Desarrollo y validación de un método multiresiduo para el análisis de plaguicidas en miel por UFLC-MS / Development and validation of a multiresidue method for pesticide analysis in honey by UFLC-MS / Desenvolvimento e validação de um método de resíduos múltiplos para o analise de agrotóxicos em mel por UFLC-MS

Resumen Se desarrolló un método para la determinación de residuos de plaguicidas en miel de abejas mediante cromatografía líquida ultra rápida acoplada a espectrometría de masas(cuádruplo sencillo). Se partió del método QuEChERS, evaluando las siguientes variables: (i) cantidad de muestra, (ii) tipo de sal para el control de pH, (iii) valor de pH del buffer y (iv) mezclas de limpieza. Adicionalmente y con el propósito de demostrar la confiabilidad del método, se evaluaron diferentes parámetros como exactitud, límites de detección y cuantificación, linealidad y selectividad. Los resultados mostraron que, mediante las modificaciones realizadas, se logró obtener un método más selectivo y se mejoró la exactitud de 19 plaguicidas respecto al método QuEChERS original. Por otro lado, mediante el proceso de validación, se encontró que el método es apto para el análisis de 50 plaguicidas (de 56 que se emplearon). Se obtuvieron porcentajes de recuperación entre el 70 y 120% y coeficientes de variación inferiores al 15%

Abstract A method for the determination of pesticide residues in honey by ultra fast liquid chromatography coupled with mass spectrometry was developed. For this purpose, different variations of the QuECHERS method were performed: (i) amount of sample, (ii) type of salt to control pH, (iii) buffer pH, and (iv) different mixtures for cleaning-up. In addition, to demonstrate that the method is reliable, different validation parameters were studied: accuracy, limits of detection and quantification, linearity, and selectivity. The results showed that by means of the changes introduced it was possible to get a more selective method that improves the accuracy of about 19 pesticides selected from the original method. It was found that the method is suitable for the analysis of 50 pesticides, out of 56. Furthermore, with the developed method recoveries between 70 and 120% and relative standard deviation below 15% were found.

Resumo Foi desenvolvido um método para a determinação de resíduos de pesticidas no mel por cromatografia líquida ultrarrápida acoplada à espectrometría de massa. Para este efeito, foram realizadas diferentes variações do método QuEChERS: (i) quantidade de amostra, (ii) tipo de sal para o controle do pH, (iii) valor do pH do tampão, (iv) diferentes misturas de limpeza. Além disso, a fim de demonstrar que o método é confiável, diferentes parâmetros foram validados como: precisão, limite de detecção e quantificação, linearidade e seletividade. Os resultados mostraram que, por meio das modificações é possível obter um método mais seletivo que melhora a precisão de cerca de 19 pesticidas selecionados, respeito ao método original. Adicionalmente, foi determinado que a validação do método estabeleceu que este é adequado para a análise de 50 pesticidas (56 foram utilizados). Foram obtidos percentagens de recuperação entre 70 e 120% e coeficientes de variação menores ao 15%.

Comparación de dos métodos para el análisis multiresiduo de plaguicidas en polen / Comparsion of two multiresidue methods for pesticide determination in pollen / Comparação de duas metodologias para o analise de residuos múltiplos de agrotóxicos em pólen

Se realizó un estudio comparativo entre el método QuEChERS convencional para la determinación de residuos de plaguicidas en polen y un método modificado, con el propósito de seleccionar el método que funciona adecuadamente. Para ello, se analizaron 58 plaguicidas mediante el uso de cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas; la comparación de los métodos se realizó utilizando diferentes parámetros de validación como: recuperación, precisión (como repetibilidad) y límites de detección, los cuales fueron estimados mediante diferentes aproximaciones. Sumado a esto, se realizó un diseño experimental factorial que permitió evaluar la eficiencia de ambos métodos en diferentes tipos de polen. Los resultados indicaron, que el método desarrollado es apto para el análisis de residuos de plaguicidas en polen. Asimismo, se encontró que el método desarrollado presenta mejores límites de detección, mejor exactitud y mejor selectividad que el método QuEChERS convencional para el análisis de los plaguicidas en estudio en la matriz de polen apícola. Finalmente, se encontró que el método modificado no es apto para el análisis de tres de los 58 plaguicidas estudiados.

A comparative study between the conventional and the modified QuEChERS method was performed in order to select the methodology that works better for the determination of pesticide residues in pollen. For this study, 58 pesticides were analyzed by liquid chromatography coupled to mass spectrometry. Comparison was made using different validation parameters for each method as recovery, precision (as repeatability), limits of detection, which were estimate using different approaches. In addition, a factorial design was used to evaluate the efficiency of both methods in different types of pollen. The results showed that the modified method is appropriate for the analysis of pesticide residues in pollen. It was also found that this method has better detection limits, better accuracy and better selectivity than the conventional QuEChERS method for pesticide analysis in bee pollen. Finally, it was found that the modified method is not suitable for the analysis of three of the 58 pesticides studied.

Com o objetivo de validar o bom funcionamento de uma análise modificada de resíduos de pesticidas no pólen foi realizado um estudo comparativo com o método QuEChERS. Por isso, 58 pesticidas foram analisados usando espectrometria de massa por cromatograf ia líquida; comparação dos métodos foi realizada utilizando diferentes parâmetros de validação, como a recuperação de precisão (como repetibilidade) e limites de detecção que foram estimadas por diferentes abordagens. Somado a isso, um planejamento fatorial permitiu avaliar a eficiência de ambos métodos em diferentes tipos de pólen. Os resultados indicaram que o método desenvolvido é adequado para a análise de resíduos de pesticidas no pólen. Constatou-se também que o método desenvolvido tem melhores limites de detecção, melhor precisão e maior seletividade do que o método QuEChERS para análise de pesticidas no estudo da matriz de pólen de abelha. Finalmente, verificou-se que o método modificado não é adequado para a análise de 3 dos 58 pesticidas, os quais apresentaram recuperações inferiores ao 70%.

