Análisis de MOSH y MOAH
Desde que los términos MOSH y MOAH llegaron en 2008 para quedarse tras la alerta detectada de aceite mineral en un aceite de girasol procedente de Ucrania, la trayectoria de estos contaminantes ha generado una alta preocupación en el sector de la alimentación. Y es que, la presencia de hidrocarburos saturados e hidrocarburos aromáticos en aceites minerales es considerada, al rebasar los límites establecidos por la Unión Europea, como potencialmente peligrosa para la salud de las personas.
Agrama es el único laboratorio acreditado en España y Portugal para la realización de análisis MOSH y MOAH en aceites. Un análisis específico y de alta excelencia que se realiza en un equipo totalmente automatizado en el que está acoplado el HPLC y el GC-FID.
¿Qué son los MOSH y MOAH?
Los MOSH y MOAH son fracciones, no son compuestos específicos, de los aceites minerales. Los aceites minerales son sustancias complejas obtenidas del petróleo por destilación con proporciones variables de hidrocarburos parafínicos y nafténicos (cicloparafínicos). Es decir, alcanos y cicloalcanos de cadena lineal y ramificada; y compuestos aromáticos con un punto de ebullición entre 300º y 600º C.
Veamos una diferenciación, al detalle, de ambos tipos:
MOSH. Hidrocarburos saturados de aceite mineral: hidrocarburos parafínicos, de cadena abierta, comúnmente ramificados, con sustituyentes alquílicos e hidrocarburos cíclicos de tipo nafteno (cicloalcanos).
MOAH. Hidrocarburos aromáticos de aceites minerales: son la fracción de compuestos aromáticos, hidrocarburos con anillos mono o poliaromáticos altamente alquilados.
Agrama, el único laboratorio acreditado oficialmente en España y Portugal
Agrama es el único laboratorio acreditado en España y Portugal para la realización de análisis MOSH y MOAH en aceites. Un estudio que realizamos gracias a la alta tecnología que conforma nuestro laboratorio, mediante un equipo totalmente automatizado en el que está acoplado el HPLC y el GC-FID.
Este acoplamiento LC y GC y la automatización permite llevar a cabo el análisis de manera mucho más eficiente, reproducible y rápida.
La automatización de la epoxidación y limpieza reduce la manipulación de la muestra, aumentando la precisión del análisis. Además, disminuye enormemente el consumo de solventes y, con ello, las posibilidades de contaminación de la muestra.
Nuestro método, que se basa en la norma UNE 16995, consiste en separar las fracciones de MOSH y MOAH desde el carbono 10 al carbono 50 y aislarlas por HPLC. A continuación, se analiza en línea en el GC FID. Antes de esto, la muestra se somete a varios pasos de purificación y limpieza, según el tipo, todos ellos perfectamente automatizados y reproducibles.
Presencia de MOSH y MOAH
Los aceites minerales, debido a sus propiedades físico-químicas, son sustancias muy versátiles y volubles. Esto hace que tengan una gran variedad de aplicaciones industriales y de consumo. Así, se utilizan como fluidos de trabajo con metales, lubricantes, adhesivos, en tintas de impresión, en formulaciones cosméticas, productos farmacéuticos, vacunas, etc. En el ámbito de la agricultura también son empleados como agentes supresores de polvo y aceites en aerosol.
Estos aceites presentan propiedades diversas, que son las que permiten sus múltiples usos, como distinta viscosidad, grado de alquilación y grado de compuestos aromáticos, entre otras. Por ejemplo, los aceites usados en tintas de impresión necesitan una alta proporción de aromáticos para permitir la solubilidad de otros compuestos, mientras que las aplicaciones sensibles como las aplicaciones farmacéuticas, cosméticas o de contacto con alimentos, requieren un aceite mineral de alta pureza (por ejemplo, grado de farmacopea) con niveles muy bajos de aromáticos.
Asimismo, estas propiedades también influyen en sus distintos efectos sobre la salud. Aunque, al hablar de efectos sobre la salud de estos compuestos, lo primero que hay que remarcar es que las propiedades toxicológicas de estas fracciones de compuestos, de los MOSH y MOAH, todavía no se conocen de forma concluyente.
Los MOAH son los compuestos cancerígenos y los MOSH se acumulan en el organismo, fundamentalmente en el hígado y en el tejido adiposo. Los MOAH pueden representar riesgos para la salud humana debido a su toxicidad y potencial carcinogénico. Algunos estudios han demostrado que los MOAH pueden causar daño al ADN y contribuir al desarrollo de cáncer. Además, también se ha observado que estos compuestos pueden tener efectos negativos en el sistema inmunológico y en el desarrollo de los niños. Según estudios, en particular los MOAH de 3 a 7 anillos, son los que pueden actuar como carcinógenos genotóxicos, mientras que algunos hidrocarburos saturados de aceite mineral (MOSH) pueden acumularse en el tejido humano y causar efectos adversos en el hígado.
Como medidas preventivas que se están tomando, cabe destacar la realización de análisis de estas fracciones en alimentos y aceites. Por otro lado, las administraciones deben legislar en la materia y establecer un límite legal claro para evitar la incertidumbre e indefensión ante la presencia no controlada de este tipo de sustancias. Asimismo, la investigación es clave para promover la sustitución de los aceites minerales en la cadena alimentaria.
