Análisis de Residuos de Plaguicidas en Tomate Mediante El Uso de Quechers y Cromatografía Líquida...

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Ahumada, Diego A.; Zamudio, Adriana M.ANLISIS DE RESIDUOS DE PLAGUICIDAS EN TOMATE MEDIANTE EL USO DE QuEChERS Y

CROMATOGRAFA LQUIDA ULTRARRPIDA ACOPLADA A ESPECTROMETRA DE MASASRevista Colombiana de Qumica, vol. 40, nm. 2, 2011, pp. 227-245

Universidad Nacional de ColombiaBogot, Colombia

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Revista Colombiana de Qumica,ISSN (Versin impresa): [email protected] Nacional de ColombiaColombia

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REVISTA COLOMBIANA DE QUMICA, VOLUMEN 40, nro. 2 DE 2011

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Rev. Colomb. Qum., 2011, 40(2): 227-246

1 LaboratoriodeInocuidadQumica.CentrodeBiosistemas.FacultaddeCienciasNaturaleseIngeniera.UniversidadJorgeTadeoLozano.BogotD.C.,Colombia.

2 [email protected]

ANLISIS DE RESIDUOS DE PLAGUICIDAS EN TOMATE MEDIANTE EL USO DE QuEChERS Y CROMATOGRAFA LQUIDA ULTRARRPIDA

ACOPLADA A ESPECTROMETRA DE MASAS

ANALYSIS OF PESTICIDE RESIDUES IN TOMATO USING QuEChERS SAMPLE PREPARATION AND ULTRA FAST LIQUID CHROMATOGRAPHY

COUPLED TO MASS SPECTROMETRY

ANLISE DE RESDUOS DE PESTICIDAS EM TOMATE USANDO QuEChERS E CROMATOGRAFIA LQUIDA ULTRA RPIDA ASSOCIADA

ESPECTROMETRIA DE MASSAS

Diego A. Ahumada1,2, Adriana M. Zamudio1

Recibido:23/07/11-Aceptado:09/09/11

adecuadosenlosrangosdetrabajo.Paraprobar la metodologa desarrollada, seevaluaronmuestras de frutos de tomateprovenientesdeldepartamentodeBoya-c y se hall indoxacarb en cantidadesinferioresallmitemximoderesiduos.

Palabras clave:plaguicidas,espectro-metrademasas,cromatografalquida.

AbstRActWedeveloped amultiresiduemethod fordetermining24pesticidesofdifferentphy-sicochemical characteristics presents ontomato.TheextractionprocessisbasedontheQuEChERSmethod,andthedetermi-nation of the compounds was performedusing ultra performance liquid chromato-

ResumenSe desarroll un mtodo multirresiduoparaladeterminacinde24plaguicidasde diferentes caractersticas fisicoqumi-casentomate.ElprocesodeextraccinsebasenelmtodoQuEChERSylade-terminacindeloscompuestosserealizmediantecromatografalquidaultrarr-pidaacopladaaespectrometrademasas.Losresultadosdelavalidacinindicaronque el mtodo presenta porcentajes derecuperacindeentreel71,3yel114%,coeficientes de variacin inferiores al 20%,lmitesdedeteccinentre0,002y0,225 mg/kg, lmites de cuantificacin entre0,009y0,750mg/kg.Enlosestu-diosdelinealidad,paratodoslosparme-trosevaluados,seobtuvieronresultados


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graphycoupledtomassspectrometry.Thevalidation results indicated that the me-thodpresentsrecoveriesbetween71.3and114%, coefficients of variation below 20%, detection limits from0.002 to 0.225mg/kg, quantification limits between 0.009 and 0.750mg/kg.Inlinearitystudies,theresul-tswere adequate in the ranges evaluatedforalltheparametersinthisstudy.Finally,to test methodology, some samples fromtheDepartmentofBoyacwereanalyzed.Indoxacarbwaspresentinamountsbelowthemaximumresidueslimit.

Key words: Pesticides,massspectro-metry,liquidchromatography.

Resumo

Desenvolvemos ummtodomultiresduopara determinar 24 pesticidas de diferen-tes caractersticas fsico-qumicas em to-mate. O processo de extrao baseadonomtodoQuEChERS.Nadeterminaodos compostos utilizou-se cromatografia lquida de ultra-desempenho acoplada aespectrometriademassa.Osresultadosdavalidao indicaram que o mtodo apre-sentourecuperaesentre71,3e114%,oscoeficientes de variao estiveram abaixo de20%,oslimitesdedetecoentre0,002e 0,225 mg/kg, os limites de quantificao entre0,009e0,750mg/kg.Emestudosdelinearidade,sedescobriuque,paratodososparmetros, os resultados foram adequa-dos.Paratestarametodologiadesenvolvi-da,testaramamostrasdodepartamentodeBoyaceconstatouapresenadeindoxa-carbeemquantidades inferioresao limitemximoderesduos.

Palavras-chave: pesticidas, espec-trometriademassas.

