1. INTRODUCCIÓN
El uso de drogas veterinarias (DV) y agentes
promotores de crecimiento (APC) esta ampliamente extendido en la
practica agropecuaria, tanto para propósitos terapéuticos
y profilacticos, como
para eficiencia improvisada de la producción. El
consumado anual estimado de antimicrobianos en la Unión Europea y en los
Estados Unidos es de 10 000 toneladas métricas en cada lugar.
Alrededor de la mitad del total de antibióticos
en los Estados Unidos son utilizados para producciones pecuarias [2].
Como consecuencia, los DV y APC pueden aparecer como
residuos en el producto alimenticio final, y pueden ser incluidos en la cadena
alimenticia. Por consiguiente, el consumo de productos animales (ej. carne,
leche, huevo, etc.) conteniendo residuos de estos compuestos por largos
periodos, es un tema de preocupación por los
posibles efectos en la salud humana. A pesar de que haya sido demostrado que
ciertos quimioterapéuticos pueden mostrar propiedades
carcinogénicas, el principal problema esta relacionado con el
posible desarrollo de resistencia bacteriana en humanos
por el incontrolado consumo de residuos antibióticos. Ademas,
dosis relativamente altas de estos compuestos pueden
provocar reacciones alérgicas en algunos individuos hipersensibles.
Los métodos rapidos y la mecanización para la
detección y caracterización de residuos de drogas veterinarias en
el alimento de origen animal constituyen un
area dinamica en el procesamiento de alimentos y esta
experimentando importantes desarrollos fundamentalmente desde el punto de vista
de la salud alimenticia. Residuos de estas sustancias pueden estar presentes en
los tejidoscomestibles, leche y huevo para consumo humano, y podría
ejercer diferentes niveles de toxicidad en los consumidores durante
el consumo. Ademas, las pruebas (test) faciles, rapidas y
sensibles son realmente necesarias para un mayor uso
efectivo [10].
2. ANTECEDENTES
2.1. Drogas Veterinarias y Promotores de Crecimiento
Las drogas veterinarias y químicas que tienen efectos anabólicos
son usadas, aunque la mayoría de ellos estan prohibidos en
Europa, y sólo pueden ser administrados en circunstancias
específicas (propósitos terapéuticos), pero bajo un
estricto control [10]. Se entiende por anabólicos a
sustancias capaces de incrementar la retención de nitrógeno
aumentando la acumulación de proteínas en los animales.
También existen otras sustancias promotoras del crecimiento,
pero que al actuar por otros mecanismos no pueden considerarse
anabólicos [9].
Los promotores del
crecimiento incluyen una serie de sustancias muy heterogéneas entre las
que destacan los antibióticos, los compuestos hormonales anabolizantes,
los agentes antitiroideos, llamados finalizadores carnicos y los
β-agonistas o agentes de reparto. Uno de los principales efectos de los
promotores de crecimiento es el aumento de la cantidad de proteína y un descenso del
contenido en grasa lo cual le da a las canales un aspecto mas magro.
Esto se traduce en una mayor eficiencia del pienso aunque la carne pierda
parte de su jugosidad. [7] Las principales drogas veterinarias y sustancias con
efecto anabólico estan listadas en la Tabla 1.
Tabla 1. Lista de drogas veterinarias y sustancias con
efectos anabólicos, con algunos ejemplos (Directiva de Consejo 96/23/CE)
Grupo A:Sustancias con efectos anabólicos Grupo
B: Drogas veterinarias
1. Estilbenos (dietilestilbestrol) 1. Sustancias antibacterianas
2. Agentes antitiroideos (tiouracilo) Sulfonamidas y
quinolonas
3. Esteroides 2. Otras drogas
veterinarias
Andrógenos (Acetato de trembolona) a) Antihelmínticos
Progestagenos (Acetato de melengestrol) b) Anticoccidiostatos,
incluyendo nitroimidazoles
Estrógenos (17-β-estradiol) c) Carbamatos y piretroides
4. Lactonas del Acido Resorcílico
(zeranol) d) Sedativos
5. β-agonistas (clembuterol) e) Antiinflamatorios
no esteroideos
6. Otros compuestos (nitrofuranos) f) Otras sustancias
farmacológicamente activas
Los promotores de crecimiento tienen efecto, improvisando el índice de
conversión alimenticia, y en la calidad de la carne, usualmente en la
que es de pobre calidad, donde se exhibe un incremento en la producción
del tejido conectivo y trabéculas de colageno que incrementa la
firmeza de la carne. Las proteasas musculares responsables de
la ruptura de proteínas en el proceso postmortem son inhibidas
(β-agonistas). El resultado es una
reducción substancial en la ternura. Ademas, la cantidad
de grasa es substancialmente reducida con la subsecuente pérdida de
jugosidad, y muy pobre sabor.
