Desarrollo de metodologías analíticas supramoleculares y su aplicación en cromatografía líquida de alto rendimiento

Abstract

Resumen: En la presente tesis se exponen los resultados obtenidos durante cinco años de investigación, y que permitieron desarrollar un método analítico para cuantificar simultáneamente cuatro pesticidas carbamatos como el aminocarb (AC), bendiocarb (BC), carbofuran (CF) y carbaryl (CY) en agua de red aprovechando las ventajas de la química supramolecular y haciendo uso de cromatografía líquida de alto rendimiento y calibración multivariada de primer orden. De igual forma se reportan los resultados para el método desarrollado para cuantificar la mezcla de melatonina (M) y 3–metilindol (3MI) en matriz de orina mediante fluorescencia sincrónica, calibración multivariada de primer orden y química supramolecular. Dado el uso común de los pesticidas carbamatos para el control de plagas en el hogar, jardines y la agricultura; es común que estos entren en contacto con las personas por medio de diferentes vías (oral, respiratoria y cutánea). El contacto con altas concentraciones de estos compuestos puede llegar a generar intoxicaciones crónicas en las personas producto de la capacidad que tienen de inhibir la enzima acetilcolinesterasa. La lixiviación de estas sustancias en grandes extensiones de suelos usados en la industria agrícola puede generar la contaminación de fuentes hídricas que a priori serán usadas para el consumo humano, presentando un gran riesgo para la salud. Es por esta razón que adquiere un gran interés el desarrollo de una metodología analítica sencilla, robusta, selectiva y sensible que permita detectar y cuantificar pesticidas carbamatos en muestras de agua de red. En cuanto a los compuestos indólicos como M y 3MI, es conocido que las alteraciones de sus niveles normales en el organismo son respuesta de la posible existencia de patologías asociadas con el trastorno del sueño, tumores cancerígenos y alteraciones del sistema digestivo. Motivado por lo anterior, se realizó un aporte desde las ciencias básicas al campo de las ciencias médicas, mediante el desarrollo de una metodología analítica para la detección y cuantificación de M y 3MI en muestras complejas de orina humana. Para el desarrollo de las metodologías propuestas se hizo uso de diferentes estrategias analíticas como son: cromatografía líquida de alto rendimiento, fluorescencia sincrónica, química supramolecular y calibración multivariada de primer orden mediante cuadrados mínimos parciales. A continuación, se detallan los aspectos más relevantes abordados a lo largo de los VI capítulos que conforman esta tesis. En el capítulo I. Introducción temática, se recopila todo el marco teórico que se ve involucrado en esta tesis. Se menciona la finalidad de la química analítica, los conceptos fundamentales de química supramolecular, y se aborda la importancia de desarrollar metodologías analíticas para detectar y cuantificar diferentes pesticidas y compuestos indólicos. En el capítulo II se muestran los resultados, procesamiento y análisis de la interacción entre el AC y la hidroxipropil–β–ciclodextrina (HPβCD) para la determinación de la constante de asociación entre ambas especies. El capítulo III se evalúa el efecto de la adición poscolumna de la HPβCD a las condiciones cromatográficas elegidas para el método analítico sobre los cromatogramas obtenidos por detección fluorescente del AC, BC, CF y CY. El capítulo IV expone la validación y aplicación en muestras de agua potable del método analítico desarrollado mediante cromatografía líquida de alto rendimiento, química supramolecular y calibración multivariada de primer orden para cuantificar simultáneamente la mezcla de los cuatro pesticidas carbamatos indicados en el resumen del capítulo III. El capítulo V muestra el desarrollo, validación y aplicación de un método analítico basado en fluorescencia sincrónica, química supramolecular y calibración multivariada de primer orden para cuantificar la mezcla binaria de M y 3MI muestras de orina humana. En el capítulo VI se pueden observar las conclusiones para el trabajo de investigación que se realizó durante el desarrollo de este estudio doctoral. Por último, se presentan las proyecciones basadas en los resultados que se obtuvieron en los dos métodos analíticos estudiados y validados.