Análise de HPAs Totais: importância, aplicações e controle de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
Introdução
Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) constituem um amplo grupo de compostos orgânicos que pode estar presente no meio ambiente, em matérias-primas, alimentos, água e outros produtos.
Sua formação está frequentemente relacionada a processos de combustão incompleta de materiais orgânicos, além de determinadas etapas industriais e de processamento.
Devido às características toxicológicas de alguns integrantes desse grupo, a análise de HPAs Totais é uma ferramenta importante para o monitoramento de contaminações e para a avaliação da qualidade de diferentes tipos de amostras.
Organizações internacionais de saúde e autoridades reguladoras acompanham esses contaminantes porque alguns HPAs apresentam propriedades genotóxicas e carcinogênicas.
O Comitê Conjunto FAO/OMS de Especialistas em Aditivos Alimentares (JECFA), por exemplo, já identificou diversos HPAs com evidências de genotoxicidade e carcinogenicidade em estudos experimentais.
Por isso, conhecer a concentração desses compostos pode auxiliar empresas, indústrias e responsáveis pelo controle de qualidade a identificar possíveis fontes de contaminação e adotar medidas preventivas.
O que são HPAs?
Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, também conhecidos pela sigla HPAs — ou PAHs, em inglês (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) — são compostos formados principalmente por dois ou mais anéis aromáticos condensados.
Eles podem surgir naturalmente, mas muitas fontes relevantes estão associadas à ação humana. Entre os processos que podem favorecer sua formação ou dispersão estão:
queima incompleta de combustíveis e matéria orgânica;
processos de combustão industrial;
fumaça e fuligem;
incêndios;
emissões veiculares;
processamento térmico;
secagem e defumação de alimentos;
contato com derivados de petróleo, carvão ou materiais contaminados.
A população pode ser exposta aos HPAs por diferentes vias, incluindo alimentação, inalação e contato com materiais contaminados.
A Organização Mundial da Saúde reconhece alimentos e ar como importantes fontes de exposição da população geral.
Nos alimentos, alguns processos que envolvem calor intenso, fumaça ou contato direto com chamas podem contribuir para a formação desses compostos.
O JECFA recomenda, inclusive, medidas destinadas a reduzir a contaminação durante processos como secagem, defumação e preparo de alimentos em contato com chama.
O que significa análise de HPAs Totais?
A expressão análise de HPAs Totais geralmente se refere à determinação de um conjunto previamente estabelecido de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e ao cálculo da soma das concentrações encontradas.
Isso significa que “HPAs Totais” não deve ser interpretado, obrigatoriamente, como a determinação de todos os compostos pertencentes à família dos HPAs.
O resultado depende do escopo do método analítico. Portanto, antes da contratação do ensaio, é importante definir quais compostos serão pesquisados e qual é a finalidade da análise.
Entre os HPAs frequentemente encontrados em métodos analíticos estão:
naftaleno;
acenafteno;
acenaftileno;
fluoreno;
fenantreno;
antraceno;
fluoranthene;
pireno;
benzo(a)antraceno;
criseno;
benzo(b)fluoranteno;
benzo(k)fluoranteno;
benzo(a)pireno;
indeno(1,2,3-cd)pireno;
dibenzo(a,h)antraceno;
benzo(g,h,i)perileno.
A composição exata do grupo analisado varia de acordo com a matriz, o método utilizado, a legislação ou especificação do cliente.
Por esse motivo, a interpretação de um resultado de “HPAs Totais” deve sempre considerar quais analitos foram incluídos no somatório.
Por que analisar HPAs?
O monitoramento desses contaminantes possui importância principalmente devido ao potencial toxicológico apresentado por determinados integrantes do grupo.
O JECFA avaliou os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e concluiu que diversos compostos apresentam características genotóxicas e carcinogênicas em animais.
O benzo(a)pireno é frequentemente empregado como um dos principais marcadores para a avaliação da ocorrência desse tipo de contaminação.
Assim, a análise pode ser utilizada para:
avaliar a qualidade de matérias-primas;
investigar suspeitas de contaminação;
controlar etapas de processamento;
verificar a eficiência de medidas preventivas;
avaliar produtos após processos de secagem, torrefação ou defumação;
monitorar água e amostras ambientais;
atender especificações técnicas ou requisitos regulatórios;
apoiar programas de controle de qualidade e segurança.