2.2. Problematica del uso de sustancias
promotoras del crecimiento
Algunas sustancias, como
el tiouracilo, producen una notable retención de agua que es
repentinamente perdida cuando se cocina la carne. El resultado es una carne
mas dura con poca jugosidad. Pero aún
mas importante que esto, son los efectos tóxicos importantes que
estas sustancias presentan en cantidades residuales. Algunos de estos
efectos songenotóxicos, inmunotóxicos, carcinogénicos o
endocrinos en los consumidores, constituyendo un
importante riesgo para la salud que debe ser controlado. Ademas la
presencia de estos residuos deben ser monitorizados en los alimentos de origen animal.
Los antibióticos actúan como
promotores de crecimiento, pero pueden contribuir al incremento de la
exposición humana a los antibióticos, desarrollo de
patógenos con resistencia
a los antibióticos y el incremento de alergias debido a su presencia en
los alimentos. De hecho, la presencia de antibióticos residuales en los
alimentos de animales constituyen un importante riesgo
para la salud, porque la incrementada resistencia
bacteriana detectada en los últimos años. En adición, la
presencia de cantidades residuales de antibióticos, produce dificultades
importantes para los procesadores de alimentos para la extensión y
control de la fermentación de los alimentos.
2.3. Regulación internacional de farmacos de uso veterinario
La regulación de medicamentos de uso veterinario se orienta a controlar
el uso y residualidad de estas sustancias en las especies en las cuales son
administradas; estos aspectos son mundialmente vigilados por diferentes
organizaciones, dentro de las cuales se destacan:
a) Comisión del Codex Alimentarius: se encarga de proteger la salud de
los consumidores, facilitar practicas justas en el comercio de alimentos
y promover la coordinación de normas alimentarias acordadas por diversas
organizaciones.
b) Programa Internacional de Seguridad de las Sustancia Q Químicas
(IPCS, por sus siglas en inglés): establecido por la Organización
Mundial de la Salud (OMS), la OrganizaciónInternacional del Trabajo
(OIT) y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), que
establece bases científicas para el uso seguro de los químicos.
c) Comité mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA):
proporciona asesoramiento científico mediante la publicación de
textos acerca de la inocuidad de los aditivos alimentarios, la
evaluación de los contaminantes, las sustancias tóxicas naturales
y los residuos de medicamentos veterinarios.
d) Administración de alimentos y drogas de los Estados Unidos (Food and
Drug Administration - FDA): regula la fabricación y distribución
de los medicamentos de uso veterinario a través del CVM (Centro de
Medicina Veterinaria), protege la salud de los consumidores garantizando la
seguridad de los aditivos alimentarios, productos cosméticos y
medicamentos de uso humano y veterinario
e) Agencia Europea de Medicamentos (EMEA): protege y promueve la salud
pública y animal mediante el establecimiento de límites de
seguridad para los residuos de medicamentos veterinarios en animales
productores de alimentos.
f) Autoridad Australiana en Pesticidas y Medicina Veterinaria (Australian
Pesticides and Veterinary Medicines Authority - APVMA) responsable de la
evaluación, registro y regulación de plaguicidas y medicamentos
veterinarios [1].
g) Autoridad Europea para la Seguridad Alimentaria (EFSA, por sus siglas en
inglés) que participa activamente en la evaluación del
riesgo asociada a alimentos.
Tanto el Codex Alimentarius como la EMEA han elaborado su propia lista de
farmacos regulados, esta incluye los límites de residuos
maximos (LMRs) para cada principio activo detallando enqué
especie animal (avícola, bovina, caprina, cunícola, ovina,
piscícola o porcina) y tejido o subproducto de esta (leche, huevos,
grasa, músculo, hígado o riñón) se establece dicho
límite [5].
El uso de sustancias que tienen acción hormonal
o tireostatica, como
los β-agonistas estan prohibidos en la Unión Europea.
Sólo unas cuantas sustancias estan autorizadas para
propósito terapéutico y bajo el control del médico
veterinario responsable. La presencia de estas sustancias en los alimentos son
controladas por los servicios de inspección oficial y analítica
que siguen la directiva CE 96/23/CE en medida de monitorear ciertas sustancias
y sus residuos en los animales vivos y sus productos.
