HPLC: Determinación de conservantes en alimentos y cosméticos

Para verificar que los conservantes se encuentren dentro de los límites legales, se puede utilizar un HPLC. Este método describe el procedimiento de análisis de conservantes en alimentos y cosméticos con HPLC de fase reversa, en un rango de aplicación de 0.05 a 0,2%.

Introducción

Los conservantes en alimentos y cosméticos se utilizan para prevenir cualquier alteración o degradación causada por contaminación microbiana, protegiendo la salud de los consumidores. Los conservantes más comunes, ampliamente usados en cosméticos y alimentos, son parabenos o ésteres del ácido 4-hidroxibenzoico (o p-hidroxibenzoico). Usar parabenos en pequeñas cantidades minimiza su potencial riesgo a la salud, por lo que es importante realizar un análisis cuantitativo en los productos. La concentración típica de conservantes encontrada en alimentos comerciales aptos para consumo directo oscila alrededor del 0.1% para el ácido ascórbico y ácido benzoico, y alrededor de 0,05% para el ácido para hidroxibenzoico y sus ésteres derivados. Fueron reportados varios métodos de análisis, incluyendo cromatografía gaseosa (GC) y cromatografía líquida (LC). La determinación de conservantes encontrados en los extractos se realiza con HPLC con detección UV en diferentes longitudes de onda.

Preparación de la muestra

Los conservantes se extraen utilizando un buffer de formiato de amonio y metanol (60:40 v/v) en baño ultrasónico, calentando ligeramente. El buffer se ajustará a un pH de 4,8 agregando una solución de amoníaco al 5%. Entre 1 y 5 g de la muestra homogeneizada son extraídos con 20ml de solución extractora en baño ultrasónico durante 10 minutos. Para mayor exactitud, se agrega 1ml de solución estándar (ácido -2-metoxibenzóico, 1 mg/ml). La suspensión se transfiere a un matraz de 50ml. Pueden eliminarse otros aditivos que causen interferencias con 1 ml de Carrez I (Solución acuosa de hexacianoferrato de potasio 150g/l) y 1 ml de Carrez II (Solución acuosa de sulfato de cinc, 300g/l). EL análisis de 1g muestra equivale a 0,5-2g de conservante por kilo o 0,05-0,2%.
 

Preparación de los estándares

Se prepararon soluciones de cada estándar: ácido ascórbico (E200-203), ácido benzoico (E210-213), ácido 4-hidroxibenzoico (PHB.E218-E219), metilparabeno (E218-219), ácido parahidroxibenzoico-etil éster (E214-215), ácido parahidroxibenzoico-propil éster (E216-2117), ácido parahidroxibenzoico-butil éster, y ácido metoxibenzoico. Estas soluciones se prepararon en agua/metanol (60:40, v/v) a una concentración de 1 mg/ml. La identificación de las sustancias presentes se realiza a través de sus espectros (ver figuras 1 y 2) y tiempos de retención. Esto es una ventaja,porque varios componentes de la muestra absorben a 235nm, como los endulzantes artificiales y antioxidantes. Las condiciones cromatográficas (fase móvil, flujo, temperatura) se optimizaron de forma tal que los conservantes analizados se separaran en un menor tiempo de corrida. El rango de concentración para la calibración fue de 5 mg/l a 100 ml/l. 

Estructuras químicas

Espectros de los conservantes a distintas longitudes de onda

Parámetros cromatográficos

Resultados

Todas las soluciones estándar dieron muy buenas curvas de calibración con coeficientes de regresión (r2) de 0,9998 o mejores. Esto se logra por el método de estándar interno. La variación del coeficiente puede verse en la tabla 1. El rango de trabajo determinado para analizar muestras de alimentos y cosméticos es de 0,05 a 0,5 %. A través de la verificación del espectro, se pueden asegurar los valores de muestra obtenidos. Esto es útil para confirmar la identidad de cada pico del conservante, particularmente en análisis de matrices de alimentos y cosméticos en los que los componentes adicionales coeluyan con los conservantes de interés.  Esta coelución puede ser simplemente detectada con la función de pureza máxima durante la adquisición del espectro. Para las muestras utilizadas (hígado, salchicha) los resultados del ensayo pueden verse en la tabla 2.

Separación de estándares a diferentes lambda

Tabla 1: Coeficiente de variación para el método de estándar interno

Tabla 2: Resultados del ensayo para alimentos

Resultados del método

Conclusión

HPLC es una herramienta de gran utilidad para análisis de conservantes en un amplio rango de productos de consumo final. Usando una columna Eurospher 100-5 C8 puede llevarse a cabo un análisis rápido y sin complicaciones.

Referencias

J. E. Foulke “A fresh look at food preservatives” in FDA Consumer (October 1993),

US. Food & Drug Administration

2 L. Gagliardi, D. Orsi, P. Chimenti, R. Porra, and D. Tonelli, Anal.Sci., 2003, 19, 1195

3 L. Labat, E. Kummel, and J.P. Dubost, J. Pharm. Biomed. Anal., 2000, 23, 763

4 J.P.Rauha, H. Salomies, and M.Aalto, J. Pharm. Biomed. Anal., 1996, 15, 287