Determinación de residuos de plaguicidas y fármacos de uso animal y humano en muestras alimentarias y biológicas mediante técnicas cromatográficas acopladas a espectrometría de masas

Resumen

En la presente Tesis Doctoral se han desarrollado y optimizado métodos basados en la cromatografía de gases (gas chromatography, GC) y la cromatografía de líquidos de ultra alta presión (ultra high performance liquid chromatography, UHPLC), acopladas con la espectrometría de masas (mass spectrometry, MS), para la determinación de residuos de plaguicidas y medicamentos veterinarios (veterinary drugs, VDs), así como de antibióticos de uso humano en muestras alimentarias de origen animal y muestras biológicas de origen humano. Asimismo, se han desarrollado y optimizado los procedimientos de tratamiento y extracción de muestras, a fin de que resulten rápidos y sencillos, y posibiliten su empleo en la determinación simultánea de analitos de distintas propiedades, así como su aplicabilidad para el análisis de muestras reales en análisis de rutina. El trabajo realizado se organiza en dos bloques, en función del tipo de matriz estudiada (alimentaria o biológica). El primero de estos bloques, englobado en el ámbito de la Seguridad Alimentaria, está enfocado al desarrollo de una metodología analítica rápida y versátil que permita la determinación simultánea de varias clases de fármacos de uso veterinario. Esta metodología se desarrolla a fin de aportar resultados fiables para la detección e identificación de residuos de VDs en muestras alimentarias procedentes de tejidos comestibles de animales (pollo y pescado). Con este primer bloque se pretenden cubrir las necesidades requeridas en cuanto a los límites establecidos en la legislación mediante el desarrollo de una herramienta útil que permita la correcta evaluación de la inocuidad de este tipo de alimentos. • El primero de los trabajos incluye el desarrollo de un procedimiento de extracción basado en el método QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Robust, Safe) para la extracción simultánea de 20 VDs pertenecientes a 7 familias distintas en muestras de pollo y su posterior determinación mediante UHPLC acoplada a MS en tándem (tandem mass spectrometry, MS/MS) utilizando un analizador de triple cuadrupolo (triple quadrupole, QqQ). El método desarrollado fue aplicado al análisis de 11 muestras reales de pollo. • El segundo de los trabajos consistió en el desarrollo de un procedimiento de extracción de muestras basado en el método QuEChERS, sin necesidad de aplicar una etapa de limpieza, seguido de su determinación mediante UHPLCQqQ- MS/MS para el análisis de 32 VDs de 9 familias diferentes en muestras de dorada (Sparus aurata) procedentes de acuicultura. El método desarrollado puede ser empleado en análisis de rutina y en esta ocasión fue aplicado al análisis de 10 muestras reales. En el segundo bloque, dedicado al análisis de residuos de plaguicidas y antibióticos de uso humano en muestras biológicas, se ha evaluado la capacidad analítica ofrecida por el acoplamiento de las técnicas cromatográficas a analizadores de MS en el análisis de muestras complejas, como son las biológicas y la determinación en ellas de plaguicidas o antibióticos empleados en el ámbito clínico. El objetivo de este bloque consiste en desarrollar metodologías multiresiduo, rápidas y sencillas, capaces de extraer analitos de diferentes familias y de distintas propiedades. En este bloque se incluyen los siguientes trabajos: • En el primer trabajo de este bloque se hace uso de la técnica de extracción en fase sólida (solid phase extraction, SPE) para la extracción simultánea de más de 200 plaguicidas de diferentes familias en muestras de orina. En este trabajo los plaguicidas no polares fueron analizados mediante GC acoplado a MS/MS utilizando un analizador de trampa de iones (ion trap, IT), mientras que la determinación de los plaguicidas polares se llevó a cabo mediante UHPLC-QqQMS/ MS. El método fue aplicado al análisis de 14 muestras reales. • En el segundo de los trabajos se desarrolla un método para el análisis multiresiduo de 21 antibióticos de uso humano, pertenecientes a varias familias diferentes, en muestras biológicas (orina, suero, líquido cerebrospinal y aspiraciones bronquiales) mediante UHPLC-QqQ-MS/MS, desarrollando y evaluando procedimientos de extracción rápidos y sencillos como la precipitación de proteínas o la metodología tipo “diluir y pinchar” (dilute and shoot). Los métodos desarrollados para las distintas matrices incluidas en este trabajo resultaron adecuados para ser utilizados en rutina y fueron aplicados a 40 muestras reales, pertenecientes a 10 pacientes diferentes. Todas las metodologías analíticas incluidas en la presente Tesis han sido validadas, empleando criterios internacionales de validación recogidos en diversas guías. Asimismo, las metodologías destinadas a asegurar la inocuidad de los alimentos han sido desarrolladas teniendo en cuenta la legislación europea vigente en ese momento, en términos de sensibilidad requerida por los métodos analíticos y en función de los límites máximos de residuo (maximum residue limits, MRLs) y niveles máximos permitidos. En consecuencia, los resultados que se presentan se consideran 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, hacen factible la aplicación de los mismos en laboratorios de análisis de rutina.