Método para el marcaje e identificación de objetos manufacturados,

sustancias y organismos, y sus usos. La presente invención comprende un método de marcaje e identificación de objetos manufacturados, sustancias y organismos (en adelante "productos") basado en la adición al producto a marcar de una mezcla conocida de dos o más 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. También es objeto de la presente invención el uso del producto marcado según el método anterior para marcar otros productos derivados del mismo, o que lo utilizan en su composición. La presente invención resulta de aplicación en el marcaje encubierto de objetos manufacturados, sustancias y organismos en los sectores farmacéutico, de explosivos, joyas, obras de arte, plantas, alimentos y drogas de abuso, entre otros

Método para el marcaje e identificación de objetos manufacturados, sustancias y organismos, y sus usos.

La presente invención comprende un método de marcaje e identificación de objetos manufacturados, sustancias y organismos (en adelante "productos") basado en la adición al producto a marcar de una mezcla conocida de dos o más perfiles isotópicos de un mismo elemento químico enriquecidos en distintos isótopos estables. La medida de la relación de fracciones molares entre esos dos o más 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, por ejemplo, lugar de fabricación, año de producción, lote o cualquier otra característica que se desee codificar en el producto. También es objeto de la presente invención el uso del producto marcado según el método anterior para marcar otros productos derivados del mismo, o que lo utilizan en su composición.

La presente invención resulta de aplicación en el marcaje encubierto de objetos manufacturados, sustancias y organismos para, por ejemplo, codificar el producto, asegurar su trazabilidad, evitar su falsificación o detectar su uso ilícito en los sectores farmacéutico, de explosivos, joyas, obras de arte, plantas, alimentos y drogas de abuso, entre otros.

Estado de la técnica

Hoy en día hay un extraordinario interés en el desarrollo de métodos de marcaje de productos que puedan permitir su autentificación para la prevención de fraudes y falsificaciones. Por otro lado, existe también la necesidad de codificación de productos para indicar el tipo de producto, lugar de fabricación, año de producción, lote o cualquier otra característica que permita asegurar su trazabilidad y/o detectar su uso ilícito mediante técnicas analíticas. En el campo biológico se requieren métodos de marcaje de organismos vivos individuales que puedan ser útiles en estudios científicos como, por ejemplo, sobre la dispersión de semillas de plantas o en el estudio de poblaciones piscícolas. Sin embargo, en la literatura y patentes consultadas no se ha descrito ningún método de marcaje que pueda ser aplicado de forma general en todos estos campos.

Se han descrito procedimientos de marcaje para la autentificación y codificación de productos tanto obvios como encubiertos. El uso de una etiqueta con un holograma o un código de barras es un procedimiento obvio mientras que la adición de algún componente (trazador) al producto que sólo pueda detectarse mediante análisis químico es un procedimiento encubierto. Los procedimientos de marcaje encubiertos son los que presentan mayor aplicación dado que se dificulta enormemente la falsificación del producto y permiten su identificación inequívoca mediante técnicas analíticas más o menos sofisticadas. Un procedimiento de marcaje encubierto conlleva la adición al producto de uno o más trazadores que deben de cumplir los siguientes requisitos generales:

Como trazadores se han descrito compuestos o elementos químicos que cumplen algunos de los requisitos indicados anteriormente. Sin embargo, no se ha encontrado en el estado de la técnica ningún trazador que cumpla todos y cada uno de los requisitos indicados. En algunos casos el trazador no es estable frente a procesos químicos (por ejemplo la combustión elimina todos los trazadores de naturaleza orgánica), y en otros son de fácil detección y pueden ser afectados por la contaminación en el medio ambiente (por ejemplo la adición de un elemento de la familia de los lantánidos). Un tipo de trazadores que se han propuesto y que cumplen la mayoría de los requisitos indicados previamente son los isótopos radioactivos. Sin embargo, su uso se ha desechado por los riesgos que conlleva para la salud humana y el medio ambiente. Otro tipo de trazadores que cumple la mayoría de los requisitos indicados previamente son los isótopos estables enriquecidos. Sin embargo, las publicaciones y patentes consultadas sobre el uso de este tipo de trazadores, algunas de las cuales se describen a continuación, no cumplen todos los requisitos esperados, particularmente su estabilidad química (trazadores enriquecidos en carbono-13) o su susceptibilidad de contaminación con el mismo elemento de abundancia isotópica natural.