IntRoDuccInEnlosltimosaos,elanlisisderesiduosdeplaguicidasesuncampodelaqumicaanalticaquehadespertadoungranintersendiferentescentrosdeinvestigacin,uni-versidadesyorganizacionesgubernamen-tales, consecuencia del gran nmero denuevoscompuestosqueseintroducenenelmercado,lasnuevasregulacionesestable-cidaspuesestasresultansercadadamsrestrictivasencuantoallmitemximoderesiduos(LMR)yelinterssocial,econ-micoyacadmicopormejorar lacalidadenelconsumodelosalimentos,locualtie-neungranimpactoenelmercadomundial(1).

Como consecuencia de las caracte-rsticasparticularesdelosplaguicidasylanecesidaddecontarconmtodoscadavez ms precisos, especficos, exactos, rpidosyrobustos,lastcnicascromato-grficas resultan ser la opcin ms ade-cuadaparaestetipodedeterminacionescualitativasy/ocuantitativas(2).Lacro-matografa es probablemente la tcnicaanaltica ms empleada en laboratoriosdebidoanumerosas razones: i) lossen-sibles mtodos de deteccin existentes,ii) la capacidad de separar, identificar y analizardemanera cualitativay cuanti-tativa,yiii)laaltarapidezdelosanlisiscromatogrficos, los cuales van desde varios minutos hasta algunos segundosenciertascircunstancias(3).

A principios de la ltima dcada, lacromatografa de alta eficiencia acoplada aespectrometrademasassehaconver-tidoenlatcnicaporexcelenciaparaladeterminacin de residuos de contami-nantes (4-6). Esta preferencia se debe a la enorme diversidad de propiedadesfisicoqumicas que presentan estos com-


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puestos,sumadaalagranversatilidadyalamayorcantidaddegruposqumicosquepuedenanalizarse,comparadaconlacromatografadegases(7).

Losdesarrollostecnolgicosactualesreferentes a cuadrupolos, trampas ini-cas y otros filtros de masas proveen a los sistemasdeespectrometrademasasdeuna alta especificidad y selectividad en un amplio rango de masas, lo cual haconducidoalaeliminacincasicompletadeinterferentesenelregistrodelasealdelosanalitos,manteniendoasuvezunaadecuadasensibilidad.Estosdesarrolloshanmarcado una tendencia a la evolu-cindetcnicasanalticasquerequieranpocapreparacindemuestraypresentenuna mnima retencin cromatogrfica (8, 9).

En2003buscandosuperar todos losinconvenientesprcticosdelosmtodosmultirresiduo existentes de la poca yaprovechando la selectividad de los es-pectrmetrosdemasas,seintrodujounanueva metodologa de anlisis de resi-duosdeplaguicidasenmaterialvegetal,denominada QuEChERS (acrnimo eningls de Quick, Easy, Cheap, Effecti-ve, Rugged, y Safe) (10). Este mtodoimplicadosetapasfundamentales:enlaprimera, los plaguicidas se extraen conacetonitrilo en presencia de sulfato demagnesioyacetatodesodio.Lasegun-daetapacorrespondeaunalimpiezadelextractoconbaseenlaaplicacindeex-traccinenfaseslidapordispersinconuna amina primaria secundaria (PSA).En la actualidad se realizan diferentesmodificaciones al mtodo, de manera que continuamente se logranadaptacionesanuevas matrices o compuestos de dife-rentescaractersticas (11-13).As, junto

con lacromatografa lquidaacopladaaespectrometrademasas,estemtodofa-cilitaelanlisisdeunnmeroelevadodecompuestosenuntiempomuycorto.

Enesteartculoaparecenlosresulta-dos de la validacin de lametodologaanalticadesarrollada (14),basadaenelmtodoQuECHERS,paraladetermina-cinderesiduosdeplaguicidasentomate(Solanum lycopersicum), mediante cro-matografalquidaultrarrpidaacopladaa espectrometra de masas (UFLC-MS,de sus siglas en ingls). Asimismo, semuestranlosresultadosenlaevaluacindemuestras provenientes de un cultivodetomateubicadoeneldepartamentodeBoyac(Colombia).

mAteRIALes Y mtoDosmateriales de referencia, reactivos y solucionesSetrabajconestndaresdeplaguicidasdepurezamayoral95%,provenientedelas casas comerciales Dr Ehrenstorfery Chemservice. Las soluciones madrefueron preparadas en concentracionescercanas a 500g/mLen acetonitriloometanolyalmacenadasenfrascosmbara -20 C. La mezcla de plaguicidas sepreparenmetanol, tomandodiferentesvolmenesdecadaunadelassolucionesmadrehastaobtenerunrangodeconcen-traciones entre 0,64 y 9,95 g/mL. Esta solucinsealmacenenfrascombara-20C.Lossolventesempleadosenesteestudio fueron J.T.Baker gradoHPLC.Para los ensayos de extraccin se utili-zaronsalesdeQuEChERSRestekQ-SepTMyparalalimpiezadelosextractosseemplearonlosadsorbentesRestekdSPEQ-Sep TM. Se emple como estndar


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subrrogadotrifenilfosfato(TPP)ycomoestndar interno (E.I.) fosfato de tris-(1,3-dicloroisopropil).