2.4. Normativas Reguladoras de la metodología analítica
Para determinar un criterio para la identificación, confirmación,
y la monitorización del cumplimiento fue descrita la Directiva Consular
93/256/CEE, luego de la cual observado un claro decrecimiento en el uso
de agentes promotores de crecimiento, incluyendo β-agonistas. Mas
recientemente, la Comisión de Decisiones 2002/657/CE implementó
la Directiva Consular 96/23/CE, viable desde el 1 de setiembre del 2002, provee
reglas para los métodos analíticos que se usan en las pruebas
oficiales de las muestras, y criterios comunes específicos para la
interpretación de los resultados analíticos de los laboratorios
de control oficiales para dichas muestras. Esta Directiva incluye conceptos como
el límite de decisión (CCα) y la capacidad de
detección (CCβ) para las muestras con evaluación
no-complaciente. Las guías dadas por la Directiva implican el uso de
instrumental analítico sofisticado como
GC-MSo LC-MS . Estos controles estan basados en
la detección, y aquellas muestras sospechosas no-complacientes son
confirmadas a través de métodos basados en el uso de
cromatografía a gas o líquida, acoplada con
espectrometrías, u otras metodologías e instrumentación
analítica sofisticadas, para una caracterización y
confirmación mas acertada.
En el Perú, existe una Ley de Inocuidad de los Alimentos, aprobada mediante
Decreto Legislativo N° 1062; así como su Reglamento, aprobado
mediante Decreto Supremo N° 034-2008-AG; los cuales establecen la
competencia exclusiva del SENASA en el aspecto técnico, normativo y de
vigilancia en materia de inocuidad de los alimentos agropecuarios de
producción y procesamiento primario destinados al consumo humano y
piensos de producción nacional o extranjera [8].
3. METODOLOGÍAS DE DETECCIÓN
Al igual que las metodologías de detección para cualquier tipo de
sustancia, el analisis de farmacos en alimentos de origen animal demanda costos, tiempo, equipos, reactivos y
personal entrenado. Las técnicas destinadas a tal
fin deben ser de facil manipulación, económicas y con las
cuales se obtengan resultados en poco tiempo; ademas deben ser reproducibles,
sensibles y específicas [7]. Los laboratorios de control deben de
enfrentar un gran número de muestras, con una
variedad de pruebas por ser analizadas en un relativo corto periodo de tiempo.
En consecuencia, hay una necesidad de métodos de detección que
permitan el analisis de un número de
muestras tan grande, en un corto periodo de tiempo [10].
Los métodos de detección deben ser capaces de detectar un analito
o clases de analitos al nivel de interés.Algunos falsos positivos (falso
complaciente) son aceptables, puesto que seran submitidos a un
analisis confirmatorio, pero el método debe de evitar o reducir
al mínimo el número de resultados de falsos negativos (no
complacientes) porque estos no van a volver a ser analizados. Los
requerimientos principales para la detección de residuos en la comida de
los animales como
se muestra en la Tabla 2.
Tabla 2. Principales requisitos para un método
de detección
Requerimientos
Facil de utilizar
Bajo costo
Alto rendimiento
Tiempo reducido y bajo costo para los resultados
Sensibilidad (no se pierde ningún positivo)
Especificidad (mínimo número de falsos positivos)
La apropiada preparación de los procesos de muestreo, especialmente
cuando se trata de alimentos sólidos como la mayoría que proviene
de fuente animal, esta también atrayendo la atención debido a la
miniaturización de los kits y pruebas comerciales. Esta
preparación de la muestra asegura una mejor sensibilidad de las pruebas
de detección [10].
Otro aspecto que se debe tener en cuenta es la preparación de las
muestras, en especial las correspondientes a los alimentos sólidos, ya
que son pocos los kits comerciales existentes que estan diseñados
para este tipo de muestras. Por lo tanto se hace
necesario utilizar técnicas de extracción adecuadas que puedan
asegurar mayor sensibilidad durante el analisis
[5]. En general, los límites de detección van a depender de la
previa extracción y limpieza de la muestra [10]. La mejora en la
detección se ha visto muy influenciada por la preparación de las
muestras, paso previo, que también ha sufrido un notable avance, el uso
de técnicasde extracción y concentración como son la
extracción en fase sólida (SPE) mediante cartuchos o columnas
desechables, la extracción mediante columnas de inmunoafinidad (IAC) y
el uso de polímeros de impresión molecular (MIP’s), la
cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Otro
punto fundamental consiste en conocer el metabolismo de las sustancias del grupo A y del grupo B ya que a menudo, se tienen que
detectar los metabolitos de las sustancias. Las diferentes
técnicas de extracción aseguraran la eliminación de
las potenciales interferencias presentes en el alimento [7].