¿Cómo se puede reducir la presencia de los MOSH y MOAH?
Los aceites minerales (también conocidos como aceites base, aceites base minerales o aceites base lubricantes) son sustancias complejas con proporciones variables de hidrocarburos parafínicos, nafténicos (cicloparafínicos) y aromáticos de cadena lineal y ramificada con puntos de ebullición en el rango de ∼300–600 ° C (CONCAWE 2017; IARC 2012). Después de varios pasos de refinación, los compuestos aromáticos policíclicos (PAC) potencialmente peligrosos se eliminan para cumplir con los umbrales de seguridad, asegurando que el aceite mineral refinado no sea cancerígeno (Carrillo et al., 2019). Se ha demostrado que el PAC de 3 a 7 anillos con un grado de alquilación nulo o limitado son los componentes potencialmente peligrosos asociados con la toxicidad cancerígena, mutagénica y del desarrollo de los aceites minerales (Agarwal et al. 1985, 1988; Gray et al., 2013; Kamelia et al. al., 2019b; Mackerer et al., 2003). Por lo tanto, el refinamiento del aceite mineral tiene como objetivo la eliminación de este tipo de compuestos aromáticos. Para mayor claridad, los PAC incluyen hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH) y sistemas de anillos de heteroátomos que contienen S, N y O; sin sustituir o con bajo grado de alquilación (Achten y Andersson 2015; Andersson 2009).
La industria de producción de aceites minerales tiene procesos que permiten obtener aceites minerales técnicos y medicinales libres de PAC. En aceites técnicos pueden pasar del 3% de MOAH a un 0,06% y en aceites medicinales de un 0,05% a un 0,00%.
Los aceites minerales son, por lo tanto, sustancias derivadas del petróleo, producidas al refinar el petróleo crudo mediante procesos de destilación. En primer lugar, se realiza una destilación atmosférica, que luego se procesa mediante destilación al vacío a temperaturas entre ~300 °C y ~700 °C. La destilación al vacío es necesaria para evitar la ruptura a temperaturas superiores a 300 °C. Este producto contiene gran cantidad de PAC de 3 a 7 anillos peligrosos no deseados, con lo cual estos deben eliminarse mediante procesos de refinación específicos adicionales. Existen diferentes técnicas de refinado, utilizadas solas o en combinación, diseñadas para eliminar (extracción) o saturar (hidrotratamiento) estos constituyentes no deseados de los aceites minerales, como la extracción con solventes e hidrotratamiento catalítico. Cuando se someten al proceso de extracción con solvente, los PAC de 3 a 7 anillos peligrosos extraídos se concentran en una corriente separada llamada «extracto aromático». El resto produce un «refinado ceroso» que es la materia prima refinada para la producción de «cera de parafina» y «aceite mineral». Sus principales constituyentes de hidrocarburos incluyen alcanos normales, iso y cicloalcanos (parafinas normales, isoparafinas y nafténicos, respectivamente). Esta fracción debe de tener una concentración pequeña de PAC de 3 a 7 anillos y debe superar la prueba IP346, que indica que la materia prima es segura y puede transformarse en aceites y ceras.
Después, este residuo ceroso (eliminar los n-alcanos) debe ser desparafinado, ya que las parafinas normales de un aceite mineral son constituyentes indeseables porque afectan el rendimiento técnico a baja temperatura. Esto se puede lograr mediante el uso de solventes o procesos catalíticos. El desparafinado con solvente produce dos corrientes de refinería: una «cera blanda» y un «aceite base lubricante» (LBO), a menudo, denominado «aceite base» o «aceite mineral». La primera, es la materia prima utilizada para producir ceras de parafina que se componen principalmente de n-alcanos. Son sólidos a temperatura ambiente y, por lo tanto, no son aceites.
Según esto, los principales constituyentes de los aceites base lubricantes (minerales) son alcanos iso y cicloalcanos. Y, en este punto, todavía pueden contener compuestos aromáticos. Aunque el aceite tratado haya pasado la prueba reglamentaria de carcinogenicidad requerida, IP346, el aceite no está clasificado como carcinógeno en la UE según la nota L de CLP (CONCAWE y Ellison, 1994; CONCAWE 2016). El aceite mineral no cancerígeno aún puede incluir algunos sistemas de anillos aromáticos de 1 a 7 (Dalbey et al., 2014; McKee et al., 2013), pero estas estructuras aromáticas están altamente alquiladas y, por tanto, son consideradas de baja preocupación toxicológica (Wang et al., 2020; Wang et al.; Wang et al., 2021). Si los aceites base se procesan más y mejor con técnicas como, por ejemplo la hidrogenación, los compuestos aromáticos restantes se convierten en cicloalcanos (nafténicos) y se obtiene un aceite base altamente refinado. Estos aceites se consideran de «grado medicinal» si los niveles de PAC cumplen con los requisitos de pureza de la farmacopea, generalmente, en niveles de ppb (EDQM 2019; FDA, 2022a).
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