El presente protocolo describe el análisis de residuos de plaguicidas multiclase en variedades de aguacate utilizando el método Qu ick-Easy-Ch eap-E ffective-R ugged-S afe (QuEChERS) con formiato de amonio, seguido de cromatografía de gases-espectrometría de masas en tándem.
La espectrometría de masas en tándem (MS/MS) por cromatografía de gases (GC) es un instrumento analítico preeminente ampliamente empleado para la vigilancia de residuos de plaguicidas en los alimentos. Sin embargo, estos métodos son vulnerables a los efectos de matriz (ME), que pueden afectar potencialmente a la cuantificación precisa en función de la combinación específica de analito y matriz. Entre las diversas estrategias para mitigar las EM, la calibración emparejada con matrices representa el enfoque predominante en las aplicaciones de residuos de plaguicidas debido a su rentabilidad y a su sencilla implementación. En este estudio, se analizaron un total de 45 plaguicidas representativos en tres variedades diferentes de aguacate (i.e., Criollo, Hass y Lorena) utilizando el método Qu ick-Easy-Ch eap-E ffective-R ugged-S afe (QuEChERS) con formiato de amonio y GC-MS/MS.
Para ello, se extrajeron 5 g de la muestra de aguacate con 10 mL de acetonitrilo, y luego se añadieron 2,5 g de formiato de amonio para inducir la separación de fases. Posteriormente, el sobrenadante se sometió a un proceso de limpieza mediante extracción dispersiva en fase sólida empleando 150 mg de MgSO4 anhidro, 50 mg de amina primaria-secundaria, 50 mg de octadecisilano, 10 mg de negro de humo grafitizado y 60 mg de un sorbente a base de óxido de circonio (Z-Sep+). El análisis GC-MS/MS se realizó con éxito en menos de 25 minutos. Se llevaron a cabo rigurosos experimentos de validación para evaluar el rendimiento del método. El examen de una curva de calibración emparejada con la matriz para cada variedad de aguacate reveló que la EM se mantuvo relativamente consistente y menos del 20% (considerada como una EM blanda) para la mayoría de las combinaciones de plaguicidas/variedades. Además, los límites de cuantificación del método fueron inferiores a 5 μg/kg para las tres variedades. Por último, los valores de recuperación de la mayoría de los plaguicidas se situaron dentro del rango aceptable del 70-120%, con valores relativos de desviación estándar inferiores al 20%.
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.
La principal limitación asociada con la calibración emparejada por matrices surge del uso de muestras en blanco como patrones de calibración. Esto conduce a un mayor número de muestras que se deben procesar para el análisis y a una mayor inyección de componentes de la matriz en cada secuencia analítica, lo que puede conducir a mayores demandas de mantenimiento de los instrumentos. Sin embargo, esta estrategia es más adecuada que la adición estándar, que generaría un número mucho mayor de muestras a inyectar d…
The authors have nothing to disclose.
Queremos dar las gracias a EAN University y a la Universidad de La Laguna.
3-Ethoxy-1,2-propanediol | Sigma Aldrich | 260428-1G | |
Acetonitrile | Merk | 1006652500 | |
Ammonium formate | Sigma Aldrich | 156264-1KG | |
AOAC 20i/s autosampler | Shimadzu | 221-723115-58 | |
Automatic shaker MX-T6-PRO | SCILOGEX | 8.23222E+11 | |
Balance | OHAUS | PA224 | |
Centrifuge tubes, 15 mL | Nest | 601002 | |
Centrifuge tubes, 2 mL | Eppendorf | 4610-1815 | |
Centrifuge tubes, 50 mL | Nest | 602002 | |
Centrifuge Z206A | MERMLE | 6019500118 | |
Choper 2L | Oster | 2114111 | |
Column SH-Rxi-5sil MS, 30 m x 0.25 mm, 0.25 µm | Shimadzu | 221-75954-30 | MS GC column |
Dispensette 5-50 mL | BRAND | 4600361 | |
DSC-18 | Sigma Aldrich | 52600-U | |
D-Sorbitol | Sigma Aldrich | 240850-5G | |