Comparación de iiferentes aproximaciones para etimar límites de detección en aanálisis de residuos de plaguicidas en alimentos / Comparison of different approache to estimate limits of detection for pesticide residues analysis in food / Comparaão de differentes abordagens par estimar os limites de detecçãoo na análise de resíduos de pesticidas em alimentos

El cálculo de los límites de detección (LD) es una práctica que ha generado diversas discusiones en la comunidad científica, debido a las diferentes definiciones y los procedimientos para realizar su estimación. En este estudio se aplicaron, confirmaron y compararon seis de los métodos más empleados en la estimación de LD en el análisis de residuos de plaguicidas. Los métodos evaluados correspondieron a IUPAC (por sus siglas en ingles, International Union of Pure and Applied Chemistry), la EPA (por sus siglas en ingles, Enviroment Protection Agency), t99, raíz media cuadrática del error (RMSE), Hubaux-Vos y propagación de errores. Este estudio se realizó sobre cinco productos vegetales empleando el método QuEChERS en la determinación de 31 plaguicidas, y el análisis de las muestras se realizó mediante cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas. Los resultados mostraron que los LD estimados con los diferentes métodos no presentaron una variación significativa con la matriz de análisis, exceptuando el método de la EPA. Por su parte, en la comprobación de los LD se encontró que los métodos t99, RMSE y Hubaux-Vos mostraron la menor relación señal ruido (S/R<3), mientras que los métodos de IUPAC y propagación de errores presentaron las mejores relaciones S/R. Finalmente, ningún método estimó los LD para todos los compuestos con relaciones S/R adecuadas.

The limit of detection (LOD) calculation is a practice that has generated several discussions in the scientific community, due to different definitions and procedures for its estimation. The fundamental objective of the present work is to apply, confirm and compare six different recommendations suggested by official guidelines for the estimation of LOD of 31 pesticide residues in five different commodities using the QuEChERS method and ultra fast liquid chromatography coupled to mass spectrometry. The methods evaluated were IUPAC, EPA, t99, root mean square error (RMSE), Hubaux- Vos and propagation of errors. In this study it was found that limits of detection of the different approaches did not show a significant variation with the commodities tested, excluding the method of EPA. On the other hand, t99, RMSE and Hubaux methods showed the lowest signal to noise ratio (S/N<3). Furthermore, the EPA approach showed the highest S/N, while IUPAC and propagation of errors methods presented the best S/N. Finally, no method estimated the limits of detection for all compounds with ratios S /N appropriate.

O cálculo dos limites de detecção (LD) é uma prática que tem levado a várias discussões na comunidade científica, devido a diferentes definições e procedimentos para a sua estimativa. Este estudo aplicou, confirmando e comparados seis dos métodos utilizados na estimativa de LD na análise de resíduos de pesticidas. Os métodos avaliados foram para IUPAC, EPA, t99, erro médio quadrático (RMSE), Hubaux-Vos e propagação de erros. Este estudo foi realizado em cinco produtos de plantas utilizando o método de determinação de pesticidas QuEChERS 31, a análise das amostras foi realizada por espectrometria de massa de cromatografia líquida. Os resultados mostraram que o LD estimada com diferentes métodos não houve variação significativa com a matriz de análise, a não ser o método EPA. Enquanto isso, no controlo da LD-se que os métodos de t99, RMSE e Hubaux-Vos apresentaram menor relação sinal-ruído (S / N <3), enquanto os métodos de propagação de erro da IUPAC e teve as melhores relações S / R Finalmente, o LD qualquer método considerado para todos os compostos, com relações S / R adequados.

Estudio del efetto matriz en el análisis de plaguicidas por cromatografía de gases / Study of matrx eeffect in pesticide analysis by gas chromatography

Con el fin de estudiar la variación en las señales cromatográficas inducidas por las matrices de análisis (efecto matriz), se estudian tres matrices bióticas de diferente naturaleza (Lactuca sativa L., Physalis peruviana L., y Solanum tuberosum) y un grupo de plaguicidas de diferentes características fisicoquímicas, organoclorados, organofosforados y piretroides, entre otros. Los análisis se realizan por medio de un cromatógrafo de gases con detección simultánea por microcaptura electrónica (μECD) y nitrógeno-fósforo (NPD), acoplados en paralelo. En este estudio se evalúa el efecto matriz por medio de análisis de covarianza y regresión lineal, y se encuentra que cerca del 75% de los plaguicidas estudiados presentan variaciones en la respuesta cromatográfica con respecto a las señales en solvente. Por otro lado se encuentra que la naturaleza de la matriz afecta la respuesta cromatográfica de 18 de los 33 plaguicidas, mientras que la cantidad de matriz inyectada influye en la respuesta de sólo 13 de ellos.

In order to study the matrix-induced chromatographic response enhancement (matrix effect), we select three different types of biotic matrices (Lactuca sativa L., Physalis peruviana L. and Solanum tuberosum) and a group of pesticides of different physicochemical characteristics including organochlorine, organophosphorus and pyrethroids pesticides. These pesticides are determined by gas chromatography by electronic microcapture detector (μECD) and nitrogen-phosphorus detector (NPD), coupled in parallel. This study evaluates the matrix effect by analysis of covariance and linear regression. There are nearly 75% of the studied pesticides which have variations in the chromatographic response compared to solvent signals. Furthermore, we notice that the nature of the matrix affect the chromatographic response of 18 of the 33 pesticides and the amount of matrix injected affects the response of only 13 pesticides.