Implementación de una metodología para la determinación de Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (PAHs) mediante Cromatografía Gaseosas y Espectrometría de Masas Tándem (GC MS/MS)

Abstract

Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) se forman a partir de la combustión incompleta del carbono, distribuyéndose por aire, suelo y agua. Contaminan ecosistemas con distintas especies, pudiendo llegar a los seres humanos. Conforman una gran familia de compuestos, por lo que la Agencia de Protección Medioambiental de Estados Unidos presentó una lista de los 16 más prioritarios en muestras ambientales. Luego la Comisión Técnica Científica de Contaminantes de la Cadena Alimentaria de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria propuso un grupo de cuatro PAHs, conformado por los compuestos benzo[a]pireno, benzo[b]fluoranteno, benzo[a]antraceno y criseno, para utilizar como marcador de su presencia en futuros análisis. El propósito de este trabajo fue implementar y validar una metodología analítica para la extracción de los cuatro PAHs en matriz cholga (Aulacomya atra), especie de molusco bivalvo, analizada en un cromatógrafo de gases Thermo Scientific acoplado a un espectrómetro de masas en tándem TSQ Quantum XLS, para ser ocupado en el departamento de Química de Alimentos y Nutrición del Instituto de Salud Pública, proporcionando una base científica para su identificación y cuantificación. Para esto se llevaron a cabo tres métodos analíticos basados en una primera fase de extracción y una segunda fase de limpieza de la muestra, la cual fue previamente fortificada con una solución stock de PAHs para los análisis. Los métodos se denominaron; Thermo, AOAC y QuEChERS, de los cuales Thermo y AOAC involucran extracción con evaporación de la muestra y filtrado con columna SPE de sílice, mientras que el método QuEChERS emplea extracción con sales y limpieza con sorbentes de lípidos. Mediante un análisis de varianza de una vía se obtuvo que las medias de los método diferían significativamente, luego la prueba de Tukey identificó que el método AOAC difiere estadísticamente de los otros dos métodos. Por lo que solo se compararon los porcentajes de recuperación de los métodos de extracción Thermo y QuEChERS. El método de extracción seleccionado por recuperación fue el método QuEChERS, el cual fue validado mediante distintas propiedades analíticas. Los criterios de aceptación para cada parámetro evaluado fueron basados en el estándar de validación de la Asociación Oficial de Químicos Analíticos. Los resultados de los parámetros de validación indicaron que el método demostró ser selectivo, lineal, sensible, preciso, y por tanto, reproducible para la extracción y medición de los cuatro PAHs en matriz cholga.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are formed from the incomplete combustion of carbon, distributed by air, soil and water. They pollute ecosystems with different species and can reach humans. They form a large family of compounds, the reason why the United States Environmental Protection Agency presented a list of the 16 priority ones to be considered for environmental samples. The Scientific Technical Commission for Contaminants in the Food Chain of the European Food Safety Authority proposed a group of four PAHs, consisting of the compounds benzo [a] pyrene, benzo [b] fluoranthene, benzo [a] anthracene and chrysene, to be used as markers of its presence in future analyzes. The purpose of this work was to implement and validate an analytical methodology for the extraction of the four PAHs in Cholga matrix (Aulacomya atra), a species of bivalve mollusk, analyzed in a Thermo Scientific gas chromatograph coupled to a TSQ Quantum tandem mass spectrometer XLS, to be employed in the Department of Food Chemistry and Nutrition of the Institute of Public Health in Chile, allowing for a scientific base on its identification and quantification. Three analytical methods were carried out in a first phase of extraction and a second phase of cleaning the sample, which was previously fortified with a stock solution of PAHs for the analyzes. The methods were named; Thermo, AOAC and QUEChERS, of which Thermo and AOAC involve extraction with evaporation of the sample and filtration with a silica SPE column, while the QUEChERS method uses extraction with sales and cleaning with lipid sorbents. Through a one-way analysis of variance, it was obtained that the means of the methods differed significantly. Then, the Tukey test identified that the AOAC method differs statistically from the other two methods. Therefore, the recovery percentages of the Thermo and QUEChERS extraction methods were compared. The extraction method selected by recovery was the QUEChERS method, which was validated by different analytical properties. The acceptance criteria for each evaluated parameter were based on the validation standard of the Official Association of Analytical Chemists. The results of the validation parameters indicated that the method proved to be selective, linear, sensitive, precise, and therefore, reproducible for the extraction and measurement of the four PAHs in Cholga matrix.