Instrumentos y equiposEl anlisis cromatogrfico se llev a cabo en un cromatgrafo lquido ultrarrpidoShimadzu Prominence (Maryland, CA,EUA),acopladoaundetectorselectivodemasasLCMS-2020.Seempleungenera-dor de nitrgeno ABN2ZE Peak Scientific (Billerica,USA).El cromatgrafo cuentaconuninyectorautomticoSIL20AUFLC7673 Shimadzu (Maryland, CA, EUA), una bombabinariadealtapresin,unsistemade desgasificacin en lnea y un horno para elcontroldelatemperaturadelacolumna.El control del sistema cromatogrfico y la adquisicinyelprocesamientodedatosserealizaron con el software Lab Solutionsversin3.5.

Condiciones cromatogrficas

Losanlisisserealizaronenunacolum-na Shim Pack (6 cm 2 mm d.i., tamao departculade2,1myfaseestaciona-riaC18),enmododegradientelinealconcidofrmicoal0,1%(P/V)yacetatodeamonio5mMenaguaMilli-Q (A).Lafase orgnica empleada fue acetonitrilo(B). El programa de elucin utilizado,expresadocomoporcentajedeB,iniciaa

0%(0min)aumentaa20%en0,01min,semantienepor0,3min,posteriormentellegahasta55%en8,5miny luegoau-menta hasta el 100% en los siguientes1,5 min. Finalmente, se mantiene por1,5 min. Para restituir la fase mvil ala condicin inicial del anlisis se pasade100%a0%deBen2min,dondesemantienepor5minparaequilibrarlaco-lumna.Eltiempototaldeanlisisfue12min.Elvolumendeinyeccinfue5L,la temperatura de columna 45 C y el flu-jodefasemvil0,3mL/min.

condiciones de la interfaz y espectrmetro de masasEl equipo cuenta con una interfaz tipoDUIS(ESI,APCI)queseoperenmodoESI, con un flujo de gas de secado de 15 L/min y un flujo de gas nebulizador de 1,5L/min.Las temperaturasdelbloquedecalentamientoydelalneadeelimina-cindelsolventecorrespondierona200y250C,respectivamente.

Losanlisisfueronllevadosdemanerasimultneaenmodopositivoynegativo,elvoltajeaplicadoenelcapilarcorrespondia4500y-4500V,respectivamente.TodoslosanlisisfueronrealizadosenmodoSIM.LaTabla1muestralosionesseleccionadosyelmododeionizacinparacadaunodeloscompuestos.


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tabla 1. Iones de cuantificacin (T) y de calificacin (C) para los compuestos estudiados

Compuesto In T In C1 In C2

Modo de ionizacin positivo

Tiociclam 182 184

Acefato 201 184

Monocrotofos 241 224

Metomil 163 180

Carbendazim 199 233

Dimetoato 230 199

Carbofuran 222 165

Metalaxil 280 281

Imazalil 297 299

Pirimetanil 200 201

Dimetomorf 390 388

Azosxistrobina 404 405

Metoxifenozida 369 313

Espinosad A 733 734

Espinosad D 747 748

Difenoconazol 406 407

Benalaxil 326 327

Indoxacarb 528 550

Modo de ionizacin negativo

imidaclorprid 256 297 -254

tebuconazol 308 310 -352

cimoxanil -197 -233

profenofos -343 -345

hexaconazol -358 360

famaxadona -373 -374

clorfenapird -349 -347

mtodo de extraccinPara el desarrollo y validacin de lametodologa, se utilizaron muestras detomate (Solanum lycopersicum) certifi-cadas como productos orgnicos, obte-nidas en supermercados de cadena. Selavaron con abundante agua y se retir

todomaterialajenoalafrutaquepudieraencontrarse en su superficie. Para asegu-rarquelasmuestrasseencontraranlibresde plaguicidas se evaluaron medianteUFLC-MS.


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ParalaextraccindelosplaguicidasseempleelmtodoQuEChERSconal-gunas modificaciones (14). Para realizar esteproceso,enuntubodecentrifugasepesaron10gdemuestrahomogeneizada,seadicionTPP,sedejenreposopor10miny,transcurridoesetiempo,seadicio-naron 10 mL de acetonitrilo acidificado con cido actico al 1% (V/V), 4 g deMgSO4anhidroy1gdeAcONa,agitadomanualmentepor1min.Posteriormente,se llev al bao de ultrasonido por 10min,secentrifuga4500rpmpor5miny, conayudadeunapipeta, se tomaron10 mL del sobrenadante (Solucin A),los cuales se transfirieron a un tubo de centrifugade15mL.

Paraelprocesodelimpieza,porcadamililitrodeextracto(solucinA)seadi-cionaron25mgdePSA(aminaprimaria/secundaria)y150mgdeMgSO4anhidro,

seagitmanualmentepor30sysecen-trifugpor2mina4500rpm.Finalmen-te, el sobrenadante se filtr a travs de unamembranade0,22mdePTFE(So-lucin B), se transfiri a un vial de cro-matografadondeseadicionelestndarinterno(E.I.).

