Procesos analíticos de detección de productos fitosanitarios en toxicología postmortem

Abstract

Un gran número de intoxicaciones agudas letales se producen en el país debido al uso indebido de métodos químicos para el control de plagas. Sin embargo, no se encuentran implementados protocolos confiables para establecer el diagnóstico de intoxicaciones agudas producidas por agentes de control de plagas como los fitosanitarios, que contribuyan a brindar información a los tribunales de justicia para establecer la etiología tóxica. En respuesta a lo anteriormente descrito, en el presente trabajo se implementaron protocolos analíticos para la investigación de productos fitosanitarios en muestras biológicas postmortem. Se establecieron protocolos y se implementaron metodologías analíticas para la determinación cualitativa o cuantitativa de un grupo de pesticidas organofosforados (paration, metil paration y diazinon) y del tipo carbamatos (carbaril, methomil y aldicarb) en muestras ingresadas en el departamento de laboratorios del Instituto Médico Legal de Santiago de Chile, y procedentes del departamento de Tanatología. Las metodologías analíticas se basaron en un pre-tratamiento de las muestras de acuerdo a su naturaleza, extracción en fase sólida (SPE) y análisis cromatográfico con detectores de nitrógeno-fósforo (GC-NPD) y de espectrometría de masas (GC-MS). Estas metodologías fueron validadas y favorablemente comparadas en su eficiencia con respecto a aquellas existentes en el servicio. Este nuevo pre-tratamiento, asociado ahora con SPE, permitió obtener muy buenos resultados tras la aplicación de cromatografía en placa fina (TLC) con derivatización post-cromatografica, para identificar pesticidas organofosforados en contenido gástrico y carbamicos en sangre y contenido gástrico. Al mismo tiempo se implementó un método analítico adecuado para la cuantificación de pesticidas organofosforados en la matriz sangre (paration, metilparation y diazinon), mediante la aplicación de SPE y GC-NPD. Se obtuvieron las curvas de calibración para determinar los pesticidas organofosforados en la matriz sangre, en el intervalo de concentraciones comprendido entre 0,1 y 4,0 mg/L, lográndose coeficientes de determinación superiores a 0,99 para los tres pesticidas organofosforados. Los limites de detección (LOD) y cuantificación (LOQ) obtenidos con esta metodología se encuentran entre 0,05-0,06 mg/L y 0,17-0,19 mg/L respectivamente. Estos valores son adecuados de acuerdo a las concentraciones que se logran obtener en sangre luego de una intoxicación aguda por pesticidas, según la experiencia forense mundial. La recuperación de los pesticidas organofosforados desde las muestras de sangre fue superior o igual al 95%, con valores de repetibilidad menores o iguales a 6,5%, indicando un bajo grado de dispersión para el método. Al mismo tiempo se evaluó la precisión intermedia obteniéndose valores inferiores o iguales a 6,9% (RSD), siendo menores al máximo de 15% establecido como límite. Los parámetros de calidad del método analítico desarrollado se enmarcan dentro de los valores aceptados para una metodología destinada al análisis de muestras de sangre del tipo post-mortem, avalados por literatura internacional. La importancia del desarrollo e implementación de esta metodología de trabajo para el Servicio Médico Legal tiene un alto impacto debido a que se trata de los compuestos (pesticidas organofosforados y carbamicos) que estadísticamente se presentan con mayor frecuencia en las causas de muerte por intoxicación aguda por pesticidas (IAP). En consecuencia, esta metodología será una valiosa contribución al informe tanatológico final que debe presentar el médico ante los tribunales de justicia, cuando se encuentra frente a un caso por muerte por intoxicación por pesticidas.

A great number of lethal acute intoxications take place in the country due to the undue use of chemical methods for the control of plagues. However, reliable protocols are not implemented to establish the diagnosis of acute intoxications taken place by agents of control of plagues, as the phytosanitary, that contribute to offer information to the tribunals of justice to establish the toxic etiology. In answer to these facts, in this work were implemented analytical protocols for the investigation of products phytosanitary in biological postmortem samples. It were established and implemented analytical methodologies for the qualitative or quantitative detection of a group of organophosphorus pesticides (parathion, parathion methyl and diazinon) and carbamates (carbaril, methomil and aldicarb) in samples entered in the department of laboratories of the Legal Medical Institute of Santiago from Chile, and coming from the department of Tanatology. The analytical methodologies were based on a pre-treatment of the samples according to their nature, solid phase extraction and chromatographic analysis with nitrogen-phosphorus (GC-NPD) and mass spectrometry detectors (GC_MS). These methodologies were validated and favorably compared in their efficiency with regard to those existent ones in the service. This new sample treatment, associate now with SPE, allowed to obtain very good results after the application of thin layer chromatography (TLC) with postchromatographic derivatization, to identify organophosphorus pesticides in gastric content and carbamates in blood and gastric content. At the same time a suitable analytical method for the quantification of organophosphorus pesticides in blood samples was implemented (parathion, metilparathion and diazinon), by means of the application of SPE and GC-NPD. The calibration curves for determining the organophosphorus pesticides in blood samples were obtained between 0.1 and 4.0 mg/L, with coefficients of determination higher than 0.99 for the three organophosphorus pesticides. The limit of detection (LOD) and quantification (LOQ) obtained with this methodology ranged 0.05-0.06 mg/L and 0.17-0.19 mg/L, respectively. These values are adequate taking into account the concentrations reached in blood after an acute poisoning by pesticides, according to world-wide forensic experience. The recovery of the organophosphorus pesticides from the blood samples was higher or equal than 95% with values of repeatability lower or equal than 6.5% indicating a low degree of dispersion for the method. At the same time the intermediate precision showed values lower or equal than 6.9% (RSD), being lower than the maximum of 15% establishes as the limit. The quality parameters of the analytical method developed are within the ranges of acceptance for a methodology aimed to the analysis of blood samples of the type post-mortem examination, and are warranted by international literature. The importance of the development and implementation of this methodology of work for Legal Medical Service has a high impact because it is the compounds (organophosphorus and carbamates pesticides) that statistically appear most frequently in the death causes by acute poisoning by (IAP). As a consequence, this methodology will be a valuable contribution to the report that it must present the doctor before the justice courts, when as opposed to a case by death by poisoning by pesticides.