De las diferentes técnicas disponibles para la detección de
residuos de farmacos en alimentos de origen
animal, las mas usadas son las técnicas inmunológicas,
cromatograficas y microbiológicas. Las
técnicas inmunológicas mas utilizadas son ELISA,
radioinmunoensayo (RIA) y biosensores. Los métodos de
cromatografía principalmente consiste en dos tipos: HPTLC y HPLC, unido
a diferentes métodos de detección. Las técnicas
microbiológicas in vitro, particularmente aplicadas a residuos de
antibióticos, son primordialmente la incubación de organismos
anaerobios provenientes de heces, la determinación en cultivos
bacterianos de la concentración mínima inhibitoria y la
simulación de modelos intestinales [5].
Tabla 3. Lista de las principales técnicas
disponibles para detección
Métodos Inmunológicos Métodos cromatograficos
Kits de ELISA Cromatografía de capa fina de alta performance (HPTLC
Radioinmunoensayo Cromatografía líquida de alta performance
(HPLC)
Biosensores
4. TÉCNICAS INMUNOLÓGICAS
La reacción antígeno anticuerpo ha sido utilizada por
muchosaños para detectar una gran variedad de constituyentes el
alimento, incluyendo las sustancias responsables de adulteración y
contaminación. La interacción antígeno-anticuerpo
es muy específica y útil para la detección de residuos
químicos y drogas veterinarias e el alimento de los animales [10].
4.1. Ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA
Es la técnica mas usual de este grupo, que consiste en ensayos
con inmunoabsorbentes ligados a una enzima y el sistema de detección por
lectura espectrofotométrica. Hay diferentes formatos
para la cuantificación de antígenos [7].
En los test de ELISA de anticuerpo doble o Sandwich, un
anticuerpo primario es adherido al fondo de una placa. El antígeno de la
muestra extraída es adherido a los complejos del fondo del
pocillo por medio de la unión antígeno-anticuerpo, y permanecen unidos
después del
lavado. Entonces un segundo anticuerpo marcado con una
enzima como la
peroxidasa es añadido al pocillo seguido de una buena lavada. La
cantidad de conjugados adheridos al fondo el pocillo es detectado
después de la incubación con un sustrato
específico. El color aparece durante la
incubación y medido con un lector de microplaca, lo cual es proporcional
a la cantidad de analito que hay en la muestra [10].
En el test de ELISA competitivo directo, un anticuerpo
primario es utilizado para cubrir los fondos de los pocillos, e incubado con el
extracto de la muestra conteniendo los antígenos. Una vez que el
equilibrio es alcanzado, un antígeno marcado
con enzima es añadido. Este conjugado se ligara a los sitios
libres del
anticuerpo primario. Así es como, mientras mas
antígeno hay en lamuestra, es menor la cantidad de uniones con
antígeno marcado con enzima. El sustrato específico apropiado es
añadido y la placa es incubada para la aparición del color En este caso hay una
relación inversa entre el desarrollo del
color y la concentración del
analito en la muestra [10].
Las principales ventajas y desventajas de los kits inmunológicos
estan numeradas en la Tabla 4. Estos kits ofrecen importantes ventajas como
el mayor número de muestras analizadas por kit, son rapidos en la
operación y su alta especifidad y sensibilidad en comparación con
los métodos de detección convencionales. Otra ventaja es la
posibilidad de utilizar el kit dentro del establecimiento que procesa el
alimento, sin la necesidad de transportar la muestra al laboratorio. Muchas
compañías de diagnóstico han
desarrollado sus propios kits de prueba de ELISA para la detección de
dichos residuos. Ademas, las pruebas de ELISA estan disponibles
para un largo número de sustancias dentro de cada grupo listado en la
Tabla 1 como los β-agonistas, corticoides, esteroides, estilbenos,
lactonas del acido resorcílico y varios antibióticos. Las
investigaciones para el desarrollo de un nuevo ELISA
para otras sustancias como
sedativos y los β-bloqueantes carazolol continúan. Tomando en
cuenta los antibióticos, los kits de ELISA han demostrado un buen
desempeño al analizar residuos de antibióticos como la tilosina y
tetraciclina en el agua, carnes y pescados; cloranfenicol en la leche y carnes,
nitromidazoles en los huevos y gallinas, gentamicina en la leche,
dihidroestreptomicina y colistina en la leche, bacitracina, espiramicina,
tilosina, olaquindox y virgiamycin enlos alimentos. En general, estos
métodos requieren algunas veces de un manual
operativo para la adición de la muestra, incubación, lavado y
descarga de líquidos, reagentes para el desarrollo del color, etc. Esto ha impulsado el
desarrollo de los test de ELISA automatizados por algunas
compañías [10].