Validacin de la metodologaSe evalu la especificidad de la me-todologamediante lacomparacindeblancosdematrizyblancosdematrizfortificados; adems, para evaluar laexactitudy laprecisinsefortificaronmuestras de tomate a tres diferentesconcentraciones equivalentes a los ni-veles1,3y5delacurvadecalibracin(Tabla2).Paraevaluarlaprecisinin-termediaseanalizaronmuestrasfortifi-cadasalosniveles1,3y5endiferentesperiodosdetiempo.

tabla 2. Concentraciones de fortificacin para la evaluacin de la precisin y la exactitud

Plaguicidaconcentracin mg/kg

Plaguicidaconcentracin mg/kg

n1 n3 n5 n1 n3 n5

Acefato 0,32 0,96 1,60 Hexaconazol 0,10 0,29 0,49

Carbendazim 0,12 0,35 0,58 Difenoconazol 0,11 0,34 0,57

Dimetoato 0,20 0,60 1,00 Indoxacarb 0,10 0,30 0,50

Thiocyclam 0,14 0,42 0,70 Clorfenapryd 0,49 1,47 2,46

Metomil 0,05 0,15 0,25 Azosxistrobina 0,02 0,06 0,10

Imidacloprid 0,28 0,84 1,39 Benalaxil 0,01 0,04 0,06

Cymoxanil 0,60 1,80 3,00 Famaxadona 0,75 2,25 3,75

Carbofuran 0,07 0,21 0,35 Imazalil 0,04 0,12 0,20

Dimetomorf 0,20 0,60 1,00 Metoxifenozida 0,03 0,09 0,15

Pirimetanil 0,23 0,70 1,17 Monocrotofos 0,04 0,12 0,19

Metalaxyl 0,01 0,04 0,07 Profenofos 0,30 0,90 1,50

EspinosadA+D 0,15 0,44 0,74 Tebuconazol 0,09 0,26 0,43


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Laevaluacindelalinealidadserea-lizpreparandocurvasdecalibracinenblancosdematriz;cadacurvaestcom-puestadecincopuntosonivelesdecon-centracin.Laevaluacindelos lmitesde deteccin y cuantificacin se realiz siguiendomtododelaIUPAC(15).Seinyectaron blancos de tomate y se eva-luelruidoenlazonadondeseencon-trabacadaunodelosplaguicidas;poste-riormente, se fortificaron muestras a los lmites de cuantificacin y se realiz la extraccinparadeterminarlaprecisinylaexactituddelmtodo.Finalmente,paraevaluarlarobustezdelmtodoseempleel modelo de Youden Steiner (16). Todos los ensayos se realizaron por quintupli-cado y los resultados obtenidos fueronanalizadosdeacuerdoconelparmetroevaluado,medianteelpaqueteestadsti-co PASW STATISTICS 18 del entornoIBMSPSS

evaluacin de muestras realesEl mtodo se aplic a muestras realestomando muestras en una finca de pro-duccin de tomate Bachu ubicada enlaveredadeSopot,municipiodeVillade Leyva del departamento de Boyac(N 5 37 24,4 y O 73 33 3,03). Esta finca se encuentra a una altura de 2094 msnm;laproduccinserealizabajoin-vernadero.

Durantelapocadecosecha,serea-lizaroncuatromuestreosduranteunmes.Semanalmente se seleccionaron al azarfrutos de tomate que se encontraran enelpuntodemaduracinestablecidoporelproductor.Cadamuestraestuvocom-puestapor1kgdetomatesaproximada-mente. Las muestras fueron transporta-das inmediatamente al laboratorio y se

procediarealizarsuanlisispordupli-cado.Deestamanera,duranteelperiodode evaluacin se analizaron 16 muestras.

ResuLtADos Y DIscusInEspecificidad

Lacomparacin entre el blancodema-triz obtenido y el blanco fortificado (concentracinms baja de la curva decalibracin)mostrquecumplecon losparmetrosqueestablecelaguadevali-dacindemtodosanalticosdelaUninEuropea (17), ya que ninguno de loscompuestos evaluados present interfe-renciassuperioresal30%delarespuesta.Sinembargo,para algunoscompuestos,comoelcasodecarbendazimydifenoco-nazol,seencontraronalgunasinterferen-cias que dificultaron el proceso de inte-gracin;portanto,sedecidiaumentarlaconcentracindeestoscompuestosparaevitar este tipo de inconvenientes en lacuantificacin.

efecto matrizEn el anlisis de residuos de plaguici-das, el efecto matriz se define como la variacin de la respuesta cromatogr-fica inducida por los compuestos de la matriz (18). Para el caso especfico de lacromatografa lquidaacopladaaes-pectrometrademasas,sehaencontradoque el proceso de ionizacin que ocu-rreen la interfazdel instrumentoseveafectado por compuestos que coeluyenconlosanalitosquesedeseadeterminar(19).Deestamanera,seevaluelefectomatrizmediantelacomparacindecur-vasdecalibracinrealizadasensolventeyenblancodematriz.Losresultadosdeestosensayosseevaluaronmedianteel


