L'analisi dei profumi in BeC

14.03.2016

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L’analisi dei profumi in BeC: non solo oli essenziali

Dott. Simone Gabbanini

Le fragranze, gli oli essenziali e i profumi che ne derivano, giocano un ruolo centrale nel motivare il consumatore all’acquisto di un determinato prodotto, d’altronde, la memoria olfattiva è un meccanismo inconscio che condiziona i processi d’apprendimento ed è capace di sollecitare tutti gli altri sensi.

Come nascono i profumi?

Fino alla Seconda Rivoluzione Industriale (1870), i profumi venivano rigorosamente confezionati a partire da oli essenziali o estratti naturali (animali e/o vegetali), ma con l’improvvisa disponibilità sul mercato di molecole sintetiche si cominciò, per motivi economici e di facilità formulativa, a far uso sempre più frequente di queste ultime a scapito delle prime. 

Al giorno d’oggi le industrie profumiere impiegano per la maggior parte molecole artificiali e natural‑identiche poiché permettono di definire in modo netto un determinato aroma o la fragranza desiderata; queste possono poi essere, a volte, utilizzate in miscela con oli essenziali naturali, per ottenere fragranze più sofisticate.

Poiché l’industria profumiera tutela le proprie formule ricorrendo a costosi brevetti, la legislazione permette di indicare i profumi nelle etichette dei cosmetici che li contengono con la semplice dicitura “Fragrance/Parfum” nella lista (INCI) degli ingredienti, senza specificare al consumatore la composizione chimica. 

Questa concessione, se da un lato tutela la proprietà intellettuale del profumiere, dall’altro permette, a conti fatti, di omettere nella lista degli ingredienti alcune sostanze regolamentate o vietate, come determinati tipi di conservanti, coloranti e filtri solari, a scapito della sicurezza del consumatore. Proprio per tutelare maggiormente il consumatore, la Direttiva 2003/15/CE del Parlamento Europeo, ha individuato 26 sostanze allergizzanti, presenti prevalentemente nei profumi, che, se rilevate sopra determinate concentrazioni nel prodotto cosmetico finito, vanno tassativamente indicate in etichetta.

L’importanza di un controllo quantitativo sui profumi e sugli aromi

Questa concessione, se da un lato tutela la proprietà intellettuale del profumiere, dall’altro permette, a conti fatti, di omettere nella lista degli ingredienti alcune sostanze regolamentate o vietate, come determinati tipi di conservanti, coloranti e filtri solari, a scapito della sicurezza del consumatore. Proprio per tutelare maggiormente il consumatore, la Direttiva 2003/15/CE del Parlamento Europeo, ha individuato 26 sostanze allergizzanti, presenti prevalentemente nei profumi, che, se rilevate sopra determinate concentrazioni nel prodotto cosmetico finito, vanno tassativamente indicate in etichetta.

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Approfondimento

Inoltre, l’adozione del nuovo regolamento europeo (CE) n.1223/2009 ha reso obbligatoria, per ogni prodotto cosmetico, inclusi i profumi, se immessi sul mercato della Comunità Europea, la sostituzione del vecchio “Dossier tecnico” (Direttiva 76/768/CEE in abrogazione) con un nuovo documento maggiormente strutturato che prende il nome di Product Information File (PIF), in italiano “Documentazione Informativa sul Prodotto“, che deve riportare anche dati tossicologici sugli ingredienti.

Le principali analisi effettuate dai laboratori BeC su profumi ed essenze sono:

  • Analisi qualitativa e quantitativa dei componenti in gascromatografia accoppiata alla spettrometria di massa (GC-MS)
  • Analisi quali-quantitativa GC-MS degli allergeni (secondo Direttiva 2003/15/CE)
  • Analisi Spettrofotometrica UV-VIS del colore
  • Determinazione dell’indice di rifrazione
  • Stabilità ai fini della valutazione del PAO (period after opening)
  • Invecchiamento accelerato con analisi quali-quantitativa GC-MS

Grazie a questo servizio, i laboratori BeC possono mettere la ultra-trentennale esperienza nel campo degli oli essenziali ancora di più al servizio del consumatore, tutelando la salute e la sicurezza.

