Aplicación de técnicas de espectrometría de masas de baja y alta resolución para el estudio de plaguicidas y sus metabolitos en muestras alimentarias y ambientales

Resumen

La presente Tesis Doctoral titulada “Aplicación de técnicas de espectrometría de masas de baja y alta resolución para el estudio de plaguicidas y sus metabolitos en muestras alimentarias y ambientales” ha profundizado en la resolución de problemas analíticos relacionados con la seguridad de los alimentos y del medioambiente desde dos perspectivas: (i) el potencial de las técnicas de GC y LC acopladas a espectrometría de masas de baja y alta resolución en estrategias de análisis dirigido y no dirigido de plaguicidas, y (ii) el conocimiento del comportamiento cinético en suelo, agua y hortalizas de plaguicidas tras ser aplicados como productos fitosanitarios, con especial atención a los correspondientes productos de degradación. El potencial de transferencia de los resultados de la investigación contenida en esta Tesis a laboratorios de rutina también se ha tenido en especial consideración. Prueba de ello es que los métodos analíticos han sido validados acorde a guías internacionales y teniendo en cuenta factores limitantes como la disponibilidad de patrones o la identificación tentativa realizada a través de la comparación de señales espectrométricas con bibliotecas espectrales. En todos los estudios realizados en muestras agroalimentarias o ambientales se optimizan métodos de extracción basados en el procedimiento. Los trabajos realizados en esta Tesis se han estructurado en dos bloques en función de la temática tratada, evaluación de la seguridad alimentaria y cinética de disipación y/o degradación. En un primer bloque se aborda el desarrollo y validación de métodos analíticos, mono y multirresiduo, en diferentes matrices alimentarias utilizando LC-MS/MS y GC-HRMS: • En primer lugar, se desarrolla y valida un método analítico basado en LC-MS/MS para la cuantificación y confirmación del herbicida propoxicarbazona y su metabolito, 2-hidroxi-propoxicarbazona, en alimentos de características muy diferentes como miel, lechuga, harina de soja y remolacha. • A continuación, se ha evaluado el potencial de la técnica GC-HRMS para el control de residuos de plaguicidas en muestras alimentarias con analizador Q-Orbitrap con el desarrollo de un método multirresiduo de análisis dirigido con 200 plaguicidas de diversas familias, en combinación con un método de análisis no-dirigido. El método de análisis dirigido ha sido validado en fresa, plátano, pera y sandía y posteriormente aplicado a 31 muestras reales. El método de análisis no-dirigido es aplicado a 114 muestras reales incluyendo, además de las 31 anteriores, otras tan diversas como champiñón, espárrago, pimiento o ciruela. En un segundo bloque se profundiza en el conocimiento sobre el comportamiento cinético de disipación y degradación de dos plaguicidas que son el ingrediente activo de dos productos fitosanitarios; uno de los estudios se ha realizado en matrices agroalimentarias y el otro en dos matrices ambientales, empleando para ello LC-HRMS. Los estudios de disipación y degradación incluidos en este bloque fueron los siguientes: • Ensayos de laboratorio en suelo y agua, escenario en el que se pueden controlar las condiciones ambientales durante el estudio. El plaguicida objeto de la investigación fue el herbicida propoxicarbazona, que es aplicado sobre el suelo y que puede llegar tanto al agua subterránea (percolación) como a la superficial (escorrentía); por ello se consideraron ambas matrices. El estudio incluye la identificación tentativa de metabolitos de propoxicarbazona generados en el proceso de degradación. • Ensayos realizados en campo, en concreto en invernadero sobre cultivos de tomate cherry y pepino, y por tanto expuestos a condiciones reales del medio. El plaguicida en estudio fue el fungicida fluopyram, autorizado en ambos cultivos y aplicado mediante el agua de riego. El estudio incluye la identificación tentativa de metabolitos de fluopyram generados en el proceso de degradación.