Tabla 4. Principales ventajas y desventajas de los
kits de ELISA
Ventajas Desventajas
Facil de utilizar Costo incrementado a partir del 2002 (mas de 650€ por kit
Kits disponibles para un buen número de compuestos específicos
Almacenamiento limitado (algunos meses) bajo refrigeración
Disponibilidad de kits por familia de compuestos (p.e. agonistas, estilbenos,
sulfonamidas, etc.) Costoso en caso del RIA, y necesita un sitio de
desechamiento
Gran número de muestras (42) por kit para un solo analito Las
interferencias pueden dar algunos falsos positivos
Reducido tiempo (algunas horas) para obtener los resultados: entre 2-2.5 horas
para la mayoría de los kits Solo un kit por cada búsqueda de
residuo
Alta sensibilidad
Alta especificidad
Posibilidad de usar dentro del centro de fabricación de las alimentos
4.2. Radioinmunoensayo (RIA
El radioinmunoensayo (RIA) implica la medida de la radioactividad de los
complejos inmunológicos utilizando un contador. Otras posibilidades
incluyen la medida de la quimioluminicencia con un
luminómetro, cuando un compuesto quimioluminisciente se liga al
anticuerpo, o fluorescencia con un fluorímetro, cuando un compuesto
fluorescente es usado. Estos permiten una detectabilidad mejorada en
comparación con la convencional colorimetría [10].
Figura. Principio basico del radioinmunoensayo(Método
competitivo)
4.3. Biosensores
Otras recientes aproximaciones a la observación de drogas veterinarias
en los productos animales, asegurando la calidad y seguridad de la carne y
productos lacteos, consiste en el desarrollo de biosensores [10].
Un biosensor se define como un dispositivo compacto de analisis que
incorpora un elemento de reconocimiento biológico (acido
nucleico, enzima, anticuerpo, receptor, tejido, célula) o
biomimético (PIMs, aptameros, PNAs) asociado a un sistema de transducción
que permite procesar la señal producida por la interacción entre
el elemento de reconocimiento y el analito [4].
El principio de detección de un biosensor se
basa en la interacción específica entre el compuesto o
microorganismo de interés y el elemento de reconocimiento. Como resultado de esta
unión se produce la variación de una o varias propiedades
físico-químicas (pH, transferencia de electrones, de calor,
cambio de potencial, de masa, variación de las propiedades
ópticas, etc.) que detecta el transductor. Este sistema transforma la
respuesta del
elemento de reconocimiento en una señal electrónica indicativa de
la presencia del
analito sometido a estudio o proporcional a su concentración en la
muestra [4].
Los biosensores estan siendo expandidos en la aplicación del
analisis de los alimentos. En general, hay varios elementos. La
construcción de biosensores requiere un buen
conocimiento de los principios basicos de reacciones
inmunoquímicas, rutas para la señal amplificada del receptor-base y el desempeño
interfacial de biocompuestos en la superficie artificial transductora. Los biosensores estan designados para operar en el
tiemporeal y ser capaces de simultaneamente poder detectar uno o varios
residuos de drogas veterinarias en una muestra al mismo tiempo. Algunos
autores han reportado la no necesidad de limpiar la
muestra. El analisis de interacción biomolecular esta
basado en la resonancia “plasmatica” superficial que mide
las variaciones del
índice refractario de las soluciones cercanas al sensor cuando hay
cambios en la concentración de moléculas en esa solución.
El residuo objetivo es covalentemente inmovilizado en la superficie del
chip sensor. Esta tecnología es aplicada por Biacore AB
para analizar diferentes tipos de residuos de drogas veterinarias. Algunas recientes aplicaciones incluyen progesterona en la leche y
tilosina en la miel [10].
Otros biosensores estan basados en el uso de
series de biochips que permiten una monitorización a tiempo real de la
interacción entre el reconocimiento molecular y el analito. El reconocimiento de la señal es convertido en una
señal cuantificable. Sin embargo, aún
esta limitado comercialmente. Varios factores como la sensibilidad del
sensor ligando superficial densidad, activan la concentración de anticuerpo,
y la tasa de flujo del biosensor afecta e
desempeño del
ensayo [10].
Los biosensores enzimaticos utilizan una enzima específica para
la captura y la generación de catalisis del producto. Por
ejemplo, la penicilina V y G pueden ser detectadas con penicilasa inmovilizada
en una superficie, que puede ser una membrana o un vidrio poroso, lo cual
produce acido peniciloico y ademas una reducción en el pH
y un decrecimiento en la intensidad de fluorecencia del teñido y/o un
incremento en la conductividad eléctrica[10].
