Determinación de 45 plaguicidas en variedades de aguacate por el método QuEChERS y cromatografía de gases-espectrometría de masas en tándem

En el análisis químico, el efecto matriz (ME) se puede definir de varias maneras, pero una definición general ampliamente aceptada es la siguiente: se refiere al cambio en la señal, particularmente un cambio en la pendiente de la curva de calibración cuando la matriz de la muestra o parte de ella está presente durante el análisis de un analito específico. Como aspecto crítico, la EM requiere una investigación exhaustiva durante el proceso de validación de cualquier método analítico, ya que afecta directamente a la precisión de la medición cuantitativa de los analitos objetivo¹. Idealmente, un procedimiento de pretratamiento de muestras debe ser lo suficientemente selectivo como para evitar extraer ningún componente de la matriz de la muestra. Sin embargo, a pesar de los importantes esfuerzos, en la mayoría de los casos muchos de estos componentes de la matriz terminan en los sistemas de determinación final. En consecuencia, estos componentes de la matriz a menudo comprometen los valores de recuperación y precisión, introducen ruido adicional y aumentan el costo total y la mano de obra involucrados en el método.

En la cromatografía de gases (GC), la EM surge debido a la presencia de sitios activos dentro del sistema de GC, que interactúan con los analitos objetivo a través de varios mecanismos. Por un lado, los constituyentes de la matriz bloquean o enmascaran estos sitios activos que, de otro modo, interactuarían con los analitos diana, lo que resulta en una mejora frecuente de la señal². Por otro lado, los sitios activos que permanecen sin obstrucciones pueden causar picos de cola o descomposición del analito debido a interacciones fuertes, lo que conduce a una EM negativa. Sin embargo, esto puede ofrecer beneficios potenciales en ciertos casos². Es crucial enfatizar que lograr la inercia completa en un sistema de GC es extremadamente desafiante, a pesar de utilizar componentes altamente inertes y un mantenimiento adecuado. Con el uso continuo, la acumulación de componentes de la matriz en el sistema de GC se vuelve más pronunciada, lo que provoca un aumento de la EM. Hoy en día, es ampliamente reconocido que los analitos que contienen oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y elementos similares, exhiben una mayor EM ya que interactúan fácilmente con estos sitios activos. Por el contrario, los compuestos altamente estables, como los hidrocarburos o los organohalógenos, no experimentan tales interacciones y no muestran EM observable durante el análisis ^2,3.

En general, la EM no se puede eliminar por completo, lo que lleva al desarrollo de varias estrategias de compensación o corrección cuando la eliminación completa de los componentes de la matriz no es factible. Entre estas estrategias, se ha documentado en la literatura científica la utilización de patrones internos (IS) deuterados, protectores de analitos, la calibración emparejada por matrices, el método de adición de patrones o la modificación de técnicas de inyección 1,2,4,5. Las directrices SANTE/11312/2021 también han recomendado estas estrategias⁶.

Con respecto a la aplicación de la calibración emparejada por matrices para compensar las EM, las secuencias de muestras en situaciones prácticas abarcan diversos tipos de alimentos o varias muestras del mismo producto. En este caso, se supone que el empleo de cualquier muestra del mismo producto compensará efectivamente la EM en todas las muestras. Sin embargo, en la literatura existente no existen suficientes estudios que investiguen específicamente esta cuestión⁷.

La determinación multirresiduo de plaguicidas en matrices que contienen un porcentaje apreciable de grasa y pigmentos constituye una tarea difícil. La considerable cantidad de material coextraído puede afectar significativamente la eficiencia de la extracción e interferir con la determinación cromatográfica posterior, dañando potencialmente la columna, la fuente y el detector, y dando lugar a EM significativas ^8,9,10. En consecuencia, el análisis de plaguicidas a niveles de trazas en dichas matrices requiere una reducción significativa de los componentes de la matriz antes del análisis, al tiempo que garantiza altos valores de recuperación⁷. La obtención de altos valores de recuperación es crucial para garantizar que los análisis de plaguicidas sigan siendo fiables, precisos y cumplan con las normas reglamentarias. Esto es vital para garantizar la inocuidad de los alimentos, la protección del medio ambiente y la toma de decisiones informadas en la agricultura y campos relacionados.

El aguacate es una fruta de alto valor comercial, cultivada en climas tropicales y mediterráneos de todo el mundo y ampliamente consumida tanto en sus regiones de origen como en los numerosos mercados de exportación. Desde el punto de vista analítico, el aguacate es una matriz compleja que contiene un número significativo de ácidos grasos (es decir, oleico, palmítico y linoleico), similar a los frutos secos, un contenido significativo de pigmentos, como en las hojas verdes, así como azúcares y ácidos orgánicos, similares a los que se encuentran en otras frutas¹¹. Debido a su naturaleza grasa, se debe prestar especial atención al emplear cualquier método analítico para el análisis. Si bien el análisis de residuos de plaguicidas en aguacates utilizando GC-MS en algunos casos 8,12,13,14,15,16,17,18,19,20, ha sido relativamente menos frecuente en comparación con otras matrices. En la mayoría de los casos, se ha aplicado una versión del método Qu ick-E asy-Cheap-E ffective-R ugged-S afe (QuEChERS) 8,12,13,14,15,16,17,18. Ninguno de estos estudios ha investigado la consistencia de los EM entre las diferentes variedades de aguacate.

Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue estudiar la consistencia de los MEs y los valores de recuperación de 45 plaguicidas representativos en diferentes variedades de aguacate (i.e., Criollo, Hass y Lorena) utilizando el método QuEChERS con formiato de amonio y GC-MS/MS. Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que se realiza este tipo de estudio en muestras de matriz grasa.