Estudios de determinación de compuestos orgánicos a niveles traza en matrice complejas

Abstract

El estudio de los contaminantes en los alimentos y el medioambiente es uno de los campos que mayor desarrollo ha experimentado en los últimos tiempos tanto en aspectos regulatorios como analíticos. La diversificación de las actividades económicas y humanas tendientes hacia una sociedad de consumo, ha generado una variación en las características y clases de contaminantes orgánicos que atentan contra la calidad y sustentabilidad de los recursos. El presente proyecto de tesis tuvo por objetivo el desarrollo y evaluación de métodos y estrategias analíticas cualitativas y cuantitativas para la determinación de compuestos orgánicos de relevancia sanitaria y/o ambiental presentes a bajas concentraciones en diferentes matrices como materias primas farmacéuticas, alimentos y muestras ambientales. Se han realizado aportes al análisis de compuestos orgánicos trazas, en matrices de diverso origen y complejidad. La presente tesis ha sido dividida a efectos prácticos en tres capítulos dependiendo el tipo de matriz de trabajo: materias primas farmacéuticas, alimentos y medio ambiente. En el primer capítulo, se destacan procedimientos analíticos originales para la determinación de residuos de pesticidas en materias primas farmacéuticas de origen natural, para los cuales los métodos oficiales o son obsoletos conceptualmente o simplemente no existen. Se desarrollaron dos metodologías basadas en la técnica MSPD para el análisis multirresiduo de pesticidas en lanolina y propóleos, matrices de compleja composición química donde la etapa de purificación es crítica para una buena determinación. El segundo capítulo aborda el análisis de agroquímicos en alimentos. En primera instancia, se comprobó la posibilidad de determinación de reguladores de crecimiento en vegetales empleando tratamientos de muestra multirresiduo habituales (métodos Luke, QuEChERS y acetato de etilo) para el análisis de con determinación por sistemas LC-MS/MS. Por otro lado se realizó una evaluación preliminar a la contribución del consumo de yerba mate a la ingesta diaria de pesticidas por la población uruguaya, a partir de un dispositivo específico para evaluar la extracción de pesticidas en condiciones de ingesta típica del mate. RESUMEN 13 Se comprobó que la extractabilidad de residuos y por lo tanto la ingesta de de pesticidas se puede relacionar con las propiedades fisicoquímicas de los pesticidas en estudio. En el tercer capítulo, se describe la principal vía de transformación ambiental del antibiótico amoxicilina monitoreada en aguas residuales y aguas de río. Posteriormente se expone la posibilidad de evaluación de contaminantes emergente en aguas empleando diversos arreglos instrumentales. Son expuestas las fortalezas y debilidades de diversas estrategias analíticas especialmente enfocadas hacia instrumentos QTOF en experimentos dedicados a confirmación de identidad y estrategias de screening automatizado combinado con motores de búsqueda basados en bases de datos de masas exactas. Se ha observado que las estrategias basadas en detección asistida por software generalmente necesitan una etapa adicional de confirmación. Un instrumento QTOF en modo MS/MS permitió confirmar o rechazar la identidad de la mayoría de los hallazgos de screening de contaminantes emergentes en muestras reales a pesar de que existen limitaciones de sensibilidad analítica y efecto matriz. Se compararon además estrategias cuantitativas y cualitativas basada en el análisis por inyección directa de muestras acuosas por LC-MS/MS empleando instrumentos QLIT para un grupo representativo de contaminantes emergentes operando en modo SRM y en modo IDA. La mayor sensibilidad de los instrumentos QLIT-MS/MS ofrece la posibilidad de realizar análisis cuantitativo de variedad de contaminantes por inyección directa de la muestra, reduciendo el efecto de la matriz y aumentando de la confiabilidad de los resultados. Durante esta tesis, se ha logrado cubrir los distintos aspectos del análisis de trazas contemplando desde estrategias de preparación de muestra, expansión del alcance de métodos preexistentes y caracterización de contaminantes antropogénicos, empleando distintas técnicas instrumentales y de tratamientos de datos que permiten la realización de experimentos útiles tanto en cuantificación, identificación preliminar, confirmación y elucidación estructural de contaminantes orgánicos.