Modificación y validación de una metodología para plaguicidas organofosforados por Quechers–gc/msd-ei en cerveza y jugo de manzana

Abstract

En Costa Rica, el Código Penal (Ley N° 4573) tipifica los delitos contra la vida, y la Ley de Bienestar Animal (Ley N° 7451) tipifica como delito los actos crueles, maltratos o muerte ocasionada de animales.7,8 En algunos de estos casos judiciales se han encontrado el uso de insecticidas (organoclorados, organofosforados, N-metilcarbamatos y piretroides) y herbicidas (fenoxiácidos, glifosato y bipiridilos). Los insecticidas organofosforados y los N-metilcarbamatos son las sustancias con las propiedades más tóxicas para el ser humano y otros mamíferos.Por la relación de estas sustancias tóxicas en la investigación criminal el Departamento de Ciencias Forenses, requiere de una metodología multicomponente para la caracterización cualitativa de los plaguicidas organofosforados forato, etoprofós, diazinón, metilparatión, malatión y clorpirifós en bebidas adulteradas (cerveza y jugo de manzana). La técnica seleccionada incluyó una modificación de la metodología de extracción para residuos de plaguicidas (EN15662-2008) en cereales y vegetales y el desarrollo de un método cualitativo por cromatografía de gases con detección por espectrometría de relación masa carga. Los criterios de caracterización utilizados están basados en recomendaciones de grupos científicos rectores en química forense.7,8,13. La validación de la metodología demostró selectividad al ser evaluada con criterios cualitativos establecidos por la Agencia Mundial antidoping WADA15, con porcentajes de recuperación en cerveza desde 92.4 % hasta 98.2 % y en jugo de manzana desde 93.1 % hasta 99.0 % y límites de detección en cerveza desde 0.728 mg/L hasta 1.86 mg/L y en jugo de manzana desde 0.485 mg/L hasta 1.24 mg/L, siendo estos menores que la dosis letal media del analito más tóxico. Lo anterior demuestra que la metodología aportada es adecuada para el propósito para el que fue diseñado. La evaluación de la recuperación en otras marcas de cerveza y bebidas de manzana reveló que es importante verificar el desempeño de la metodología en cada matriz particular antes de reportar un resultado cualitativo. Un factor crítico en el análisis de cerveza es la concentración de etanol ya que entre 5 mL/100 mL y 12 mL/100 mL se presentó pérdidas importantes de recuperación. Lo anterior podría provocar falsos negativos por una baja recuperación o por no cumplir con los criterios de identificación. Se concluyó que la metodología propuesta en este proyecto de graduación puede ser aplicada a bebidas de cerveza y jugo de manzana cuestionadas en un proceso judicial por la adulteración intencional con los plaguicidas organofosforados etoprofós, malatión, metilparatión, clorpirifós, forato y diazinón.

In Costa Rica, the Penal Code (Law No. 4573) classifies crimes against life, and the Animal Welfare Law (Law No. 7451) classifies cruel acts, mistreatment or death of animals as a crime.7,8 In Some of these court cases have involved the use of insecticides (organochlorines, organophosphates, N-methylcarbamates, and pyrethroids) and herbicides (phenoxy acids, glyphosate, and bipyridyls). Organophosphate insecticides and N-methylcarbamates are the substances with the most toxic properties for humans and other mammals. Due to the relationship of these toxic substances in criminal investigations, the Department of Forensic Sciences requires a multicomponent methodology for qualitative characterization of the organophosphate pesticides phorate, ethoprophos, diazinon, methyl parathion, malathion and chlorpyrifos in adulterated beverages (beer and apple juice). The selected technique included a modification of the extraction methodology for pesticide residues (EN15662-2008) in cereals and vegetables and the development of a qualitative method by gas chromatography with mass-charge ratio spectrometry detection. The characterization criteria used are based on the recommendations of leading scientific groups in forensic chemistry.7,8,13. The validation of the methodology demonstrated selectivity when evaluated with qualitative criteria established by the World Anti-Doping Agency WADA15, with percentages of recovery in beer from 92.4% to 98.2% and in apple juice from 93.1% to 99.0% and detection limits in beer from 0.728 mg/L to 1.86 mg/L and in apple juice from 0.485 mg/L to 1.24 mg/L, these being less than the average lethal dose of the most toxic analyte. The foregoing demonstrates that the methodology provided is adequate for the purpose for which it was designed. The evaluation of the recovery in other brands of beer and apple drinks revealed that it is important to verify the performance of the methodology in each particular matrix before reporting a qualitative result. A critical factor in the analysis of beer is the ethanol concentration, since between 5 mL/100 mL and 12 mL/100 mL there were significant recovery losses. This could cause false negatives due to low recovery or failure to meet the identification criteria. It was concluded that the methodology proposed in this graduation project can be applied to beer and apple juice beverages questioned in a judicial process for intentional adulteration with the organophosphate pesticides ethoprophos, malathion, methyl parathion, chlorpyrifos, phorate and diazinon.