A presença de um HPA em uma amostra não deve, entretanto, ser interpretada isoladamente.
A avaliação de conformidade depende da concentração encontrada, do composto identificado, da matriz, da finalidade do produto e do requisito legal ou técnico aplicável.
HPAs Totais em alimentos
Nos alimentos, a presença de HPAs pode estar associada tanto à contaminação ambiental da matéria-prima quanto às condições utilizadas durante processamento e preparo.
Processos envolvendo temperaturas elevadas e exposição a produtos da combustão merecem atenção especial.
Defumação, secagem utilizando gases de combustão e determinados processos térmicos podem contribuir para o aumento da concentração desses contaminantes.
No Brasil, a RDC nº 722/2022 da Anvisa estabelece princípios e requisitos relacionados aos limites máximos tolerados de contaminantes em alimentos e à avaliação de conformidade.
A própria Anvisa ressalta que o controle de contaminantes deve considerar suas características toxicológicas, os dados disponíveis e as práticas destinadas a manter sua ocorrência em níveis tão baixos quanto razoavelmente possíveis quando aplicável.
Além disso, existem situações específicas relacionadas aos HPAs. A RDC nº 281/2003, por exemplo, estabelece para a importação de óleo de bagaço e/ou caroço de oliva a apresentação de laudo relacionado à presença de HPAs, especificamente benzo(a)pireno, e estabelece nível de ação de 2 µg/kg para esse composto nesse produto.
Portanto, não existe um único valor de referência denominado simplesmente “limite de HPAs Totais” que possa ser aplicado indistintamente a qualquer alimento.
A categoria do produto e a legislação correspondente precisam ser avaliadas antes da conclusão sobre conformidade.
HPAs em água
Os HPAs também podem alcançar recursos hídricos por meio de deposição atmosférica, derramamentos de combustíveis, resíduos industriais, escoamento superficial e contaminações relacionadas a derivados de petróleo ou carvão.
Em água para consumo humano, um dos compostos de maior relevância é o benzo(a)pireno.
No Brasil, a Portaria GM/MS nº 888/2021, que estabelece os procedimentos de controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, determina Valor Máximo Permitido (VMP) de 0,4 µg/L para benzo(a)pireno.
A Organização Mundial da Saúde também trata os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em suas diretrizes para qualidade da água potável e mantém documentação específica sobre esses compostos.
Novamente, é importante diferenciar duas situações: a legislação pode estabelecer um limite para um HPA individual, enquanto um laboratório pode oferecer simultaneamente um ensaio multirresíduo envolvendo diversos HPAs.
Como é realizada a análise de HPAs Totais?
A determinação dos HPAs exige técnicas instrumentais capazes de separar compostos presentes em pequenas concentrações e identificá-los com elevado grau de seletividade.
Dependendo da matriz e do método empregado, podem ser utilizadas técnicas cromatográficas, como:
Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (GC-MS)
Permite separar diferentes HPAs presentes na amostra e utilizar informações de espectrometria de massas para auxiliar na identificação e quantificação dos compostos.
A EPA possui, por exemplo, o método TO-13A destinado à determinação de HPAs em ar ambiente utilizando cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas.
Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC/CLAE)
Também pode ser empregada para a determinação desses compostos.
A EPA contempla metodologia utilizando HPLC para HPAs e descreve condições cromatográficas adequadas para sua separação.
A técnica mais adequada depende de fatores como tipo de amostra, compostos de interesse, concentração esperada, limite de quantificação necessário e finalidade da análise.
Antes da etapa instrumental, normalmente também são necessárias etapas de preparo da amostra, que podem envolver extração, purificação e concentração dos analitos.
Como interpretar o resultado de HPAs Totais?
A interpretação começa pelo conhecimento do escopo do ensaio.
Imagine, por exemplo, que um relatório apresente:
HPAs Totais: 8,5 µg/kg
Esse número isoladamente não informa tudo o que é necessário para avaliar a amostra.
É preciso saber:
quais HPAs fizeram parte do ensaio;
como o somatório foi calculado;
quais foram os limites de quantificação dos compostos;
qual é a matriz analisada;
qual legislação ou especificação é aplicável;
se existe limite para o somatório ou para compostos individuais.
Essa distinção é especialmente relevante porque algumas referências utilizam determinados HPAs como indicadores ou marcadores, enquanto outras trabalham com grupos específicos.