Acidi grassi (saturi, mono-insaturi e poli-insaturi)

Vengono comunemente chiamati acidi grassi gli acidi organici che si riscontrano nella composizione dei lipidi cioè negli oli e grassi animali e vegetali, sia in forma libera, che in forma di esteri con il glicerolo (es. nei trigliceridi) o con alcoli “grassi”, cioè alcoli a lunga catena, per formare le cere. Gli acidi grassi sono acidi carbossilici (formula R-COOH) che hanno una lunga catena carboniosa (R), a differenza dei comuni acidi organici come l’acido acetico e l’acido propionico che hanno in tutto 2 o 3 atomi di carbonio, rispettivamente. Gli acidi grassi si definiscono saturi se non hanno doppi legami carbonio-carbonio, (chiamati “insaturazioni”), si definiscono mono-insaturi se ne hanno solo uno, si definiscono poli-insaturi se hanno due o più doppi legami (vedi figura). La dicitura omega-3 (ω-3) o omega-6 (ω-3), si riferisce alla posizione del primo doppio legame a partire dal fondo della catena di atomi di carbonio: se il primo doppio legame si incontra dopo 3 atomi di carbonio l’acido grasso è classificato come, omega-3, se dopo sei atomi di carbonio omega-6, come mostrato nella figura. I più comuni acidi grassi saturi sono l’acido palmitico (16 atomi di carbonio e nessun doppio legame, C16:0) e l’acido stearico (18 atomi di carbonio, 18:0), il più comune mono-insaturo è l’acido oleico, tipico dell’olio di oliva (18 atomi di carbonio ed 1 doppio legame in posizione 9, C18:1; ω-9), mentre i più comuni poli-insaturi sono l’acido linoleico e l’acido linolenico, capostipiti rispettivamente degli omega-6 e omega-3 (si veda la figura.

Prostaglandine, Trombossani, e Leucotrieni

Prostaglandine, Trombossani, e Leucotrieni sono messaggeri chimici o mediatori, cioè molecole che portano a specifiche cellule un messaggio e attivano o disattivano delle risposte metaboliche in tali cellule. Hanno quindi una funzione simile agli ormoni, solo che, a differenza di quanto fanno gli ormoni, il messaggio chimico viene portato solo a breve distanza cioè solo alle cellule che si trovano nelle vicinanze del luogo dove i mediatori sono stati prodotti. Esistono diverse prostaglandine, diversi trombossani e diversi leucotrieni che portano specifici messaggi. In molti casi questi funzionano da mediatori del processo infiammatorio, quindi innescano tutti gli eventi che sono coinvolti nell’infiammazione:

  • vasodilatazione con conseguenza afflusso di sangue (rossore),
  • aumento della permeabilità capillare con conseguente essudazione di liquidi (gonfiore o edema)
  • stimolazione di segnali nervosi nocicettivi (dolore)
  • richiamo in loco di cellule del sistema immunitario che attacchino un eventuale invasore (azione chemiotattica)
  • attivazione della biosintesi di tessuto cicatriziale per rinforzare o riparare la parte colpita (anche se non ce n’è bisogno)
  • generazioni di radicali liberi che possono distruggere chimicamente un invasore (ma danneggiano anche i nostri tessuti, cioè “sparano nel mucchio”).

Le prostaglandine e i trombossani però svolgo anche ruoli fisiologici importanti in condizioni di normalità, cioè in assenza di infiammazione. Ad esempio, regolano la secrezione di muco che protegge le pareti dello stomaco, regolano la biosintesi delle cartilagini e del liquido sinoviale nelle articolazioni, regolano la vasodilatazione, quindi il corretto afflusso di sangue nei vari distretti locali ed altre.