Otros tipos de biosensores estan basados en lo sensores
proteínicos de antibióticos los cuales son sensibles a específicas clases de antibióticos. Estos
sensores son altamente “sofisticados” y compatibles con el tipo de
formato del
ELISA. El biosensor proteínico esta químicamente ligado a
una superficie sólida, que es el pocillo, en una placa de
microtitulación, la cual, en ausencia de antibiótico, se mantiene
unida a la secuencia operativa y después de la detección por
anticuerpos y el emparejamiento con peroxidasa produce un color d lectura. Sin
embargo, los biosensores son incapaces de unir el operador cuando el
antibiótico esta presente y, dependiendo de la cantidad, este operador es mas o menos perdido en los pasos de
lavado. La pérdida de color da una lectura que es proporcional a la
concentración de antibiótico. Estos sensores han
mostrado una detección exitosa de antibióticos como tetraciclinas, estreptograminas,
macrólidos en concentraciones d nanogramo por mililitro en la leche y
suero.
Las principales ventajas y desventajas de los biosensores
estan enlistadas en la Tabla 5. Estas nuevas tecnologías
estan teniendo una buena recepción en los laboratorios de control
debido a la reducción en el tiempo total y la posibilidad de analizar
simultaneamente varios residuos e un menor
periodo de tiempo para un mayor número de muestras. De
hecho, estas tecnologías estan totalmente automatizadas
(inyección, adición de reagentes, lavado, incubación y
resultados) y controladas a computadora.
Tabla 5. Principales ventajas y desventajas de los
biochip biosensores
Ventajas Desventajas
Facil de utilizar Alta inversión inicial (equipo)Resultados disponibles en poco tiempo Altos costos
operativos (chips)
Múltiples residuos analizados en un mismo tiempo (tanto como la cantidad de chips que haya)
Analisis restringidos al número de chips que haya.
Completa automatización: mayor productividad Las interferencias pueden
dar algunos falsos positivos
Técnica de alto rendimiento: hasta 120 muestras por hora. Solo un kit por cada búsqueda de residuo
5. TÉCNICAS DE CROMATOGRAFÍA
5.1. Concepto de la Cromatografía
La cromatografía es una técnica de separación
extraordinariamente versatil que presenta distintas variantes. En
toda separación cromatografica hay dos fases (sólida,
líquida o gas) una móvil y otra estacionaria, que se mueven una
con respecto de la otra manteniendo un contacto
íntimo. La muestra se introduce en la fase móvil y los
componentes de la muestra se distribuyen entre la fase estacionaria y la
móvil. Los componentes de la mezcla a separar invierten un tiempo diferente en recorrer cada una de las fases, con
lo que se produce la separación. Si un
componente esta la mayor parte del
tiempo en la fase móvil el producto se mueve rapidamente,
mientras que si se encuentra la mayor parte en la fase estacionaria, el
producto queda retenido y su salida es mucho mas lenta [6].
tipo fase estacionaria fase móvil
líquido-sólido
sólido inerte como
gel de sílice o alúmina
disolventes
intercambio iónico
resina cambiadora
soluciones acuosas
líquido-líquido
líquido adsorbido en un soporte sólido
líquido
gas-líquido
película de líquido adsorbida sobre un soporte sólido
gas
5.2. Cromatografia de capa fina
La cromatografíacapa-fina de alta performance
ha sido aplicada con éxito para la detección cualitativa y
cuantitativa de multiresiduos en muestras de comida, aunque su uso ha decrecido
durante las últimas décadas. La visualización de los
componentes puede ser realizada al adicionar un
apropiado reagente cromogénico o bajo luz UV. La determinación
cuantitativa es posible a través de la intensidad relativa del punto en la placa, la cual
comparada con la del
estandar interno mediante un escaner de densiometría.
Recientes desarrollos permiten una automatización en forma similar al
HPLC con el equipo apropiado. El HPTLC ha sido
aplicado a diferentes residuos como drogas thyreostatic,
clenbuterol y otros agonistas, nitromidazol y sulfonamidas en tejidos animales.
También ha sido aplicado al analisis de
corticosteroides y antibióticos en la leche. Los sitios pueden
ser variación A, llamado
TLC-autobiografía consiste en la combinación de
cromatografía capa-fina con detección microbiológica
directa en la placa resultando en una sensibilidad intensificada. Ha sido
aplicada a la detección de “flumequina” en la leche. Las
principales ventajas y desventajas del HPTLC estan enlistadas
en la Tabla 6.
Tabla 6. Principales ventajas y desventajas del HPTLC
Ventajas Desventajas
Alto número de muestras para un solo analito Requiere técnicos
con experiencia
Reducido tiempo (algunas horas) para obtener los resultados Necesidad de una
preparación de la muestra (extracción, filtración, etc.)
