Aplicación de la espectrometría de masas de baja y alta resolución para el análisis de residuos y contaminantes orgánicos en productos alimentarios
- Autores: María Luz Gómez Pérez
- Directores de la Tesis: José Luis Martínez Vidal (dir. tes.), Antonia Garrido Frenich (codir. tes.), Roberto Romero González (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Almería ( España ) en 2016
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Alberto Fernández Gutiérrez (presid.), Francisco Javier Egea González (secret.), Soledad Rubio Bravo (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Con la presente Tesis Doctoral se pretenden cubrir las necesidades requeridas por las Directivas europeas en relación a la selectividad y fiabilidad en la detección/identificación de residuos y contaminantes orgánicos en alimentos, las necesidades de disminuir los límites de cuantificación y de disponer de métodos analíticos versátiles y rápidos que puedan ser aplicados a compuestos tan diferentes como las micotoxinas, residuos fitosanitarios y las distintas familias de residuos de medicamentos veterinarios (veterinary drugs, VD) en matrices como huevo, queso, miel, carne, alimentos infantiles y piensos.
Con ello se pretende dar respuesta a la demanda de los consumidores en relación a la inocuidad química de los alimentos. En este sentido, se pretende avanzar en el conocimiento de los analizadores de media/alta resolución (medium/high resolution mass spectrometry, HRMS) (especialmente el Orbitrap) considerando su aplicabilidad, capacidades cuantitativas y cualitativas (identificación) en el campo de la Seguridad Alimentaria para la determinación de residuos de plaguicidas y veterinarios, así como de sus productos de transformación. Para ello, se han desarrollado métodos multianalito para residuos y contaminantes orgánicos en alimentos atendiendo a distintos criterios como rapidez, semi-automatización, seguridad en la identificación y confirmación, y en general en la validación de los mismos de manera consistente con el criterio de “ajuste a objetivos”, considerando también la aplicación de controles de calidad internos durante el análisis de muestras. De esta manera, la presente Tesis Doctoral se sitúa en las necesidades de los laboratorios públicos y privados de avanzar en métodos de análisis para contaminantes alimentarios de distinta polaridad, a fin de aumentar la capacidad de gestión de muestras mediante la disminución de tiempos de análisis. El trabajo se organiza principalmente en tres bloques.
En el primer bloque, referido al empleo del triple cuadrupolo (triple quadrupole, QqQ), se incluye el desarrollo, validación y aplicación de métodos multi-residuo mediante cromatografía de líquidos de ultra alta presión (ultra-high performance liquid chromatography, UHPLC) acoplada al analizador QqQ (UHPLC-QqQ-MS/MS) para la determinación de micotoxinas en huevo y de residuos de VDs en queso, respectivamente. Los estudios desarrollados incluyen:
• Desarrollo de un procedimiento de extracción basado en la metodología QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Robust, Safe) para la extracción simultánea de 10 micotoxinas pertenecientes a cinco familias diferentes y su posterior determinación por UHPLC-QqQ-MS/MS en huevo.
• Desarrollo de un procedimiento de extracción basado en la metodología QuEChERS para la extracción simultánea de 17 VDs pertenecientes a tres familias diferentes y su posterior determinación por UHPLC-QqQ-MS/MS en queso.
El segundo bloque está centrado en el desarrollo de una base de datos de más de 350 compuestos para la determinación de residuos de plaguicidas y VDs mediante UHPLC-Orbitrap-MS, así como en el desarrollo de métodos genéricos para la extracción, detección e identificación de residuos de plaguicidas y de VDs en muestras de miel, carne, alimentos infantiles y pienso mediante UHPLC-Orbitrap-MS. Los estudios abordados incluyen:
• Desarrollo de una base de datos de más de 350 compuestos, incluyendo información sobre ventanas de tiempo de retención (retention time window, RTW), iones característicos y fragmentos.
• Desarrollo de un método de extracción genérico y aplicación de la base de datos previamente desarrollada para la detección e identificación de más de 350 residuos de plaguicidas y de VDs en miel.
• Análisis de más de 350 residuos de plaguicidas y de VDs en diferentes matrices cárnicas (ternera, cerdo y pollo), utilizando UHPLC-Orbitrap-MS y usando un método de extracción genérico. Desarrollo de estrategias para la detección de fragmentos característicos y ampliación de la base de datos previamente desarrollada.
• Análisis de más de 350 residuos de plaguicidas y de VDs en diferentes tipos de alimentos infantiles (a base de carne, pescado y verdura), evaluando el efecto matriz en todas las matrices, así como la posibilidad de usar una matriz representativa para la cuantificación.
El tercer bloque está enfocado en las nuevas tendencias y avances en el campo de la M/HRMS. Los estudios llevados a cabo incluyen: • Comparación entre dos instrumentos de M/HRMS, como son el analizador tiempo de vuelo (time of flight, TOF) y Orbitrap, acoplados a LC para la detección e identificación de más de 300 residuos de plaguicidas y de VDs en distintos tipos de pienso, utilizando para ello una extracción genérica. Estudio de las ventajas e inconvenientes que ofrecen ambos analizadores tanto a nivel cualitativo como cuantitativo.
• Evaluación de la fuente de ionización química a presión atmosférica (atmospheric pressure chemical ionisation, APCI) para la detección e identificación de 50 plaguicidas apolares en carne, utilizando para tal fin la cromatografía de gases (gas chromatography, GC) acoplada a un analizador de MRMS, como es el TOF. • Aplicación del análisis retrospectivo en matrices alimentarias (miel, carne y productos nutracéuticos) para la búsqueda de diferentes metabolitos y TPs de plaguicidas y VDs.
Toda la metodología analítica incluida en la Tesis se ha desarrollado teniendo en cuenta la legislación europea vigente, tanto en lo relativo a la sensibilidad requerida por los métodos analíticos según los límites máximos de residuos (maximum residue limits, MRLs) y niveles máximos permitidos, como a los requisitos de validación de métodos de ensayo y criterios de funcionamiento. En consecuencia, los resultados que se presentan pueden ser considerados satisfactorios y fiables, desde el punto de vista cualitativo y cuantitativo. La sensibilidad y selectividad alcanzadas, así como la rapidez y robustez de los métodos desarrollados, hace factible su aplicación en laboratorios de análisis de rutina.
