Estrategias de preparación de muestra para el análisis de residuos de agentes quimioterápicos y pesticidas en el medio marino

Resumen

En los últimos años, la contaminación de los alimentos y del medio ambiente por los pesticidas se ha convertido en objeto de gran interés y preocupación social debido a los posibles efectos adversos de una exposición prolongada a estos compuestos. Por ello el estudio de la contaminación química de los alimentos ha crecido considerablemente en los últimos años convirtiéndose en una parte fundamental para el mantenimiento de la seguridad alimentaria en todo el mundo. La acuicultura es en la actualidad uno de los sistemas de producción alimentaria de más rápido crecimiento en todo el mundo. En un momento en que se están estancando los rendimientos de la pesca y aumenta la demanda de pescado y otros productos marinos (moluscos, algas, etc.), se han generado grandes expectativas sobre la acuicultura y la posibilidad de incrementar su contribución a la producción mundial de alimentos de origen acuático. Además de su uso aplicado a explotaciones acuícolas, los pesticidas también pueden acceder a los sistemas de acuicultura indirectamente mediante procesos naturales y artificiales. Ejemplos de estos procesos incluyen los derivados de la pulverización agroquímica, la escorrentía y la filtración de las tierras agrícolas hacia los reservorios de aguas subterráneas o los emisarios de industrias urbanas (curtidos, productos farmacéuticos) que llegan a los sistemas acuáticos a través de agua dulce o marina. El objetivo de este trabajo es el desarrollo y validación de metodología analítica para la determinación de pesticidas en muestras relacionadas con el medio marino: agua de mar, algas cultivadas y salvajes utilizadas con fines alimentarios, pescados y moluscos. Los compuestos que se determinan son pesticidas pertenecientes a las siguientes familias: organofosforados (azametifos, clorpirifos-metil y clorpirifos-etil); piretroides (empentrina, bioaletrina, resmetrina, tetrametrina, cialotrina, permetrina, ciflutrina cipermetrina, flucitrinato, fenvalerato, deltametrina); carbamatos (carbaril y propoxur); derivados de la benzoilfenilurea (diflubenzurón, teflubenzurón); avermectinas (abamectina, doramectina, ivermectina); piperonil butóxido (PBO) que actúa como sinergista de piretroides, organofosforados y carbamatos, y 2-fenilfenol. Todos ellos son usados, en mayor o menor medida, en el medioambiente y como agentes quimioterápicos en el tratamiento de infecciones parasitarias presentes en las granjas de cultivo. Este objetivo general se concreta en los siguientes objetivos específicos agrupados según la matriz estudiada: 1. El desarrollo de metodología analítica para la determinación de residuos de pesticidas en agua de mar, basada en el empleo de técnicas de microextracción (microextracción en fase sólida, microextracción líquido-líquido dispersiva) y en la determinación cromatográfica empleando detectores selectivos de captura de electrones y espectrometría de masas en tándem con inyección de grandes volúmenes. 2. El desarrollo de métodos analíticos que permitan la determinación de los residuos de distintos grupos de pesticidas en algas y pescados, utilizando diferentes técnicas de extracción (extracción con disolventes a temperatura y presión elevadas, extracción asistida por microondas, dispersión de la matriz en una fase sólida) y de determinación por cromatografía de gases o por cromatografía líquida acopladas a espectrometría de masas en tándem. De forma detallada se pretende: - El desarrollo y la optimización de los procesos de preparación de muestra en las diferentes matrices, para la separación de los compuestos de interés, haciendo uso de diseños experimentales. - El estudio de los criterios de validación habitualmente aplicados a un método analítico: rango lineal, sensibilidad, límites de detección, límites de cuantificación, precisión y exactitud. - Aplicación de los métodos propuestos al análisis de muestras procedentes de zonas de acuicultura. Los resultados obtenidos de la metodología analítica desarrollada a lo largo de la Memoria han llevado a proponer procedimientos alternativos de preparación muestra para la determinación de agentes quimioterápicos y otros compuestos, utilizados como plaguicidas, en muestras relacionadas con la acuicultura y el medioambiente. Dada la complejidad de las matrices analizadas (agua de mar, algas y pescados), se ha tratado de simplificar la etapa de preparación de muestra reduciendo el tamaño de la misma, el consumo de disolventes y su manipulación. Además, siempre que ha sido posible, se ha integrado la etapa de clean-up en el proceso de extracción. El estudio de las variables relacionadas con los diferentes procesos de extracción se ha apoyado en la Quimiometría. Así, utilizando diseños de experimentos y optimización multicriterio (funciones de deseabilidad), se reduce el número de experiencias a realizar (menor coste y tiempo) y se consigue la máxima eficacia evaluando los factores influyentes y sus interacciones. Dentro de las aportaciones científicas más relevantes e innovadoras derivadas de esta Tesis, cabe destacar la aplicación por primera vez de los procedimientos de extracción basados en PLE, MAE y MSPD al análisis de los compuestos estudiados en algas marinas.