Posibilidad de automatización para una mayor productividad La
interferencia produce algunos falsos positivos
Sensibilidad Solo una placa de capa fina por residuo estudiado
Especificidaddependiendo de la técnica de detección
Muestras separadas pueden ser utilizadas para un
analisis confirmatorio
5.3. Cromatografía líquida
El uso de cromatografía líquida de alto
desarrollo (HPLC) se expandió durante 1990 y la habilidad de
automatización de alguna forma facilitó su uso como una técnica de
observación. El HPLC es una técnica separativa, y su habilidad de
detectar compuestos depende del tipo de detector utilizado. La
elección del
sistema de detección es muy importante para la selectividad y la
sensitividad. Algunos analitos no detectados por absorbancia,
índice refractario o fluorescencia podrían requerir
modificaciones químicas para volverse “cromóforos”,
fluorescentes o absorbentes de UV. Usualmente la absorción de
multiresiduos esta basada en una extracción y limpieza de fase
sólida, seguida por filtración e inyección hacia un HPCL en fase-reversa con detección de serie por
UV-diodo. Ha sido aplicado para la detección de antibióticos en
carne, riñón y leche, drogas veterinarias en huevo, leche,
pescado y carne, metil- tiouracilo en orina, esteroides anabólicos en
suplementos nutricionales y orina y corticoesteroides como dexametasona en
agua, alimento y carne. Un buen número de
sustancias con propiedades anabólicas, que pueden ser consideradas como promotores de
crecimiento, han sido satisfactoriamente aisladas e identificadas con
propósitos de observación en la orina. El HPLC con
detección de fluorescencia también ha sido utilizado para la
determinación simultanea de 10 residuos antibacteriales
quinolonas en múltiples especies de tejido animal. Las
principales ventajas y desventajas estan listadas en la Tabla 7.Tabla 7.
Principales ventajas y desventajas del HPLC
Ventajas Desventajas
Corto tiempo para obtener los resultados Requiere técnicos con
experiencia
Sensibilidad Necesidad de una preparación (extracción y
filtración, adicióN e un estandar interno, etc.)
Especificidad dependiendo del detector Alta inversión inicial (equipo)
Automatización guía a una mayor productividad Costo de la columna
Posibilidad de encontrar mas información de los espectros cuando
se utiliza el detector diodo
El uso del HPLC esta expandiéndose en los laboratorios de control
debido a la posibilidad de analizar múltiples residuos en una muestra en
un relativo corto tiempo. Recientes desarrollos en el HPLC de alta velocidad puede reducir el tratamiento de la muestra y
el tiempo de analisis. En adición, esta tecnología es
totalmente automatizada (inyección, elución lavado de columnas,
detección) y controlado a computadora, facilitando su uso
como
técnica de observación.
El siguiente paso después de iniciar la observación con HPLC es
la inyección de las presuntas muestras positivas, en un
sistema que combina el HPLC con detección por espectrometría. En este sentido, la unión del HPLC de alta velocidad con MS-MS puede
sustancialmente reducir el tiempo de analisis. El uso
de HPLC- ionización electrospray (ESI) espectrometría
tandem ha sido propuesta como
una técnica confirmatoria de observación. Otros autores han utilizado la cromatrografía espectometría
líquida con ionización química por presión
atmosférica (APCI) para el analisis. Ambas
técnicas de ionización facilitan el analisis de
pequeñas a relativamente grandes y de moléculas
hidrofóbicas ahidrofílicas y son ademas muy adecuados para
el analisis de residuos de drogas veterinarias. Ambas
técnicas han demostrado tener efectos matrix,
siendo las ESI mas susceptibles que las APCI. Otra metodología
basada en la aplicación de HNMR también ha sido propuesta como
una técnica de observación para el analisis de cocteles de
esteroides y formulaciones de drogas veterinarias administradas hasta su
acabado.
5.4. Cromatografía a gas
En cromatografía de gases (GC), la muestra se volatiliza y se inyecta en
la cabeza de una columna cromatografica. La elución se produce
por el flujo de una fase móvil de un gas inerte, y a diferencia de la
mayoría de los tipos de cromatografia, la fase móvil no
interacciona con las moléculas del analito; su única
función es la de transportar el analito a través de la columna.
Existen dos tipos de cromatografía de gases: la cromatografía gas
- sólido (GSC) y la cromatografía gas-líquido (GLC). La
cromatografía gas - líquido tiene gran aplicación en todos
los campos de la ciencia y su denominación se abrevia normalmente como
cromatografía de gases (GC).
La cromatografía gas - sólido se basa en una fase estacionaria
sólida en la cual se produce la retención de los analitos como
consecuencia de la adsorción física. La cromatografia gas -
sólido ha tenido una aplicación limitada debido a la
retención semipermanente de las moléculas activas o polares y a
la obtención de picos de elución con colas (una consecuencia del
caracter no lineal del proceso de adsorción), de modo que esta
técnica no ha encontrado una gran aplicación excepto para la
separación de ciertas especies gaseosas de bajo peso molecular. Es por
ello quese trata sólo brevemente en la final de este
tema.
