Las sustancias perfluoroalquiladas (PFAS) y su posible restricción
María Lorenzo, investigadora líder del laboratorio de Cromatografía de AIMPLAS
El interés por la presencia de contaminantes emergentes ha crecido exponencialmente en los últimos años debido al potencial riesgo que pueden suponer para el medio ambiente y la salud humana. Un ejemplo de ello puede ser el foco mediático existente en torno a las sustancias perfluoroalquiladas (PFAS, por sus siglas en inglés) por su alta persistencia en el medio ambiente.
Las PFAS son un grupo de más de 4500 compuestos fluorados que consisten en una cadena alquílica hidrofóbica y un grupo final hidrofílico. Debido a su carácter anfifílico, estas sustancias presentan una elevada estabilidad química y térmica, así como una elevada actividad superficial. Por ello, las PFAS tienen un amplio uso en aplicaciones industriales y productos de consumo como es el caso de los revestimientos antimanchas, las pinturas y barnices, las espumas para la extinción de incendios y los revestimientos lipofóbicos en envases alimentarios, entre otros.
La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés) ha publicado estudios recientes acerca de la migración de PFAS de envases de polietileno de alta densidad hacia los productos que contienen (1). La fluoración del plástico se utiliza para tratar cientos de millones de envases de polietileno y polipropileno cada año para reducir la migración de oxígeno y humedad a través del plástico y evitar el deterioro de los alimentos. De esta manera se forma una barrera en la superficie del plástico y también refuerza el envase. Sin embargo, la fluoración del plástico puede conllevar a la creación inadvertida de PFAS y puede ser otra de las razones por las que estas sustancias aparecen en muchos lugares inesperados.
En lo que respecta a envases destinados a entrar en contacto con alimentos, las PFAS pueden añadirse de manera intencional para mejorar la repelencia al agua y las grasas o pueden estar presentes a través de la contaminación de las materias primas y el agua utilizados para fabricarlos. Son ampliamente utilizadas en los envases de comida rápida y las bolsas de palomitas para microondas. Algunos estudios revelan la migración de estas sustancias desde los envases hacia los alimentos (2, 3).
Sin embargo, existen alternativas no fluoradas para ejercer una función de barrera sobre el cartón y el papel, como los recubrimientos con carboximetilcelulosa (CMC), alcohol polivinílico (PVOH), almidón, dispersiones acuosas de copolímeros de estireno-butadieno, dispersiones acuosas de ceras o hidroxietilcelulosa soluble en agua (HEC). Otra técnica para evitar la migración consiste en recubrir el material con plástico o aluminio en el lado de contacto con el alimento, como ocurre en los cartones de leche multicapa (4).
Hay miles de PFAS con efectos y toxicidades diferentes pero la mayoría de estudios se centran en las PFAS más conocidas, siendo dos de los más estudiados el ácido perfluorooctanoico (PFOA) y el sulfonato de perfluorooctano (PFOS).
Desde 2009, el PFOS y PFOA, sus sales y precursores, están incluidos en el Convenio Internacional de Estocolmo para eliminar su uso. En la Unión Europea, el PFOS lleva más de diez años restringido bajo el Reglamento sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes mientras que el PFOA se incluyó en julio de 2020. La prohibición del uso de las PFAS más comunes presenta cierta controversia ya que no existe suficiente evidencia acerca de los efectos sobre la salud que pueden provocar las sustancias que los sustituyen. En este sentido, en junio de 2022, se decidió incluir también el sulfonato de perfluorohexano (PFHxS), sus sales y compuestos relacionados en el Convenio Internacional de Estocolmo y se espera la aplicación de la prohibición global a finales de 2023. También se está estudiando la posibilidad de incluir los ácidos carboxílicos perfluorados de cadenas más largas (C9-C21) en el Convenio Internacional de Estocolmo con el fin de eliminar su uso a escala global.
En el caso de la Unión Europea, se espera que estos compuestos estén restringidos a partir de febrero de 2023. Además, cinco Estados miembros (Alemania, Dinamarca, Países Bajos, Noruega y Suecia) han comunicado a la Agencia Europea de Sustancias y Mezclas Químicas (ECHA, por sus siglas en inglés) su intención de presentar en enero de 2023 una propuesta de restricción en la fabricación, comercialización y uso de las PFAS debido a su alta persistencia en el medio ambiente y a la evidencia de que algunas de ellas han sido consideradas tóxicas o bioacumulativas. Tras presentar la propuesta, se lanzará una consulta pública y los comités científicos de la ECHA prepararán sus dictámenes. En la fase final, los Estados miembros decidirán si finalmente se adopta esta propuesta de restricción. La estrategia de la UE en materia de PFAS implica un compromiso de eliminarlas progresivamente, permitiendo su uso sólo cuando se demuestre que son insustituibles y esenciales para la sociedad.
La situación es similar en Estados Unidos ya que a finales de 2021 la EPA anunció el “Mapa estratégico sobre PFAS” donde se establecen los compromisos adquiridos por la agencia para abordar las PFAS hasta el año 2024. Esta estrategia se enfoca en tres directrices: investigar, restringir y remediar. En lo que respecta a la investigación, hacen hincapié en la necesidad de aumentar el entendimiento sobre la exposición a estas sustancias y su toxicidad, así como aplicar una estrategia integral que prevenga que las PFAS puedan acabar en matrices como el aire, los suelos y las aguas en niveles que puedan perjudicar la salud humana y el medio ambiente.
Para una correcta determinación de la exposición, los centros de investigación están trabajando en el desarrollo de metodologías novedosas de análisis para su detección y cuantificación. En los últimos años, se han desarrollado numerosas metodologías para determinar las PFAS más conocidas. Sin embargo, estudios recientes indican que las sustancias analizadas son un porcentaje pequeño del total de PFAS presentes en las muestras. Por tanto, es crucial seguir trabajando en métodos dirigidos para detectar y cuantificar PFAS conocidas o esperadas, así como métodos no orientados para tratar de identificar las PFAS desconocidas. En este sentido, se está trabajando en la validación de metodologías para la medición de “PFAS totales” que incluyen una determinación preliminar de flúor total para estimar la carga total de PFAS presente en la muestra en cuestión.
[1] Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Pesticide and Other Packaging | US EPA
[2] Itsaso Zabaleta; Laura Blanco-Zubiaguirre; Ekin Nilsu Baharli; Maitane Olivares; Ailette Prieto; Olatz Zuloaga; María P. Elizalde; Occurrence of per- and polyfluorinated compounds in paper and board packaging materials and migration to food simulants and foodstuffs 2020, 321. https://doi.org/10.3390/foods10071443
[3] Michaela Lerch, Khanh Hoang Nguyen, Kit Granby, Is the use of paper food contact materials treated with per- and polyfluorinated alkyl substances safe for high-temperature applications? – Migration study in real food and food simulants 2022, 393. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.133375.
[4] Ramírez Carnero, A.; Lestido-Cardama, A.; Vazquez Loureiro, P.; Barbosa-Pereira, L.; Rodríguez Bernaldo de Quirós, A.; Sendón, R. Presence of Perfluoroalkyl and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Food Contact Materials (FCM) and Its Migration to Food. Foods 2021, 10, 1443. https://doi.org/10.3390/foods10071443