Richard P. Welle en su solicitud de patente americana de 1996 ₍₁₎, y en otra posterior de 2000 ₍₂₎, describe una forma de marcaje de sustancias o productos basada en la adición de un trazador que contiene al menos dos elementos, que posean un mínimo de dos isótopos estables cada uno, con una relación de abundancias isotópicas artificial. Dado que esa forma de marcaje no funciona cuando existe contaminación por el mismo elemento de abundancia isotópica natural en el producto, otras reivindicaciones de la citada patente ₍₁₎ indican una forma alternativa de realizar el marcaje mediante el uso de un solo elemento de marcaje y el uso adicional de un tercer isótopo cuya abundancia isotópica se mantiene constante en todos los trazadores y para la misma clase de sustancias marcadas. Este requisito de un tercer isótopo de abundancia isotópica constante es muy difícil de conseguir en la práctica lo que resta capacidad de identificación a la metodología así diseñada.

La patente descrita por Lufei Lin y colaboradores ₍₃₎ para el marcaje específico de tintas utiliza igualmente isótopos enriquecidos de elementos poli-isotópicos y elementos monoisótopicos añadidos a la sustancia a marcar y la medida de intensidades absolutas o relaciones isotópicas mediante Espectrometría de Masas con fuente de Plasma de Acoplamiento Inductivo (ICP-MS). La comparación de las relaciones isotópicas medidas en la tinta marcada respecto a otras tintas con distinto grado de adulteración permite descubrir la marca original y la adulteración. Esta patente presenta problemas, al igual que las patentes de Richard P. Welle _{[(1) y (2)]}, cuando la concentración del elemento de abundancia isotópica natural varía en la muestra o se incrementa respecto a la cantidad añadida de marcaje. Otras reivindicaciones de la citada patente ₍₃₎ citan la posibilidad de utilizar dos isótopos de marcaje del mismo elemento con una abundancia isotópica diferente de la natural. La medida de la relación isotópica entre estos dos isótopos de marcaje sería el criterio a utilizar para clasificar las muestras entre original y adulteradas. Este procedimiento tampoco resuelve el problema de la contaminación variable con el mismo elemento de abundancia isotópica natural, por lo que el marcaje propuesto habría que modificarse para cada lote de producto en función de las impurezas detectadas.

En la búsqueda bibliográfica se ha encontrado una patente francesa de Jean- Pierre Frideling ₍₄₎ sobre el marcaje isotópico de productos utilizando uno o varios compuestos orgánicos enriquecidos en deuterio, carbono-13, oxígeno- 18 o nitrógeno-15. Este procedimiento de marcaje es útil ya que utiliza compuestos orgánicos que están originariamente en la composición del producto a marcar y se les modifica su abundancia isotópica por la adición del compuesto marcado. Sin embargo, este tipo de marcaje sólo puede ser aplicado a productos que no sufran reacciones químicas durante su utilización ya que los trazadores podrían desaparecer. Un ejemplo típico es el marcaje de explosivos: cualquier compuesto orgánico añadido al explosivo desaparecerá en el momento de la explosión, por lo que no serviría para autentificar y/o codificar el explosivo.

De la búsqueda bibliográfica...

1. Método para el marcaje e identificación de objetos manufacturados, sustancias y organismos que comprende:

2. Método según la reivindicación 1 caracterizado porque el elemento químico es Mg, Si, S, Ca, Ti, Cr, Fe, Ni, Zn, Ge, Se, Sr, Zr, Mo, Ru, Pd, Cd, Sn, Te, Ba, Ce, Nd, Sm, Gd, Dy, Er, Yb, Hf, W, Os, Pt, Hg ó Pb, en cualquier forma física o química.

3. Método según la reivindicación 1 donde la medida de las abundancias isotópicas del elemento en el trazador y en el producto marcado se realiza mediante Espectrometría de Masas con fuente de Plasma de Acoplamiento Inductivo.

4. Método según la reivindicación 1 donde el cálculo de las fracciones molares de cada perfil isotópico en el trazador y en el producto marcado se realiza mediante cualquier proceso matemático que proporcione las fracciones molares de cada perfil isotópico.

5. Método según la reivindicación 4 donde el proceso matemático es la regresión lineal múltiple o la deconvolución de perfiles isotópicos.

6. Método según la reivindicación 1 que además comprende la lixiviación, preconcentración y/o separación del elemento químico presente en el producto, previo a su medida por Espectrometría de Masas.

7. Método según la reivindicación 1 donde el trazador se añade a un nutriente, medio de cultivo, al agua o al suelo para su incorporación en un organismo vivo.

8. Método según la reivindicación 1 donde el trazador se añade a un precursor del producto a marcar durante el proceso de fabricación y no al producto final.

9. Método según la reivindicación 1 donde la medida de las abundancias isotópicas del elemento no se realiza sobre el producto marcado sino sobre los residuos de dicho producto encontrados tras el curso de una reacción química, un proceso físico o un proceso de degradación biológica.

10. Método según la reivindicación 9, caracterizado porque el producto marcado es un explosivo, y la reacción o proceso es una explosión.

11. Uso del producto marcado según el método de la reivindicación 1 para marcar otros productos derivados del mismo, o que lo utilizan en su composición.