Desarrollo de una metodología de marcaje empleando isótopos estables enriquecidos: aplicación a productos manufacturados y seres vivos

Abstract

En la actualidad existe una gran necesidad de llevar a cabo el desarrollo de métodos de marcaje que permitan la codificación individual de productos, posibilitando el seguimiento de los mismos a lo largo de la cadena de producción. Por otro lado, con la globalización de los mercados han aumentado notoriamente los fraudes y falsificaciones, por lo que la implantación de un método de marcaje que permita distinguir un producto original de su falsificación sería tremendamente útil. Por otro lado, en el ámbito biológico, la evolución es la clave para la supervivencia tanto de las especies animales como vegetales. Como consecuencia del cambio climático, originado por el calentamiento global, animales y plantas tienen que adaptarse a nuevas condiciones medioambientales. En el caso particular de las especies vegetales, la oportunidad de disponer de métodos de marcaje que permitan identificar individualmente las semillas de las mismas pudiendo evaluar su dispersión, es la clave para llevar a cabo estudios de adaptación y supervivencia de estas especies. Los métodos de marcaje encubiertos son los que presentan mayor aplicación, ya que son más difíciles de copiar y eliminar. El empleo de isótopos estables enriquecidos, permite la codificación individual del producto u organismo vivo, sin presentar riesgo alguno para la salud humana ni para el medio ambiente, a diferencia de los isótopos radiactivos. Sin embargo, todos los métodos hasta ahora propuestos, presentan limitaciones cuando se emplea un único isótopo estable enriquecido, ya que en presencia del elemento de abundancia isotópica natural, la marca puede verse alterada. Por todo ello, la presente Tesis Doctoral se centró en el desarrollo de un método de marcaje empleando una doble marca isotópica mediante el uso de isótopos estables enriquecidos para el marcaje tanto de productos manufacturados como de organismos vivos. Este objetivo general se abordó a través de las investigaciones que a continuación se resumen: 1. Desarrollo del método de marcaje. El método de marcaje propuesto se basa en la adición al producto u organismo a marcar de una mezcla conocida de dos perfiles isotópicos de un mismo elemento químico enriquecidos en distintos isótopos estables. La medida de la relación de fracciones molares entre esos perfiles isotópicos presentes en el producto mediante Espectrometría de Masas permite su identificación inequívoca incluso en presencia de una elevada y variable cantidad del mismo elemento de perfil isotópico natural. El método objeto de la presente invención permite igualmente la codificación de productos del mismo tipo con distintas mezclas de perfiles isotópicos para indicar lugar de fabricación, año de producción, lote o cualquier otra característica que se desee codificar en el producto. 2. Marcaje de productos manufacturados. Dos matrices de trabajo fueron seleccionadas para el marcaje de productos manufacturados: explosivos (pólvora) y medicamentos (aspirina). Para el marcaje de la pólvora el estaño fue el elemento a marcar y, para ello se utilizaron los trazadores Sn-117 y Sn-119. La eficacia del marcaje se evaluó mediante la comprobación de la existencia de la marca en la polvora marcada antes y después de la explosión. Las muestras de aspirina fueron marcadas con los trazadores de Ba-137 y Ba-135, elemento no tóxico. 3. Marcaje de plantas. El Mo, micronutriente esencial, fue seleccionado como elemento de marcaje en el caso de las dos especies vegetales estudiadas: Melilotus albus (trébol de olor blanco) y Phaseolus vulgaris (alubia - faba asturiana). En el estudio con Melilotus albus se evaluó la posibilidad de añadir la mezcla de trazadores de Mo-95 y Mo-97 bien en un medio de cultivo in vitro, donde las plantas se cultivaron inicialmente, o en el agua de riego tras su paso a tierra. Por otro lado, el marcaje de las alubias determinó el momento del ciclo de vida de la planta más adecuado para su marcaje. Para ello, en un experimento de campo se ensayaron diferentes concentraciones de trazadores a diferentes tiempos.