Dessa forma, a avaliação técnica deve relacionar resultado analítico + matriz + método + legislação ou especificação aplicável.
Quais amostras podem ser avaliadas?
Dependendo da metodologia disponível no laboratório, a pesquisa de HPAs pode ser aplicável a diferentes matrizes, como:
água;
alimentos;
óleos e gorduras;
produtos defumados;
matérias-primas;
amostras ambientais;
solos e sedimentos;
produtos industriais;
materiais sujeitos à contaminação por combustíveis e derivados de petróleo.
Cada matriz apresenta características próprias e pode exigir procedimentos específicos de extração, purificação e análise.
Por isso, é recomendável informar previamente ao laboratório o tipo de material, a finalidade do ensaio e a legislação ou especificação que deverá ser considerada.
Qual a importância de realizar a análise em laboratório especializado?
Os HPAs podem estar presentes em concentrações muito baixas e em matrizes de elevada complexidade química.
Consequentemente, sua determinação exige procedimentos adequados de preparo de amostra, equipamentos instrumentais e controles de qualidade analítica.
Uma análise bem planejada permite não apenas identificar os compostos, mas produzir dados confiáveis para decisões relacionadas à qualidade, segurança e investigação de possíveis fontes de contaminação.
Além disso, a escolha correta do painel analítico evita um problema frequente: solicitar “HPAs Totais” sem definir quais substâncias precisam integrar o ensaio.
O laboratório pode auxiliar na definição do escopo mais adequado considerando o produto, a finalidade da análise e os requisitos técnicos envolvidos.
Conclusão
A análise de HPAs Totais é uma importante ferramenta para avaliar a ocorrência de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em alimentos, água, matérias-primas e diferentes amostras ambientais ou industriais.
Como alguns integrantes desse grupo apresentam relevância toxicológica, seu controle contribui para programas de segurança, qualidade e investigação de contaminações.
Entretanto, a expressão “HPAs Totais” deve ser utilizada com atenção: o resultado corresponde ao conjunto de compostos contemplados pelo método contratado.
Além disso, os critérios de conformidade podem variar conforme a matriz e a legislação aplicável.
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FAQ — Perguntas frequentes sobre análise de HPAs Totais
O que são HPAs Totais?
HPAs Totais é uma expressão utilizada para indicar o somatório das concentrações de um conjunto definido de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos analisados em uma amostra. O número de compostos incluídos depende do método e do escopo contratado.
HPAs e PAHs são a mesma coisa?
Sim. HPA é a sigla em português para hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. PAH é a abreviação em inglês de Polycyclic Aromatic Hydrocarbons.
Todo HPA é cancerígeno?
Não se deve atribuir o mesmo potencial toxicológico a todos os integrantes do grupo. Alguns HPAs, entretanto, possuem evidências importantes de genotoxicidade e carcinogenicidade, razão pela qual são utilizados como indicadores em avaliações de risco e programas de monitoramento.
O que é benzo(a)pireno?
O benzo(a)pireno é um dos HPAs mais estudados e é frequentemente utilizado como marcador da ocorrência de HPAs devido à sua relevância toxicológica. A legislação brasileira de potabilidade estabelece VMP de 0,4 µg/L para benzo(a)pireno em água destinada ao consumo humano.
Existe um limite único para HPAs Totais?
Não. O limite depende da matriz, do composto ou conjunto de compostos considerado e da legislação aplicável. Não é correto utilizar um único limite para qualquer tipo de amostra.
Como os HPAs podem chegar aos alimentos?
Eles podem estar relacionados à contaminação ambiental ou ser formados durante processos envolvendo combustão, fumaça, secagem, defumação e determinadas condições de processamento térmico.
Como é feita a análise de HPAs?
Podem ser utilizadas técnicas cromatográficas como GC-MS e HPLC/CLAE, associadas a procedimentos de extração e preparo adequados à matriz e ao objetivo da análise.
É possível analisar HPAs em água?
Sim. A análise pode ser realizada em água e é especialmente relevante em investigações envolvendo possíveis contaminações por combustíveis, produtos de combustão e derivados de petróleo.
O resultado de HPAs Totais sozinho é suficiente para avaliar a conformidade?
Nem sempre. É necessário conhecer os compostos incluídos no somatório, a matriz, a metodologia empregada e o critério regulatório ou especificação utilizada para comparação.
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