Evaluación de la presencia de contaminantes y metabolitos en alimentos y muestras biológicas mediante técnicas cromatográficas acopladas a espectrometría de masas de alta resolución

Resumo

La Tesis titulada “Evaluación de la presencia de contaminantes y metabolitos en alimentos y muestras biológicas mediante técnicas cromatográficas acopladas a espectrometría de masas de alta resolución” pretende atender a los problemas actuales relacionados con la seguridad alimentaria y la contaminación presente en fluidos biológicos. A tal fin, se han desarrollado metodologías para la determinación de diversas clases de plaguicidas y hormonas, así como de sus metabolitos, mediante UHPLC acoplada al analizador Exactive-Orbitrap, aplicándose a matrices de alimentos de origen animal, como hígado o carne, y origen biológico como orina. Además, se procedió a la validación de los métodos analíticos para verificar su robustez, sensibilidad, viabilidad y fiabilidad. Estas metodologías se aplicaron a muestras reales para la evaluación de la contaminación real presente en las matrices en estudio. Por otro lado, aparte de la monitorización de compuestos conocidos, se han optimizado algunos procedimientos para la realización de análisis retrospectivos mediante estudios untarget (análisis de compuestos desconocidos) y post-target, con ayuda del modo de barrido completo (Full scan, FS) del analizador empleado. Los estudios realizados en la presente Tesis se pueden dividir en dos secciones, según el tipo de matriz evaluada. En primer lugar, se llevó a cabo una revisión exhaustiva de los métodos analíticos más recientes para el análisis de residuos de plaguicidas en alimentos de origen animal. Adicionalmente, se ha estudiado la aplicabilidad de UHPLC acoplada al analizador Exactive-Orbitrap para la determinación de varias clases de plaguicidas y hormonas esteroideas en alimentos de origen animal. A tal fin se llevó a cabo un proceso de optimización de las condiciones cromatográficas y espectrométricas para la caracterización de los analitos de interés a bajos niveles de concentración. Además, se optimizaron y evaluaron distintos métodos de extracción y diferentes etapas de limpieza debido al fuerte efecto matriz de las matrices estudiadas. Finalmente se evaluó la aplicabilidad de las metodologías desarrolladas en muestras reales de hígado y carnes procedentes de distintos animales como conejo, cerdo, pollo o vaca. Los trabajos que se incluyen en esta sección se muestran a continuación: o Revisión bibliográfica de las metodologías analíticas empleadas en los últimos años (entre 2010 y 2018) para el análisis de residuos de plaguicidas en alimentos de origen animal. Esta revisión engloba tanto los métodos de extracción, métodos de limpieza, técnicas cromatográficas y de detección como el control de calidad utilizado en cada metodología. o Desarrollo de un método de análisis para la determinación de rodenticidas y sus metabolitos en hígado de conejo y muestras biológicas mediante UHPLC-Orbitrap, basado en el método de extracción “diluir y pinchar” junto con una etapa de limpieza utilizando amina primaria/secundaria (primary/secondary amine, PSA) como sorbente. Realización de un análisis retrospectivo para la identificación tentativa de metabolitos de los rodenticidas en muestras de hígado de conejo y en 220 muestras biológicas. o Optimización y validación del método QuEChERS, acrónimo en inglés de “rápido, fácil, barato, efectivo, robusto y seguro” (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe), para el análisis de hormonas esteroideas y sus metabolitos en muestras de carne, procedentes de cerdo, pollo y vaca, mediante UHPLC-Orbitrap. En la segunda sección se ha optimizado y validado un método de extracción on-line para la determinación de distintas clases de plaguicidas y sus metabolitos en muestras de orina humana: TFC-UHPLC-Orbitrap. La metodología desarrollada se aplicó a diversas muestras reales de orina procedentes de personas del sureste de España (provincias de Almería y Granada) relacionadas con la agricultura, así como de personas que no tienen relación directa con plaguicidas. Cabe destacar la importancia del empleo de un sistema on-line, dado que permite desarrollar metodologías automáticas o semiautomáticas, disminuyendo el tiempo total de análisis y reduciendo las posibles contaminaciones que puedan surgir en la etapa de extracción y limpieza. Los trabajos que se incluyen en esta sección se muestran a continuación: o Desarrollo de un método semiautomático para la identificación de neonicotinoides y sus metabolitos característicos en muestras de orina humana, aplicando una dilución de la matriz con metanol (methanol, MeOH):agua (H2O) (50:50, v/v) antes de inyectarla en el sistema on-line TFC–UHPLC-Orbitrap. o Desarrollo de un método automatizado para la monitorización de metabolitos de plaguicidas organofosforados y piretroides en muestras de orina humana basado en el sistema on-line TFC–UHPLC-Orbitrap. Identificación de diversos contaminantes mediante un análisis post-target de las muestras reales de orina basado en la aplicación de una base de datos con más de mil contaminantes. Elaboración de un método untarget para la identificación tentativa de compuestos desconocidos en las muestras de orina humana.