La cromatografía gas - líquido se basa en la distribución del
analito entre una fase móvil gaseosa y una fase líquida
inmovilizada sobre la superficie de un sólido inerte. Las aplicaciones
deesta técnica han crecido de una forma
espectacular. Se ha estimado que unos 200 000 cromatógrafos de gases
estan actualmente en uso por todo el mundo
La GC es usada con menos frecuencia en el analisis de DV y APC debido al
caracter principalmente polar y soluble en agua de dichas sustancias,
que requieren de tediosos pasos de derivatización. Por lo tanto, una
serie de grupos de compuestos no estan incluidos en la presente
sección, ya sea porque no son susceptibles al uso
de GC o se prefiere métodos basados LC, sin etapas de
derivatización. Los Antihelmínticos,
tranquilizantes y antibióticos (excepto aminoglucósidos) no
estan determinados por GC, por el contrario, los GPA, incluyendo
β-agonistas y las hormonas son frecuentemente monitoreados utilizando
metodologías basadas en GC [3].
6. TENDENCIAS FUTURAS
Hay varios problemas que estan surgiendo en este
campo como el
número aumentado de nuevas substancias en el 'mercado negro'.
Todos los años, nuevas substancias con las propiedades anabólicas
y con utilidad como
promotores de crecimiento estan descubriéndose. Un ejemplo de la evolución de este tipo de
substancias puede observarse en los
altos deportes competitivos. Otro problema importante
es la practica extendida que consiste en la mezcla de cantidades bajas
de varias substancias, como un 'cocktail' que
ejerce un efecto sinérgico, que da similar eficacia al uso de una sola
substanciaa dosis mas altas y, así, detectables. Finalmente, el
desarrollo de interferir las sustancias para también enmascarar los
sistemas de descubrimiento del inmuno-ensayo complica el
descubrimiento eficaz de las sustancias ilegales.
Ademas de estos problemas, los laboratorios de control enfrentan
mas requisitos estrictos para la acción de métodos
analíticos según las nuevas directivas. Esta situación
esta creando algunos problemas para controlar los laboratorios debido al
número grande de muestras por analizar, la gran variedad en muestras y
residuos que seran analizados, la necesidad de adaptar las
metodologías analíticas a las nuevas directivas con pautas
estrictas, los costos aumentados para desarrollar nuevas metodologías,
el número aumentado de residuos para investigar por cada muestra, y la
necesidad de invertir en nuevos instrumentos mas potentes.
La disponibilidad de proyectar las metodologías facilita el control de
químicos y las drogas veterinarias en los alimentos de origen animal, reduciendo el número de muestras por
ser confirmadas a través de analisis confirmatorios tediosos y
costosos. Los recientes nuevos desarrollos que estan disponibles en el
mercado, probablemente se llevaran a cabo rutinariamente en los
próximos años, aumentando el número de muestras
proyectadas con alta sensibilidad. Las mejoras en la
proyección de metodologías y su aplicación
contribuiran a una convicción de seguridad buena de alimentos de origen animal [10].
BIBLIOGRAFÍA
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Medicines Authority). 2006; [Internet], [12 noviembre
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Devine C, Dikeman M. eds. Encyclopedia of Meat Sciences. The Netherlands:
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Disponible en:
https://www.madrimasd.org/informacionidi/biblioteca/publicacion/doc/vt/vt1_aplicaciones_de_biosensores_en_la_industria_agroalimenta
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5. Lozano A, Arias M. 2008. Farmacos en
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https://www.ugr.es/~quiored/lab/oper_bas/crom.htm
7. Reig M. 2010. Desarrollo de métodos rapidos
de detección de residuos medicamentosos en animales de granja. Tesis Doctoral. Valencia: Universidad
Politécnica de Valencia. 213 p
8. Servicio Nacional de Sanidad Agraria. 2011. Lima: República del Perú. [Internet], [19 octubre
2011]. Disponible en:
https://www.senasa.gob.pe/0/modulos/JER/JER_Interna.aspx?ARE=0&PFL=3&JER=102
9. Spotorno V. 1999. Seguridad Alimentaria:
Anabólicos en producción de carnes. Instituto
de Tecnología de Alimentos
https://www.produccionbovina.com/informacion_tecnica/invernada_promotores_crecimiento/04-anabolicos.pdf
10. Toldra F, Reig M. 2006. Methods for rapid
detection of chemical and veterinary drug residues in animal foods.
Trends in Food Science & Technology: 1–8