Evaluación de la seguridad alimentaria en productos nutracéuticos mediante técnicas cromatográficas acopladas a analizadores de espectrometría de masas

Abstract

En la presente Tesis Doctoral se ha evaluado la aplicabilidad de la espectrometría de masas de baja (LRMS) y alta resolución (HRMS) para la determinación de residuos de plaguicidas y micotoxinas en productos nutracéuticos. Los sistemas empleados para este estudio fueron cromatografía de gases acoplada a un analizador de triple cuadrupolo (GC-QqQ-MS/MS) y cromatografía de líquidos de ultra alta presión (UHPLC) acoplada a un analizador Exactive-Orbitrap, seleccionados con el objetivo de desarrollar metodologías rápidas y precisas para análisis multianalito. Además, se estudió la posible presencia de otros contaminantes (productos de transformación) en nutracéuticos usando HRMS. En cuanto al proceso de extracción, se evaluaron diversos métodos, dependiendo de la matriz y el analizador utilizado, con el objetivo de reducir el tiempo de análisis así como la cantidad de disolventes, siempre teniendo en cuenta la precisión y robustez que estas metodologías deben ofrecer, haciéndolas adecuadas para análisis de rutina. La Tesis se ha divido en tres secciones, dependiendo del tipo de analizador y estudio realizado. Las secciones son las siguientes: (i) empleo de analizadores de baja resolución tipo triple cuadrupolo, (ii) utilización de la espectrometría de masas de alta resolución, usando un analizador Exactive-Orbitrap e (iii) identificación de productos de transformación. La primera sección se basó en el desarrollo y validación de diversas metodologías para la determinación y cuantificación de plaguicidas en productos nutracéuticos usando el sistema GC-QqQ-MS/MS. Para empezar, se realizó una revisión de las investigaciones que se han llevado a cabo sobre la determinación de residuos de plaguicidas en productos nutracéuticos y matrices similares. En función de esta investigación, se seleccionaron nutracéuticos derivados de té verde, jalea real, isoflavonas de soja y ginkgo biloba para realizar los estudios de esta Tesis, proponiendo metodologías analíticas para cada uno de ellos. Como procedimiento de extracción se utilizó el método QuEChERS ya que es el más usado para extracción de plaguicidas, representando una opción rápida, barata y efectiva. En la segunda sección se evalúan las ventajas de la HRMS usando UHPLC-Orbitrap-MS para la determinación simultánea de plaguicidas y micotoxinas en productos nutracéuticos, evaluando las mismas matrices empleadas para el desarrollo de la primera sección. Mediante el uso de la HRMS se observaron distintas ventajas, como por ejemplo la mayor cantidad de contaminantes analizados simultáneamente (250-270) y la alta resolución obtenida (> 10,000 FWHM). En este caso, el procedimiento de extracción ¿diluir y pinchar¿ obtuvo mejores resultados, representando una opción sencilla y rápida para extraer ambos contaminantes (plaguicidas y micotoxinas) de productos nutracéuticos. Uno de los objetivos que se pretendía alcanzar con el uso de estas metodologías era alcanzar una suficiente sensibilidad que permitiera obtener bajos límites de cuantificación. Para alcanzar esta meta, fue necesaria la aplicación de una etapa de limpieza, debido a que se observó un pronunciado efecto matriz en las muestras estudiadas que afectaba los resultados obtenidos del equipo, aumentando o disminuyendo la señal cromatográfica de los compuestos de interés. Para disminuir este efecto, se usaron diferentes sorbentes dependiendo de la matriz analizada, tales como amina primaria secundaria (PSA), carbón grafitizado (GCB), C18, Florisil y óxido de circonio. Todos estos sorbentes ayudan a la disminución del efecto matriz al remover materia grasa, pigmentos y/o azúcares de las muestras. Finalmente, dentro de la tercera sección se aborda la posible presencia de productos de transformación de plaguicidas en las muestras analizadas anteriormente mediante el uso de HRMS. Para ello, los productos nutracéuticos comerciales que habían resultado positivos de los experimentos anteriores fueron analizados nuevamente, con el objetivo de detectar productos de transformación derivados de los plaguicidas encontrados. Las mismas metodologías propuestas en las secciones anteriores fueron usadas en estos experimentos. Todas las metodologías analíticas propuestas en esta Tesis Doctoral han sido desarrolladas y validadas teniendo en cuenta los parámetros de calidad definidos en la legislación Europea para la determinación de sustancias tóxicas, en este caso plaguicidas y micotoxinas. Por ello, los resultados obtenidos son correctos tanto cualitativa como cuantitativamente y por tanto las metodologías pueden ser propuestas para análisis de rutina.