Aplicación de técnicas cromatográficas acopladas a espectrometría de masas de baja y alta resolución para la determinación de residuos y contaminantes en muestras alimentarias y ambientales

Resumen

En la presente Tesis Doctoral en primer lugar se ha evaluado la capacidad analítica de la cromatografía de líquidos (liquid chromatography, LC) y de gases (gas chromatography, GC) acopladas a espectrometría de masas de baja resolución (low resolution mass spectrometry, LRMS) para la determinación de residuos de plaguicidas en productos nutracéuticos. En segundo lugar se ha estudiado la aplicabilidad de GC acoplada a espectrometría de masas de alta resolución (high resolution mass spectrometry, HRMS) para la determinación de residuos de plaguicidas y contaminantes orgánicos, tales como bifenilos policlorados (polychlorinated biphenyl, PCBs), polibromodifenil éteres (polybrominated diphenyl ethers, PBDEs) e hidrocarburos aromáticos policíclicos (polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs) en muestras de agua y de sedimentos. En ambos casos se evaluaron diversas técnicas de extracción y tratamiento de la muestra a fin de conseguir métodos analíticos fiables, rápidos y capaces de ser implantados en análisis de rutina. De este modo, la Tesis se divide en dos grandes bloques en función de la matriz objeto de estudio, así como del tipo de analizador empleado (LRMS ó HRMS). El primer bloque se centra en el desarrollo y validación de metodologías analíticas para la determinación de plaguicidas en productos nutracéuticos derivados de té verde y uva. Se llevó a cabo la optimización de la extracción de los analitos objeto de estudio, siendo necesario aplicar etapas de limpieza debido al fuerte efecto matriz de estos productos nutracéuticos. Además algunos parámetros cromatográficos y espectrométricos fueron también optimizados con el propósito de obtener límites de cuantificación (limits of quantification, LOQ) lo más bajos posibles. Finalmente los métodos desarrollados fueron aplicados a una amplia gama de productos nutracéuticos comerciales. Los estudios realizados en este bloque incluyen:  Desarrollo de un método multi-residuo para la determinación de plaguicidas en productos derivados de té verde basado en una extracción tipo QuEChERS, acrónimo de rápido, fácil, barato, efectivo, robusto y seguro (Quick, Easy, Cheap, Effective, Robust and Safe), mediante LC acoplada a espectrometría de masas en tándem de triple cuadrupolo (liquid chromatography coupled to triple quadrupole tandem mass spectrometry, LC-QqQ-MS/MS).  Desarrollo de un método multi-residuo para la determinación de plaguicidas en productos derivados de uva, aplicando una extracción tipo QuEChERS y análisis mediante LC-QqQ-MS/MS.  Desarrollo de un método multi-residuo para la determinación de plaguicidas en productos derivados de uva, empleando un procedimiento de extracción tipo QuEChERS, mediante GC acoplada a espectrometría de masas en tándem de triple cuadrupolo (gas chromatography coupled to triple quadrupole tandem mass spectrometry, GC-QqQ-MS/MS). En el segundo bloque se desarrollaron y validaron metodologías para el análisis de plaguicidas y contaminantes orgánicos persistentes en matrices ambientales como agua y sedimentos. Se compararon y optimizaron diversos métodos de extracción para ambas matrices. Los análisis se llevaron a cabo mediante GC-HRMS utilizando un analizador de tipo sector magnético, cuyos parámetros también fueron optimizados para detectar los analitos estudiados a las concentraciones lo más bajas posibles. En el caso de aguas se ha tenido en cuenta la legislación europea vigente en cuanto a las normas de calidad ambiental (environmental quality standards, EQSs). Así mismo los métodos desarrollados se aplicaron a muestras de agua y sedimentos procedentes de la provincia de Almería (sureste de España) y de Podkarpackie (sureste de Polonia). Los estudios realizados en este bloque incluyen:  Desarrollo de un método para la determinación simultánea de PCBs y PBDEs en agua y sedimentos, empleando extracción en fase sólida (solid phase extraction, SPE) y extracción asistida por ultrasonidos (ultrasound assisted extraction, UAE), respectivamente, mediante GC-HRMS.  Desarrollo de un método para la determinación simultánea de plaguicidas, PCBs, PAHs y PBDEs en sedimentos mediante GC-HRMS, tras extracción automatizada en un módulo de microextracción en fase sólida en espacio en cabeza (head space solid phase microextraction, HS-SPME).