Análisis químicos avanzados para dar solución a problemas reales

¿Cuánto tiempo permanecen en el medio ambiente los compuestos que se emplean en el tratamiento de plagas? ¿Cómo detectar impurezas en productos farmacéuticos? ¿Qué puede haber detrás del declive de las poblaciones de abeja? ¿Cómo saber si un producto alimenticio pertenece realmente al lugar que nos indican? Son preguntas de diversa naturaleza y su respuesta es compleja. Pero la Química Analítica puede tener la llave a todas ellas.

En la Universidad de Valladolid (UVa), el Grupo de Investigación TESEA (Técnicas de Separación y Análisis Aplicado) trabaja desde hace dos décadas proponiendo alternativas analíticas para multitud de compuestos, como los bioactivos –componentes de los alimentos que tienen efectos beneficiosos para nuestra salud, por ejemplo los polifenoles, aminoácidos, ácidos grasos, compuestos volátiles –contaminantes, como los plaguicidas y antibióticos- o los preparados farmacéuticos.

“Nos encargamos de resolver diferentes problemas reales que tienen relevancia socioeconómica mediante un enfoque analítico empleando las técnicas cromatográficas", detalla el coordinador del Grupo TESEA, José Bernal del Nozal. Para ello, el Grupo dispone de varios equipos de cromatografía de líquidos acoplados a distintos detectores, como fluorescencia, diodos alineados o espectrometría de masas; de cromatografía de gases, como un cromatógrafo multidimensional con analizador de cuadrupolo y tiempo de vuelo, uno de los equipos más avanzados y completos del mercado, así como varios más con detectores de captura electrónica, ionización de llama o espectrometría de masas; y dos equipos de cromatografía de fluidos supercríticos con varios detectores variados como diodos alineados y espectrometría de masas.

“En nuestros orígenes nos centramos en el análisis de compuestos en vinos, luego colaboramos con la industria farmacéutica y en los últimos años nos hemos especializado en el análisis de compuestos apícolas, sin dejar pasar la oportunidad de realizar colaboraciones para analizar otro tipo de compuestos u otro tipo de matrices dependiendo de las necesidades de nuestros colaboradores o de la sociedad", detalla José Bernal.

El apícola, un sector con gran interés

En el ámbito apícola, el equipo de la UVa se centró inicialmente en la determinación de las características principales de las mieles monoflorales españolas, y también en la evaluación de los residuos de tratamientos quimioterápicos en la miel y en otros productos apícolas, junto con el estudio de compuestos bioactivos como tratamientos alternativos para distintas enfermedades de las abejas.

En los últimos tiempos, el grupo se ha dedicado al análisis de compuestos beneficiosos para la salud, en particular, en el polen de abeja. España es el país europeo con mayor producción apícola y una de las potencias mundiales en este sector, por lo que el interés es claro. “El polen de abeja es un producto desconocido por la mayor parte de la sociedad que se vende en todos los supermercados y tiene un gran potencial", recuerda el coordinador de TESEA. Se trata de uno de los suplementos alimenticios más consumidos en el mundo por su importante actividad biológica, y puede constituir una importante línea de negocio para los productores españoles.

Por otro lado, el equipo está estudiando la presencia de insecticidas de última generación y su posible relación con el declive de las abejas melíferas. Estas abejas están siendo parasitadas por un ácaro, la Varroa, que las afecta en todas sus fases de desarrollo causándoles en último término la muerte. Un problema que afecta seriamente a las explotaciones apícolas y, en general, al mantenimiento de los polinizadores, cuyo papel es vital para preservar la biodiversidad de plantas silvestres.

Para combatir la Varroa, los apicultores emplean acaricidas, plaguicidas que combaten estos ácaros pero que residualmente pueden llegar a los productos finales. El grupo TESEA trabaja en la determinación de acaricidas en estos productos y, especialmente, en la cera. Uno de los múltiples usos de la cera es la fabricación de láminas que sirven de punto de partida a un nuevo panal, agilizando el laborioso trabajo de las abejas. El objetivo de TESEA es determinar la acumulación de residuos de acaricidas en la cera y conocer si estos residuos pueden llegar a transferirse a la miel u otros productos apícolas.

Detectar adulteraciones o el origen de un producto

Otra de las líneas del grupo es la cromatografía de fluidos supercríticos. La profesora de la UVa y miembro del Grupo TESEA Laura Toribio Recio detalla que una de las principales ventajas de esta técnica es que utiliza “una pequeña cantidad de disolvente orgánico si se compara por ejemplo con la cromatografía líquida y proporciona muy buenas eficacias de separación y tiempos de análisis cortos", lo que la convierten en la técnica “estrella" para el análisis de compuestos quirales y las separaciones enantioméricas.

Los enantiómeros o moléculas quirales son una pareja de compuestos orgánicos o inorgánicos presentes a la vez en una misma molécula, pero con consecuencias diferentes. Quiral es un término de origen griego que significa ‘mano’, e igual que las manos son imágenes especulares, es decir, idénticas pero opuestas, los compuestos orgánicos pueden ser imágenes especulares a nivel molecular: parecen similares, pero no siempre se comportan del mismo modo.

“La mayoría de compuestos naturales son quirales y en un compuesto quiral cada enantiómero puede tener propiedades muy diferentes. Saber la composición enantiomérica de un producto natural puede ser útil por ejemplo para detectar adulteraciones o para determinar si un producto tiene el origen que dice tener", apunta Toribio.

“También hemos analizado flavonoides, un tipo de polifenoles, con el objetivo fundamental de discernir entre los diferentes enantiómeros, ya que no siempre poseen las mismas características, y algunos son más beneficiosos frente a otros", añade Ana María Ares Sacristán, también profesora de la UVa y miembro del Grupo.

Examinar la persistencia de los rodenticidas

Otro de los trabajos que están realizado en esta línea es el desarrollo de un método analítico para determinar rodenticidas por cromatografía de fluidos supercríticos. “Los rodenticidas son unos plaguicidas que se utilizan para controlar plagas de topillos, que en Castilla y León es una problemática muy habitual. El objetivo es poder determinar restos de estos compuestos en suelos o en otros lugares donde hayan sido utilizados y ver la persistencia de esos compuestos, distinguiendo entre los enantiómeros, con el paso del tiempo", subraya Ana María Ares. Se trata además de buscar metodologías alternativas para la determinación de estos compuestos, tratando de proponer métodos más novedosos, selectivos, y compatibles con el medio ambiente.

Nuevos métodos y aplicaciones desarrolladas por el Grupo TESEA, perteneciente al Centro de Innovación en Química y Materiales Avanzados (CINQUIMA) de la UVa, que permiten dar respuesta a problemas reales de interés económico y social.

Fuente: UVa/DICYT