Il biossido di titanio (TiO2) è un additivo molto comune che si trova in molti prodotti alimentari, ma anche nei cosmetici e nei prodotti per la cura personale, come il dentifricio. È utilizzato anche nel settore farmaceutico come eccipiente in prodotti medicinali, ad esempio compresse rivestite con film, granuli e involucri di capsule.
Un po’ come per il Dr. Jekyll e Mr. Hyde, la considerazione sulla sua pericolosità per l’uomo muta spesso e rapidamente all’interno della comunità scientifica internazionale nel corso degli anni.
Nel 2021, l’EFSA (European Food Safety Authority) ha esaminato la sicurezza del pigmento biossido di titanio e ha concluso che la sostanza non dovrebbe essere considerata sicura come additivo alimentare a causa delle incertezze su possibili infiammazioni e neurotossicità. Sulla base dei dati acquisiti, gli scienziati dell’EFSA non hanno potuto escludere una preoccupazione per la genotossicità e di conseguenza non hanno potuto stabilire un livello di accettabilità per l’assunzione giornaliera di TiO2 come additivo alimentare (E171), che è stato dunque bandito dall’EMA (European Medicine Agency) [1]. Nell’UE, il periodo di eliminazione graduale del TiO2 si è concluso il 7 agosto 2022: da questa data i produttori non possono più immettere sul mercato alimenti e nemmeno medicinali contenenti TiO2, dato che l’approvazione di agenti coloranti nei medicinali è attualmente legata all’approvazione come additivi alimentari.
Sull’altra sponda dell’oceano, la FDA (Food and Drug Administration) negli Stati Uniti ha riesaminato i risultati dell’EFSA e ha sottolineato la mancanza di prove certe riguardo la tossicità generale e d’organo, e la tossicità riproduttiva e dello sviluppo. Sia la FDA che la Health Canada hanno riconosciuto come sicuro il TiO2 come additivo colorante nelle applicazioni alimentari, farmaceutiche e cosmetiche e come ingrediente nei prodotti per la protezione solare.
Il biossido di titanio viene prodotto in due differenti gradi: grado nanometrico, utilizzato ad esempio come filtro UV nelle creme solari, e grado pigmento, con una dimensione delle particelle mediamente molto maggiore, utilizzato per sbiancare e ravvivare le formulazioni dei prodotti.
Vari studi hanno dimostrato che ci sono principalmente quattro modi di esposizione alle nanoparticelle di TiO2: oltre all’inalazione e all’iniezione diretta, ci sono l’ingestione e il contatto con la pelle. Attraverso l’inalazione, l’iniezione e l’ingestione le nanoparticelle riescono ad entrare in circolo, mentre la scienza non è ancora in grado di stabilire se possano diffondersi nell’organismo attraverso la pelle.
All’interno di un dentifricio, il biossido di titanio è utilizzato principalmente come colorante bianco. Nella lista degli ingredienti può comparire con la sigla “CI 77891”, oppure con la dicitura “titanium dioxide”. In genere, la quantità dentifricio usata è molto bassa e l’ingestione delle particelle si verifica solo nel caso in cui una persona ingerisca involontariamente il dentifricio. Tenendo presente che l’assorbimento per via orale è molto basso, la tossicità del TiO2 nel dentifricio è estremamente improbabile e l’additivo è attualmente ammesso.
Resta però importante verificare la dimensione delle particelle di TiO2 presenti nel dentifricio. Il TiO2 grado pigmento ammesso in queste formulazioni prevede infatti una distribuzione granulometrica tale per cui più del 50% (frazione peso) delle particelle (in genere di forma sferica) deve possedere un diametro medio maggiore di 100 nm.
La verifica dei parametri geometrici quali rapporto di forma e diametro medio, viene in genere eseguita al SEM, acquisendo un’immagine SE o BSE ed eseguendo un’elaborazione con software dedicato all’image processing per il riconoscimento delle particelle e la loro misura.
caso della pasta del dentifricio, è possibile osservare il campione con un apposito sample-holder in grado di congelare la pasta per poterla osservare al microscopio elettronico tal quale, senza il rischio di indurre cambiamenti nella forma o nelle dimensioni delle micro e nanoparticelle. Con questa modalità è anche possibile registrare spettri EDS per confermare la natura delle particelle di TiO2 che nell’immagine BSE appaiono più chiare per il più elevato numero atomico del titanio rispetto agli altri elementi della matrice.