Sistemas de Preparacin de Muestras y

Seleccin de Columna adecuada para el

Anlisis Alimentario y Medioambiental

Agilent Technologies

Consumables Team

Julin de la Mata

Octubre 2012

Preparacin de Muestras en Anlisis alimentario y

medioambiental

Diferentes tcnicas de Purificacin de la Muestra

- Extraccin L/L sobre soporte slido(SLE)

- Extraccin en fase slida Estandar(SPE)

- Dispersin de Matriz en fase slida(MSPD)

- QuEChERS

Eleccin de la columna adecuada

Efectos de Matriz

Definicin de Efectos de Matriz(Matuszewski, 2003)

1. Efecto de Matriz absoluto.

Diferencia entre la respuesta de analitos igualmente

concentrados(patrones)en el disolvente y en extractos de matriz.

Caso 1. Supresin de seal:

Las interferencias compiten con los analitos por la ionizacin en la

fuente del MS y se genera una disminucin ficticia en el nivel de seal.

Caso 2.. Aumento de la seal

Se observa cuando la interferencias provenientes de la matriz

contribuyen al nivel de seal del analito y esto genera falsas

recuperaciones superiores al 100%.

Cmo identificar la Supresin Inica.

Experimento de Infusin post-columna

4

Bomba Masas

Muestra (matriz) inyectada

Columna

Jeringa de Infusin Seal MS

Tiempo

Muestra (matriz) (SPE)

Gradiente. Solo analito

Isocrtico. Solo analito

Precisin mejorada - Supresin inica reducida

PCX

Otro Polimero La superioridad del Bond Elut PLexa PCX es

evidente en la eliminacin de la supresin inica

inducida por la matriz.

Fase Orgnica

Matriz Acuosa

Extraccin L/L clsica

Como mejorar el rea de contacto entre la fase acuosa/fase orgnica?

Pequea area de

contacto

Extraccin L/L sobre soporte slido

Chem Elut

Fase Acuosa Alta rea

superficial

Manual de uso de Chem Elut

PASO 1: Aplicar la

muestra acuosa

sobre el cartucho

seco de Chem Elut

Flujo por Gravedad!

No se necesita vaco !

PASO 2:

Esperar 5-15

minutos

Que ocurre en

la superficie

de Chem Elut?

PASO 3:

Aadir

disolvente

orgnico de

extraccin

Que ocurre en

la superficie de

Chem Elut ?

Fase Acuosa Fase

Orgnica

Flujo por Gravedad

No se necesita vaco

Mtodos de Referencia EU CEN/TC 275

CEN/TC 275/WG 4

Elaboracin de de normas para la determinacin de

residuos de plaguicidas en restos de alimentos no

grasos

prEN15637 : Clean-up con Chem Elut

prEN15662: Clean -up QuEChERS

EN12393: Extraccin con Acetato de Etilo

Mtodos de Referencia

Desarrollo de mtodo multianalito/multimatriz basado en

LC-MS/MS. Alder-MethodCEN TC275 WG 4 pesticidas en alimentos no grasos

Seleccin del disolvente de Extraccin Se estudiaron cinco tipos diferentes de disolvente de extraccin (acetona

agua [2 + 1],acetonitriloagua [2 + 1], metanolagua [2 + 1], agua, y acetato

de etilo) por su capacidad (no deseable) de co-extraer compuestos de la

matriz, los cuales pueden provocar supresin inica de los analitos.

Tabla 1. Estudio de la cantidad de compuestos co-extrados de la matriz usando diferentes disolventes de extraccin

Tipo de Matriz Cantidad de Muestra Extrada

Matriz

Tipo de disolvente

Acetona

/Agua2+1

Acetonitrilo

/Agua2+1 Metanol

/Agua2+1 Agua Acetato de Etilo

Tomate

Zumo

Harina de Trigo

pasas

Aguacate

Alto contenido en agua

acido

seco

Alto contenido en azcares

graso

De J.Klein y L.Alder:Desarrollo de un Mtodo Multianalito/Multimatriz basado en LC/MS/MS;EPRW2002,Roma 28, 31/05/2002

Desarrollo de mtodo multianalito/multimatriz basado en

LC-MS/MS

Extraccin y clean-up de muestras

Poner 10 g de muestra homogeneizada en un

tubo de centrfuga

Aadir agua para obtener un total de 10ml de agua

Aadir 20ml de metanol

Dispersar con un ultra turrax durante 2 minutos

Centrifugar durante 2 min. Aadir 5 ml de una

Solucin que contiene 20% CLNa a 15 ml de

sobrenadante y mezclar

Aadir la muestra en el cartucho Chem Elut ----------------------------------------------------------------------------

Eluir con 4x 6ml de Acetato de Etilo

Evaporar a sequedad y reconstituir con metanol

H.Stahnke,L.Alder y T.Reemtsma, 45 workshop de residuos de pesticidas, Florida, 22 de julio de 2008

Desarrollo de mtodo multianalito/multimatriz basado en LC-

MS/MS

Tomate

Pasas

Harina de Trigo

Sin clean up

Ultrafiltracin

ChemElut

GPC

Trabajo realizado por Lutz Alder y Jeannette Klein, BgVV Berlin

Resultados de varios procesos de clean-up

(extraccin con acetato de etilo)

