerales, lo que la convierte en la mejor opción para la dosificación de metales pesados como el arsénico (As), el plomo (Pb), el cadmio (Cd), el níquel (Ni), el cromo (Cr) y el antimonio (Sb). Gracias a estas dos técnicas, los límites de cuantificación están en el orden de 0,01 a 1 mg/kg en función de las matrices.
¿Y qué pasa con el mercurio?
El análisis del mercurio mediante ICP (AES o MS) es posible, pero el inconveniente reside en la etapa de mineralización. En efecto, el mercurio es muy volátil, lo que dificulta su estabilidad durante la adición de ácidos y el aumento de temperatura. Afortunadamente, existen técnicas analíticas específicas para el mercurio, como el analizador específico de mercurio AMA (Advanced Mercury Analyzer), una técnica muy sensible que no requiere preparación de muestra. Así, la muestra bruta se coloca directamente en una cápsula, que a su vez se introduce en un tubo de combustión donde el mercurio quedará atrapado por una amalgama de oro durante la calcinación de la muestra.
¿Cómo le acompaña FILAB?
Gracias a su parque analítico compuesto por 15 ICP (ICP-AES e ICP-MS), 3 amalgamadores de mercurio y un horno de microondas, FILAB le propone servicios de análisis de metales pesados de alto valor añadido, algunos de ellos acreditados COFRAC ISO 17025, adaptados a sus volúmenes y a sus urgencias (24h/48h).
Referencias:
[2] REPORT FOR INTERNATIONAL COOPERATION ON COSMETIC REGULATION (ICCR): Principles for the handling of traces of impurities and/or contaminants in cosmetic products, 23 JUNIO 2011
[3] Canadá: Directiva sobre las impurezas de metales pesados contenidas en los cosméticos, 2012
[4]China: SFDA Saftey and technical standard for cosmetics 2015
[5]Norma AFNOR ISO 17216:2014: Cosméticos – Enfoque analítico de los métodos para la evaluación y cuantificación de metales pesados en los cosméticos
[6]Presentación de la Sra. Laurence Garnier L’OREAL, Congreso Perfumes y Cosméticos 2017 – Trazas de metales pesados
[7]ISO/AWI 21392 – Cosmetics — Analytical methods — Measurement of traces of heavy metals in cosmetic finished products using ICP/MS technique (Current status : Under development)