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clculodelporcentajedeefectomatriz(relacin reasmatriz-solvente) y an-lisis de covarianza (18). En laTabla 3seobservanalgunosdelosresultadosdeestaevaluacin:lamayoradeloscom-puestospresentanporcentajesdeefectomatrizinferioresal100%,locualindicaqueelefectopredominantedeloscom-

ponentesdelamatrizeseldelasupre-sindelaionizacindelosplaguicidasanalizados.Al realizar el anlisis esta-dstico(ANCOVA)seconcluyequeentodosloscompuestossepresentaefectomatriz (p< 0,05), a excepcinde imi-daclorpridenmodonegativo,locualesobjetodeotroestudio(20).

tabla 3.Resultadosdeporcentajeefectomatriz(Nivel1delaconcentracin)yprobabilidades(p)obtenidasmedianteelanlisisdeANCOVA

Plaguicida % efecto matriz AncoVA (p) compuesto%

efecto matriz

AncoVA (p)

Acefato 57,69


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tabla 4.Rangosdeconcentracinyparmetrosderegresinobtenidosparacadacurva.

PlaguicidaRango de

concentracin(ng/mL)

Resultados de regresin

Pendiente(mL/g) Intercepto

Coeficiente de correlacin

Acefato 40 - 1600 16,797 0,851 0,986

Azosxistrobina 20 - 100 12,265 -0,058 0,995

Benalaxil 12 - 58 36,088 -0,067 1,000

Carbendazim 10 - 575 69,394 1,726 0,985

Carbofuran 20 - 350 4,964 0,207 0,975

Icmoxanil 491 - 3000 0,178 0,203 0,987

Clorfenapird 207 - 3000 0,027 0,041 0,984

Difenoconazol 9 - 568 16,622 0,319 0,987

Dimetoato 20 - 1000 28,822 1,285 0,990

Dimetomorf1 10 - 1000 25,631 0,515 0,976

Dimetomorf2 10 - 1000 34,951 0,734 0,976

Famaxadona 750 - 3750 0,089 0,324 0,974

Hexaconazol(-) 97 - 490 0,261 0,051 0,982

Hexaconazol(+) 97 - 490 0,491 0,088 0,978

Imazalil 40 - 198 3,949 -0,046 0,998

Imidaclorprid(-) 279 - 1592 0,065 0,041 0,986

Imidaclorprid(+) 279 - 1592 0,445 0,249 0,984

Indoxacarb 20 - 2175 26,725 0,421 0,984

Metalaxil 10 - 66 7,439 0,141 0,985

Metomil 20 - 250 3,975 0,171 0,987

Metoxifenozida 30 - 150 10,632 -0,056 0,999

Monocrotofos 39 - 194 30,428 -0,223 0,997

Pirimetanil 11 - 1165 212,450 5,233 0,991

Profenofos 300 - 1500 0,015 -0,002 0,989

EspinosadA 100 - 737 0,307 0,070 0,945

EspinosadD 100 - 737 0,076 0,016 0,935

Tebuconazol 86 - 430 1,089 -0,018 0,996

Tiociclam 140 - 750 0,261 0,103 0,970


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respuesta cromatogrfica, respectiva-mente).Paraestaevaluacinseaplicunaprueba t, la cual indicque todosloscoeficientesdecorrelacinsones-tadsticamente iguales a 1( = 0,05).Deigualmanera,serealizunapruebadefaltadeajusteodesvodelinealidadcuyoobjetivoesevaluarlosrangosdeconcentracin en los cuales se elabo-r la curva y determinar si se presen-tan desvos a concentraciones altas obajas de la respuesta en funcinde laconcentracin.Estaprueba revelqueningncompuestopresentdesvosdelinealidad ( = 0,05). Finalmente, deacuerdoconlaguadevalidacindelaUninEuropea,sedeterminaronlosre-sidualesysehallqueningunoexcedeel20%(17).

PrecisinLaprecisindelametodologaparacadaunodeloscompuestosseevaluconestu-diosde repetibilidadydeprecisin inter-media(interdas),aplicandoladetermina-cin del coeficiente de variacin (%CV).

LaTabla5presentalos%CVdecadaunodeloscompuestosevaluados.Parare-petibilidad,seobtuvieron%CVinferioresdel 15%. Compuestos como carbofuran,carbendazim, clorfenapird, hexaconazol,entre otros, presentan valores inferioresdel 5% en algunas ocasiones, lo cual in-dicaqueladispersinesbastantebaja.Encuantoalosvaloresobtenidosparapreci-sin intermedia, se observa un aumentoconsiderabledeladispersin;porejemplo,enelcasodeacefatoenelnivel5,sepasade un %CV de 7,4 a 17,6%. Estas variacio-nessepuedenatribuirafenmenosdedis-persinyperturbacionesenlasrespuestascromatogrficas, teniendo en cuenta que la metodologaanalticanoimplicamayoresvariacionesdeacuerdoconlopublicadoenliteratura(17).