El clean up con ChemElut es comparable al que se

obtiene con GPC y mucho ms barato

Plaguicidas analizados a niveles de 0,01 mg/kg

(>100 analitos; 23 clases de sustancias)

Carbamates (incl. metabolites) Sulfonyl ureas Organophosphates Other (14 substance classes)

3,4,5-Trimethacarb (Landrin) Amidosulfuron Acephate Atrazin

3-Hydroxycarbofuran Bensulfuron-methyl Demeton-S-methyl Azoxystrobin

Bendiocarb Chlorsulfuron Demeton-S-methyl-sulfon Bromoxynil

Carbaryl Cinosulfuron Dimethoat Clethodim

Carbofuran Flazasulfuron Fosthiazate Clethodim-imin-sulfon

Desmethylformamido-pirimicarb Iodosulfuron Methamidophos Clethodim-imin-sulfoxid

Desmethyl-pirimicarb Metsulfuron-methyl Monocrotophos Clethodim-sulfon

Ethiofencarb Nicosulfuron Omethoat 5-Hydroxy-clethodim-sulfon

Ethiofencarbsulfon Primisulfuron-methyl Oxydemeton-methyl Clethodim-sulfoxid

Ethiofencarbsulfoxid Prosulfuron Vamidothion Cyprodinil

Fenoxycarb Rimsulfuron Daminozid

Furathiocarb Thifensulfuron-methyl Benzimidazoles Desmedipham

Methiocarb (Mercaptodimethur) Triasulfuron 5-Hydroxythiabendazol Fenhexamid

Pirimicarb Tribenuron-methyl Carbendazim Fenpropiomorph

Promecarb Triflusulfuron-methyl Thiabendazol Florasulam

Propamocarb Thiophanat-methyl Fludioxonil

Propoxur Benzoyl ureas Imazalil

Flufenoxuron Urea herbicides Ioxynil

Oxim-carbamates (incl. metabolites) Diflubenzuron Diuron Iprovalicarb

Aldicarb Teflubenzuron Isoproturon Isoxaflutole

Aldicarb-sulfoxid Hexaflumuron Linuron Metalaxyl

Aldoxycarb (Aldicarb-sulfon) Triflumuron Metamitron

Butocarboxim Neonicotinoids Metolachlor

Butocarboxim-sulfoxid Oxyalkanoic acids Imidacloprid Phenmedipham

Butoxycarboxim 2,4-D Thiacloprid Pymetrozin

Methomyl MCPA Pyridat

Oxamyl Mecoprop-P Pyridat Metabolit

Thiodicarb Fluazifop-P-butyl Pyrimethanil

Thiofanox Haloxyfop-ethoxyethyl Quinmerac

Thiofanox-sulfon Haloxyfop-methyl Spiroxamine

Thiofanox-sulfoxid Quizalofop-ethyl Tebuconazol

Tebufenozid

Literatura: J. AOAC Intern. Vol. 86(5), pginas 1015-1037 (2003)

Carbamatos (incluidos metabolitos)

Oxim- Carbamatos (incluidos metabolitos)

Sulfonilureas

Benzoilureas

cidos Oxialcanoicos

Organofosforados

Benzimidazoles

Herbicidas Urea

Neonicotinoides

Otros( 14 clases de sustancias)

Bond Elut Plexa

Un nueva clase de Material

Polimrico SPE

RESINAS POLIMRICAS

Son resinas no polares o con polaridad intermedia

CH

Polmeros de Poliestireno Divinil Benceno (PS-DVB)

CH CH2 CH CH2 CH CH2

CH CH2 CH CH2 CH CH2

RESINAS POLIMRICAS

No hay actividad silanol cuando se usa un

material polimrico

Se afecta menos por el secado despus del

acondicionamiento

Mayor tolerancia de pH

No contienen impurezas metlicas (Fe, Na)

Son ms efectivos para compuestos polares

Bond Elut Plexa

Polmero no-polar con ligando hidroxilado en la superficie

Mejor eleccin para un amplio rango de analitos cidos , neutros o bsicos.

Bond Elut Plexa PCX

Basado en Plexa, con funcionalidad de intercambio catinico fuerte

Diseado para obtener buenos resultados con compuestos bsicos con un amplio rango de pKa y logP en un amplio rango de matrices

Bond Elut Plexa PAX

Basado en Plexa con funcionalidad de intercambio aninico fuerte.

Diseado para obtener buenos resultados con compuestos cidos con un amplio rango de pKa y logP

Bond Elut Plexa

Caractersticas nicas de Plexa

1. Superficie Hidroxilada

2. Partculas Monodispersas

Superficie Hidroxilada

Caractersticas

Polmero Hidroxilado (sin funcin amida)

Ventajas

Menor unin de interferencias de la matriz

Beneficios:

Menor Supresin Inica

Que nos lleva a

Precisin Mejorada

Reproducibilidad Mejorada

Sensibilidad Mejorada

Caracterstica #2: Partculas Monodispersas

Caractersticas

Partculas monodispersas sin hilillos

Ventajas

Ausencia de fibrillas

Menor atasco

Flujo ms rpido y reproducible

Partcula monodispersa

Empaquetamiento ms reproducible de lote a lote

Flujo ms reproducible de lote a lote

Extraccin de Triacinas,

Plaguicidas organoclorados

y PAHs a