Ciclossigenasi e Lipoossigenasi e il processo infiammatorio

La ciclossigenasi e la lipoossigenasi sono le due famiglie di enzimi che vengono comunemente coinvolte nel processo infiammatorio, attraverso un complesso di reazioni che viene chiamato cascata dell’acido arachidonico. Tale complesso di reazioni si sviluppa così: un primo enzima, una fosfolipasi scinde i fosfolipidi delle membrane biologiche liberando l’acido arachidonico, un acido grasso poli-insaturo con 20 atomi di carbonio (acido eicosa-5Z,8Z,11Z,14Z-tetraenoico; C20:4; -6). L’acido arachidonico viene poi trasformato da due vie enzimatiche parallele, cioè da due famiglie di enzimi: la cicloossigenasi che lo straforma in prostaglandine e in trombossanie e la lipoossigenasi che lo trasforma in idroperossidi che a loro volta si trasformano in leucotrieni.
Esistono due isoforme della ciclossigenasi indicate con tipo 1 e tipo 2, brevemente COX-1 e COX-2. La COX-1 è l’enzima presente nella maggior parte delle cellule (tranne i globuli rossi), ed è costitutivo, cioè è presente sempre. La COX-2 è una isoforma inducibile di cicloossigenasi: è presente in modo costitutivo in alcuni organi come cervello, fegato, rene, stomaco, cuore e sistema vascolare, mentre può essere indotto (cioè sviluppato all’occorrenza) in seguito a stimoli infiammatori sulla pelle, i globuli bianchi e i muscoli.
Esistono vari tipi di lipoossigenasi che portano a prodotti diversi, la più importante nel processo infiammatorio è la 5-lipoossigenasi, 5-LOX.

Trigliceridi

I trigliceridi sono i principali componenti della maggior parte degli oli e grassi. Si tratta di molecole pesanti, non volatili e poco polari, insolubili in acqua, composte dal glicerolo (o glicerina) esterificato con tre molecole di acidi grassi: quindi è un tri-estere della glicerina, da cui deriva il nome. Ciascun acido grasso contiene da 8 a 22 atomi di carbonio (comunemente da 16 a 18) e può essere saturo, mono-insaturo o poli-insaturo. La dimensione degli acidi grassi e la loro saturazione determina le proprietà fisiche e sensoriali dei trigliceridi, che possono apparire come oli (liquidi a temperatura ambiente) o grassi (solidi o semisolidi) e possono avere maggiore o minore untuosità e scorrevolezza sulla pelle. I trigliceridi insaturi o con acidi grassi più corti sono più fluidi ed hanno maggiore scorrevolezza.

Terpeni e terpenoidi

I terpeni o terpenoidi sono una grande famiglia molecole naturali, tipicamente contenenti da 10 a 30 atomi di carbonio, che vengono biosintetizzate a partire da un “mattone” comune, l’isopentenil pirofosfato (IPP), contente 5 atomi di carbonio (vedi figura). La scoperta che il mattone ripetitivo consta di 5 atomi di carbonio è relativamente recente, mentre un tempo si era ipotizzato l’intera famiglia fosse creata con la ripetizione di un mattone di 10 atomi di carbonio, che fu chiamato “terpene”. Pertanto vennero chiamati mono-terpeni le molecole di 10 atomi di carbonio (come il limonene, vedi figura) cioè composte da un solo mattone, diterpeni quelle con 20 atomi di carbonio (es. il cafestolo che da’ l’aroma al caffè), triterpeni quelle con 30 atomi di carbonio (es. il beta-carotene). Poiché si trovarono anche molecole fatte da 15 atomi di carbonio (come il bisabololo) si pensò che contenessero un terpene e mezzo e vennero chiamate sesquiterpeni (dal latino semis = mezzo + atque = e). Oggi si sa che l’unità ripetitiva è composta da 5 atomi di carbonio, pertanto è facile capire come i mono-terpeni ne contengano due (vedi figura), i sesquiterpeni tre, i diterpeni quattro, i triterpeni sei.