Sinembargo,apesardeestosaumentoseneltiempo,paratodosloscompuestos,aexcepcin de profenofos y espinosad D,sepresentan%CV inferioresdel20%, locualindicaquelametodologaesprecisa,deacuerdoalasguasdevalidacindelaUninEuropea(17),


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tabla 5.Resultadosderepetibilidadydeprecisinintermediadelametodologa

Repetibilidad Precisin intermedia

comPuesto %cV n1 %cV n3 %cV n5 %cV n1 %cV n3 %cV n5

Acefato 6,4 6,3 7,4 3,3 9,8 17,6

Azosxistrobina 8,5 8,0 8,8 8,9 12,3 12,6

Benalaxil 10,0 9,3 10,5 13,2 14,1 12,4

Carbendazim 4,9 1,2 1,8 10,1 6,9 5,3

Carbofuran 6,2 4,9 3,0 1,9 5,7 12,0

Cimoxanil 7,8 4,8 2,4 2,7 8,2 7,1

Clorfenapird 6,7 3,6 4,2 10,8 13,3 10,8

Difenoconazol 6,5 3,4 3,9 6,3 11,1 7,8

Dimetoato 7,7 2,7 2,9 1,6 4,0 15,2

Dimetomorf1 9,8 13,5 12,2 7,0 12,5 17,1

Dimetomorf2 7,7 12,4 10,2 15,5 11,8 19,0

Famaxadona 6,7 6,8 6,1 8,9 7,9 8,6

Hexaconazol(-) 6,5 1,9 5,1 19,0 16,1 7,7

Hexaconazol(+) 6,5 2,9 4,9 11,3 7,5 7,6

Imazalil 12,8 13,4 13,4 16,3 15,3 15,7

Imidaclorprid(-) 4,2 3,9 2,6 14,2 9,8 14,5

Imidaclorprid(+) 5,8 2,5 7,0 6,2 3,5 9,7

Indoxacarb 7,6 5,6 5,7 17,6 16,9 17,8

Metalaxil 8,4 3,2 3,1 7,3 6,8 9,9

Metomil 8,1 5,4 4,9 7,1 7,9 12,7

Metoxifenozida 13,9 12,7 13,5 14,0 16,1 12,7

Monocrotofos 10,9 11,0 9,8 11,8 13,1 13,9

Pirimetanil 7,2 6,2 2,5 6,7 10,2 12,1

Profenofos 15,9 15,7 15,5 21,5 20,7 18,4

EspinosadA 10,2 2,5 4,6 10,0 20,0 18,8

EspinosadD 11,2 2,2 10,3 19,7 15,6 13,4

Tebuconazol 9,9 8,2 9,9 10,3 12,2 13,7

Tiociclam 10,4 4,8 5,6 10,0 15,0 17,2


238

Igualmente, se aplic una prueba deLeveneparadeterminarsiexistehomoge-neidaddevarianzas.Losresultadosindi-caronque,paratodosloscompuestos,nosepresentandiferenciasestadsticasentrelasvarianzasdecadaunodelosnivelesdeconcentracinenlosdosexperimentos(repetibilidadyprecisinintermedia).Deestamanera,seconcluyequelaprecisindelametodologanovaraenfuncindelaconcentracin(23).

exactitudEsteparmetrodevalidacinseevalude-terminando el porcentajede recuperacinmediante la fortificacin de muestras a tres diferentesconcentraciones,alasqueselesaplicelprocesodeextraccin.Debidoa

quesepresenthomogeneidaddevarian-zas, es posible promediar los porcentajesde recuperacin obtenidos para cada unodeloscompuestosenlosdiferentesnivelesdeconcentracin.LasFiguras1y2mues-tranlosporcentajesobtenidos.

EnlaFigura1seobservanloscom-puestos que presentaron los menoresporcentajes de recuperacin. Se evi-denciaqueningunodeloscompuestospresenta porcentajes de recuperacininferiores del 70%, lmite establecidoenlaliteratura(17).LaFigura2exhibeloscompuestosquepresentaronmayo-res porcentajes de recuperacin. Nin-guno excede el 120%, con lo cual seconcluyequeelmtodoesexactoparatodosloscompuestos(17).

Figura 1.Porcentajesderecuperacinparaloscompuestosquepresentaronvaloresentreel71,3yel95,3%.

Porc

enta

je d

e re

cupe

raci

n %

71.375.3 75.7 80.1

80.382.8 83.9

88.388.6

91.3 91.7 92.294.9 95.3


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Figura 2.Porcentajesderecuperacinparaloscompuestosquepresentaronvaloresentreel95,4yel114,0%.

