Resumen de Evaluación de residuos de pesticidas en frutas y verduras aplicando cromatografía gaseosa y líquida acoplada a espectometría de masas
Sin embargo, los plaguicidas pueden presentar a determinadas concentraciones un riesgo para la salud de los seres vivos, por lo que es necesario establecer unos niveles máximos de residuos que no presenten evidencias de sufrir efectos adversos. En Europa están regulados de forma estricta los límites máximos de residuos (Maximum Residue Limits, MRLs) permitidos para cada combinación plaguicida/matriz. Muchas de estas combinaciones tienen un valor de MRL de 0.010 mg/kg y, en algunos casos, este valor es incluso inferior debido a la elevada toxicidad del plaguicida o al especial grupo de riesgo de consumidores. Por este motivo, cada vez es más importante disponer de métodos de análisis más sensibles capaces de proporcionar límites bajos de cuantificación para la evaluación de plaguicidas a niveles traza en alimentos, en particular la espectrometría de masas con analizador de triple cuadrupolo.
En la Unión Europea existe una lista mínima de compuestos que deben ser evaluados en los laboratorios oficiales de análisis de residuos de plaguicidas. Esta lista incluye cerca de 200 plaguicidas, por lo que es importante disponer de métodos de extracción multi-residuo que cubran, si no todos, una gran parte de ellos con una eficiencia de recuperación adecuada. Hoy en día, el método QuEChERS es el más empleado en los laboratorios de rutina. Pero existen otros métodos igualmente efectivos como el acetato de etilo o el método New-Luke (NL, basado en el método Luke). Todos ellos son idóneos para la extracción de un número elevado de plaguicidas en un amplio rango de polaridad, aunque cada uno presenta sus ventajas y dificultades.
Evidentemente, este tipo de métodos son poco selectivos por lo que, cuando se lleva a cabo la etapa de extracción, no sólo se extraen los plaguicidas o analitos de interés, sino también otros compuestos presentes en la matriz o en los reactivos y materiales empleados. Estos compuestos coextraídos pueden ser interferencias si resultan ser compuestos isobáricos con los plaguicidas de interés en la misma ventana de tiempo de retención. En este caso pueden ser fuente de errores en la adecuada identificación y/o cuantificación de los plaguicidas. El número de compuestos extraídos no sólo depende de la matriz y del método de extracción aplicado, sino que también es consecuencia del proceso de determinación empleado.
Esta Tesis Doctoral se centra en el desarrollo y aplicación de metodologías analíticas basadas en la espectrometría de masas de baja y alta resolución para el análisis de residuos de plaguicidas en alimentos. Se recogen los resultados del estudio de evaluación de 25 matrices de origen vegetal, con cuatro métodos de extracción diferentes (QuEChERS con y sin etapa de limpieza, acetato de etilo y método NL), analizadas mediante cromatografía líquida y gaseosa acoplada a espectrometría de masas (LC-MS o GC-MS) con analizador triple cuadrupolo (QqQ) e ionización por electrospray (ESI en LC-MS) o ionización electrónica (EI en GC-MS). Estas combinaciones de analizador/fuentes de ionización son altamente sensibles, pero en muchos casos no tienen la selectividad suficiente, como se demuestra en el estudio presentado en la Publicación I, donde se comprueba que es inevitable la existencia de interferencias o impurezas que implican efectos negativos en la determinación de ciertos plaguicidas en las matrices evaluadas.
Los analizadores de espectrometría de masas de alta resolución, como son el tiempo de vuelo (ToF) o el Orbitrap, son una alternativa interesante a los analizadores QqQ por su mejor selectividad. Así, el segundo trabajo presentado en esta Tesis se centra en evaluar la eficacia de la selectividad ofrecida por estos sistemas de análisis con el fin de eliminar o disminuir la cantidad de potenciales falsos positivos y/o negativos encontrados en el anterior trabajo. Para ello, se desarrolla y valida un método de análisis basado en cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas con analizador híbrido cuadrupolo-Orbitrap (GC-Q-Orbitrap-MS). El buen rendimiento del método así como la eliminación de las fuentes potenciales que originan resultados erróneos (falsos positivos/negativos) se confirma con el análisis de 102 muestras reales para los 210 plaguicidas y los cuatro tipos diferentes de matrices seleccionados (tomate, manzana, puerro y naranja).
Existe un pequeño número de plaguicidas que presentan una especial dificultad para su análisis; éste es el caso de los plaguicidas termolábiles. Puesto que, en algunas ocasiones, los productos de degradación originados pueden tener diversas fuentes, resulta muy importante poder discernir si proceden de una degradación biológica, o al pasar por etapas que impliquen altas temperaturas. La principal etapa en la que se produce la degradación de compuestos termolábiles es la inyección de la muestra en cromatografía gaseosa, puesto que necesita una temperatura considerablemente alta en el puerto de inyección. Una manera de solventarlo consiste en cambiar la forma de introducción de la muestra en el sistema, cambiando la inyección sin división, habitualmente empleada en cromatografía gaseosa, por inyección en columna. De esta forma la muestra se deposita directamente en el interior de la columna en estado líquido, evitando su introducción en el puerto de inyección, y se produce la evaporación conforme aumenta gradualmente la temperatura en el horno, evitando que degraden los plaguicidas térmicamente inestables. Para evaluar este último estudio, en esta Tesis Doctoral se presentan y comparan los resultados obtenidos tras la aplicación de estos dos modos de inyección (en columna o sin división) en un cromatógrafo de gases acoplado a un analizador triple cuadrupolo (GC-QqQ). Finalmente, la metodología analítica desarrollada y validada se aplica sobre una muestra de un ejercicio de intercomparación, obteniendo buenos resultados