Ethyl acetate | Merk | 1313181212 | |
GCMS-TQ8040 | Shimadzu | 211552 | |
Graphitized carbon black | Sigma Aldrich | 57210-U | |
Injection syringe | Shimadzu | LC2213461800 | |
L-Gulonic acid γ-lactone | Sigma Aldrich | 310301-5G | |
Linner splitless | Shimadzu | 221-4887-02 | |
Magnesium sulfate anhydrus | Sigma Aldrich | M7506-2KG | |
Methanol | Panreac | 131091.12.12 | |
Milli-Q ultrapure (type 1) water | Millipore | F4H4783518 | |
Pipette tips 10 – 100 µL | Biologix | 200010 | |
Pipette tips 100 – 1000 µL | Brand | 541287 | |
Pipette tips 20 – 200 µL | Brand | 732028 | |
Pipettes Pasteur | NORMAX | 5426023 | |
Pippette Transferpette S variabel 10 – 100 µL | BRAND | 704774 | |
Pippette Transferpette S variabel 100 – 1000 µL | BRAND | 704780 | |
Pippette Transferpette S variabel 20 – 200 µL | SCILOGEX | 7.12111E+11 | |
Primary-secondary amine | Sigma Aldrich | 52738-U | |
Shikimic acid | Sigma Aldrich | S5375-1G | |
Syringe Filter PTFE/L 25 mm, 0.45 µm | NORMAX | FE2545I | |
Triphenyl phosphate (QC) | Sigma Aldrich | 241288-50G | |
Vials with fused-in insert | Sigma Aldrich | 29398-U | |
Z-SEP+ | Sigma Aldrich | 55299-U | zirconium oxide-based sorbent |
Pesticides | CAS registry number | ||
4,4´-DDD | Sigma Aldrich | 35486-250MG | 72-54-8 |
4,4´-DDE | Sigma Aldrich | 35487-100MG | 72-55-9 |
4,4´-DDT | Sigma Aldrich | 31041-100MG | 50-29-3 |
Alachlor | Sigma Aldrich | 45316-250MG | 15972-60-8 |
Aldrin | Sigma Aldrich | 36666-25MG | 309-00-2 |
Atrazine | Sigma Aldrich | 45330-250MG-R | 1912-24-9 |
Atrazine-d5 (IS) | Sigma Aldrich | 34053-10MG-R | 163165-75-1 |
Buprofezin | Sigma Aldrich | 37886-100MG | 69327-76-0 |
Carbofuran | Sigma Aldrich | 32056-250-MG | 1563-66-2 |
Chlorpropham | Sigma Aldrich | 45393-250MG | 101-21-3 |
Chlorpyrifos | Sigma Aldrich | 45395-100MG | 2921-88-2 |
Chlorpyrifos-methyl | Sigma Aldrich | 45396-250MG | 5598-13-0 |
Deltamethrin | Sigma Aldrich | 45423-250MG | 52918-63-5 |
Dichloran | Sigma Aldrich | 45435-250MG | 99-30-9 |
Dichlorvos | Sigma Aldrich | 45441-250MG | 62-73-7 |
Dieldrin | Sigma Aldrich | 33491-100MG-R | 60-57-1 |
Diphenylamine | Sigma Aldrich | 45456-250MG | 122-39–4 |
Endosulfan A | Sigma Aldrich | 32015-250MG | 115-29-7 |
Endrin | Sigma Aldrich | 32014-250MG | 72-20-8 |
EPN | Sigma Aldrich | 36503-100MG | 2104-64-5 |
Esfenvalerate | Sigma Aldrich | 46277-100MG | 66230-04-4 |
Ethion | Sigma Aldrich | 45477-250MG | 563-12-2 |
Fenamiphos | Sigma Aldrich | 45483-250MG | 22224-92-6 |
Fenitrothion | Sigma Aldrich | 45487-250MG | 122-14-5 |
Fenthion | Sigma Aldrich | 36552-250MG | 55-38-9 |
Fenvalerate | Sigma Aldrich | 45495-250MG | 51630-58-1 |
HCB | Sigma Aldrich | 45522-250MG | 118-74-1 |
Iprodione | Sigma Aldrich | 36132-100MG | 36734-19-7 |
Lindane | Sigma Aldrich | 45548-250MG | 58-89-9 |
Malathion | Sigma Aldrich | 36143-100MG | 121-75-5 |
Metalaxyl | Sigma Aldrich | 32012-100MG | 57837-19-1 |
Methidathion | Sigma Aldrich | 36158-100MG | 950-37-8 |
Myclobutanil | Sigma Aldrich | 34360-100MG | 88671-89-0 |
Oxyfluorfen | Sigma Aldrich | 35031-100MG | 42874-03-3 |
Parathion-methyl | Sigma Aldrich | 36187-100MG | 298-00-0 |
Penconazol | Sigma Aldrich | 36189-100MG | 66246-88-6 |
Pirimiphos-methyl | Sigma Aldrich | 32058-250MG | 29232-93-7 |
Propiconazole | Sigma Aldrich | 45642-250MG | 60207-90-1 |
Propoxur | Sigma Aldrich | 45644-250MG | 114-26-1 |
Propyzamide | Sigma Aldrich | 45645-250MG | 23850-58-5 |
Pyriproxifen | Sigma Aldrich | 34174-100MG | 95737-68-1 |
Tolclofos-methyl | Sigma Aldrich | 31209-250MG | 5701804-9 |
Triadimefon | Sigma Aldrich | 45693-250MG | 43121-43-3 |
Triflumizole | Sigma Aldrich | 32611-100MG | 68694-11-1 |
α-HCH | Sigma Aldrich | 33377-50MG | 319-86-8 |
β-HCH | Sigma Aldrich | 33376-100MG | 319-85-7 |