Eltiociclamesuncompuestodelquediferentespublicacionesybasesdedatosespecializadas en el anlisisde residuosdeplaguicidasreportanbajosporcentajesde recuperacin; sin embargo, las modifi-cacionesrealizadasenestetrabajoalm-todoQuEChERS(alasistirlaextraccincon ultrasonido y emplear acetonitriloconcidoactico)permitenobtenerpor-centajesderecuperacinsuperiores(14).

Lmites de deteccin y cuantificacin

Ladeterminacindeloslmitesdedetec-cin y cuantificacin se realiz mediante elmtodopropuestoporlaIUPAC(15).Sedeterminelruidodevariosblancosenlaszonasenlasqueeluyencadaunodeloscompuestos,secalculladesvia-

cin estndar y se estim la concentra-cindeestoslmites.

Altratarsederesiduosdecontaminan-tesenalimentos,ladeterminacindeestoslmites no solo requiere esta estimacin,sinoqueesnecesariocomprobarsuvera-cidad. Por consiguiente, para los lmitesde deteccin se fortific un blanco con las concentracionesestimadasysecalculsurelacinsealruido(S/R);enelcasoenelquelarelacinS/Rtuvounvalorinferioratres,seaumentlaconcentracinhastaobtener relaciones adecuadas. La Tabla 6 muestra los valores lmites de deteccinestimados, la relacin seal ruido y loslmites de deteccin propuestos para loscompuestosquepresentaronsealesruidoinferioresatres.

Porc

enta

je d

e re

cupe

raci

n %

95.495.499.4 99.6 102.1

102.3102.4 103.5 105.3 106.0107.1112.4112.9 114.0


240

tabla 6.Lmitesdedeteccin(LD)yrelacionesseal/ruido(S/R)paracadaunodelosplagui-cidas

LD estImADo

mg/kgs/R

LD FInAL mg /kg

s/R

Acefato 0,010 36,5 0,010 36,53

Azosxistrobin 0,001 1,79 0,006 3,81

Benalaxil 0,002 1,97 0,003 3,17

Carbendazim 0,003 3,81 0,003 3,81

Carbofuran 0,005 10,93 0,005 10,93

Cimoxanil 0,011 1,20* 0,180 4,50

Clorfenapird 0,077 0,00* 0,140 4,97

Difenoconazol 0,002 40,5 0,002 40,58

Dimetoato 0,005 11,4 0,005 11,36

Dimetomorf1 0,003 55,7 0,003 55,71

Dimetomorf2 0,004 5,60 0,004 5,60

Famaxadona 0,005 1,15* 0,225 3,15

Hexaconazol(-) 0,021 2,34* 0,030 5,40

Hexaconazol(+) 0,024 2,03* 0,030 4,80

Imazalil 0,005 3,12 0,005 3,12

Imidaclorprid(-) 0,041 1,57* 0,084 2,15

Imidaclorprid(+) 0,031 1,80* 0,084 1,80

Indoxacarb 0,002 0,00* 0,007 33,76

Metalaxil 0,003 8,99 0,003 8,99

Metomil 0,006 9,02 0,006 9,02

Metoxifenozida 0,001 2,13* 0,009 5,13

Monocrotofos 0,012 3,12 0,012 3,12

Pirimetanil 0,003 35,3 0,003 35,27

Profenofos 0,090 2,12* 0,100 3,12

EspinosadA 0,031 5,00 0,031 5,00

EspinosadD 0,072 6,96 0,072 6,96

Tebuconazol 0,03 1,79* 0,060 77,89

Tiociclam 0,011 2,69* 0,050 14,06

*Paraestoscompuestosseaumentlaconcentracinparaobtenerrelacionesseal/ruidosuperioresa3.


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Alrealizarlaestimacindeloslmi-tes de cuantificacin, muchos de estos coincidan o presentaban valores muycercanos al punto ms bajo de la cur-va de calibracin; por tanto, para estoscompuestos se decidi adoptar el va-lormsbajodelacurvacomoel lmitede cuantificacin. Para los compuestos restantes, se fortificaron las muestras al nivelestimadoysecalcularonsupreci-sin(como%CV)ysuexactitud(como

porcentajederecuperacin).LaTabla7muestraqueparaestoscompuestosaesteniveldeconcentracin,seencuentraquelosporcentajesderecuperacinestnen-treel70yel120%,locualindicaqueaestasconcentraciones lametodologaesexacta. Sin embargo, elCVdel acefatopresent valores superiores al 20%. Enloscompuestosrestantes,lametodologacumpleconloscriteriosestablecidosenlaliteratura(17).

tabla 7. Lmites de cuantificacin (LC) con su respectivo %CV (CV) y porcentaje de recupera-cin(%R)

CompuestoLC

mg/kg%R

Precisin como CV

CompuestoLC

mg/kg%R

Precisin como CV

Repetibilidad

(%)Intermedia

(%)Repetibilidad

(%)Intermedia

(%)

Acefato 0,041 83,6 6,4 20,7 Indoxacarb 0,020 82,9 7,6 19,7

Benalaxil 0,010 88,3 10,0 13,2 Metalaxil 0,010 109,4 8,4 17,2

Carbendazim 0,010 85,3 4,9 18,6 Metomil 0,020 115,2 8,1 19,8

Carbofuran 0,020 113,0 6,2 10,9 Pirimetanil 0,010 85,1 7,2 16,0

Difenoconazol 0,009 102,2 6,5 15,0 Espinosad A 0,060 107,7 10,2 10,0

Dimetoato 0,020 110,7 7,7 15,1 Espinosad D 0,041 109,4 11,2 18,9

Dimetomorf 0,012 93,8 9,8 13,2 Tiociclam 0,100 110,1 10,4 16,4

RobustezLarobustezdelametodologaseevalumedianteundiseodeYounden-Steinery se analiz la influencia de cada factor sobre el porcentaje de recuperacin delos plaguicidas.Los parmetros escogi-dosysusrespectivasvariacionescorres-pondierona:

1. Masadesulfatodemagnesio:4ga5g.

2. MasadePSA:25mgpormililitrodeextractoa15mgpormililitro.

3. Flujodelgasdesecado:de15a10L/min.

4. Flujodel gas nebulizador: 1,5 a 1,0L/min.

5. Temperatura del bloque de calenta-miento:200a300C.

6. Temperatura de la lnea de desolvata-cin:200a300C.

7. Voltajedelcapilar:4,5a3,0kVyde-4,5a-3.0kV.


242

Esteensayoserealizenellmitedecuantificacin de la metodologa. Los resultadosmostraronqueen lamayoradeloscasos,elmtodoesrobustoaloscambiosenlametodologa(primerastresvariables); sin embargo, para los cam-bios instrumentales realizados (siguien-tes cuatro variables) se encontr que elmtodonoesrobustoparalamayoradeloscompuestos.

Lasvariacionesrealizadasalametodo-loga,enlascualeselmtodofuerobusto,concuerdan satisfactoriamentecon los re-sultadosreportadosporotrosautores(24).Losresultadosobtenidosparalasvariablesrestantesindicanqueesdesumaimportan-ciasuestrictocontrol.Lafaltaderobustezde la metodologa a las variables instru-mentales seatribuyealcomplejoprocesode ionizacin que ocurre en la interfaz,pues estas cuatro variables estn ntima-mente relacionadasconesteproceso.Lasvariacionesrealizadasenestosexperimen-tos fueron bastante significativas, ya que en lamayoradeloscasossuperaronel30%delvalororiginal.

evaluacin de la metodologa con muestras realesEn laevaluacinde lasmuestrasde to-mateseencontrunsolocompuesto, locual se confirm teniendo en cuenta los parmetrosestablecidoseneldocumentoguadelaUninEuropea(17).Estoscri-terios corresponden a la relacinde losiones escogidos para la identificacin del compuesto(Tabla1)yalavariacindeltiempoderetencindelcompuesto.

El compuesto identificado mediante la metodologa desarrollada correspon-di a indoxacarb, el cual present una

concentracininferiorallmitedecuan-tificacin y una relacin seal ruido de 15,21(n=2).

concLusIonesLosresultadosdelavalidacinrealizadamostraronquelaexactituddelametodo-logamultirresiduo desarrollada para elanlisisde24plaguicidaseraadecuada,expresadacomoporcentajederecupera-cinentreel71,3yel114%.Enlaeva-luacin de la precisin como repetibili-dad,ningunodeloscompuestospresentcoeficientes de variacin superiores al 15%.Losresultadosobtenidosenlosex-perimentosdeprecisinintermediaindi-caron que todos los coeficientes de varia-cinson inferioresal20%,aexcepcindeespinosadDyprofenofos.

Enlaevaluacindelefectomatrizseevidenci la presencia de este en todoslos compuestos estudiados, a excepcindeimidaclorpridenmodonegativo;enlaevaluacindelalinealidadsedeterminque fue adecuada para todos los com-puestos en los rangos de concentracinevaluados. El experimento de robustezrevelqueelmtodonoesslidofrentealasvariacionesinstrumentales;porejem-plo, flujo del gas nebulizador, voltaje del capilarytemperaturasdelalneadede-solvatacinydelgasdesecado.

Enlaevaluacindelasmuestraspro-venientesdelmunicipiodeVilladeLeyvaeneldepartamentodeBoyac,seencontrindoxacarb en solo una de las 16 muestras analizadasenelperiodoevaluado.Lacan-tidaddeindoxacarbpresenteenlamues-tra es inferior al lmite de cuantificacin delametodologay,asuvez,esinferiorallmitemximoderesiduos.


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AGRADecImIentosExpresamos nuestro agradecimientoalCentro deBiosistemas de laUniver-sidad JorgeTadeoLozano deBogot ya la Universidad Catlica de Lovaina(Blgica)porsuapoyomedianteelpro-yecto Multidisciplinary assessment ofefficiency and sustainability of smallhol-der-based tomatoproductionsystems inColombia,with a roadmap for change(Cdigo: ZEIN2009PR364).

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Análisis de Residuos de Plaguicidas en Tomate Mediante El Uso de Quechers y Cromatografía Líquida...

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