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Plaguicidas y micotoxinas en el cannabis y el cáñamo

Análisis de residuos de plaguicidas y micotoxinas en el cannabis y el cáñamo utilizando LC-MS/MS y GC-MS/MS para satisfacer los requisitos normativos.

Productos concentrados del cannabis y el cáñamo, como comestibles, tinturas, extractos y aceites, han devenido ampliamente utilizados en el mercado. Las pruebas de determinación de plaguicidas y micotoxinas en los productos del cannabis están reguladas por diversas autoridades estatales y nacionales. Los plaguicidas se clasifican en siete grupos principales, en función del campo de uso: insecticidas, herbicidas, fungicidas, rodenticidas, acaricidas, molusquicidas y nematicidas. La mayoría de los plaguicidas tienen efectos negativos sobre la salud humana y el medio ambiente, lo que ha provocado la restricción o la prohibición total de su utilización. Las micotoxinas son metabolitos secundarios muy tóxicos de ciertos hongos y mohos que contaminan fácilmente los cultivos alimentarios. Para la seguridad de los consumidores es esencial disponer de métodos precisos de identificación y cuantificación de plaguicidas y micotoxinas en el cannabis. 


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Marco legal y normativo para el análisis de plaguicidas y micotoxinas

El cannabis es legal en diversos grados para uso medicinal o recreativo en Canadá, Sudáfrica, México y muchos estados de Estados Unidos, y muchos más países están revisando el estatus legal del cannabis. En diciembre de 2019, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) aprobó 36 plaguicidas para su uso en el cultivo del cáñamo.

La aplicación de plaguicidas está estrictamente regulada, y sus residuos en los productos del cannabis y el cáñamo son vigilados de cerca por los organismos públicos estatales. El número de plaguicidas regulados que deben ser supervisados varía en función del estado, el país y la región, con límites que van de 10 ppb a 1 ppm. La US Food and Drug Administration (FDA) establece un límite normativo para las micotoxinas de 20 ppb en alimentos humanos y piensos para animales. Organizaciones como la AOAC están elaborando requisitos de métodos para el análisis de plaguicidas en el cannabis

Riesgos para la seguridad derivados de la contaminación del cannabis

Los plaguicidas se utilizan normalmente durante el cultivo para proteger las plantas de cannabis de las plagas y mejorar el rendimiento de los cultivos. La exposición crónica a los residuos de plaguicidas puede plantear riesgos significativos para la salud.

Además de los plaguicidas, las condiciones de cultivo del cannabis suelen proporcionar un entorno ideal para producir hongos y mohos patógenos. El almacenamiento, el transporte y el procesamiento son también favorables a la contaminación del cannabis y pueden inducir concentraciones elevadas de micotoxinas en el producto. Las micotoxinas, como las aflatoxinas G1, G2, B1, B2 o la ocratoxina A, se consideran inmunodepresoras, cancerígenas, neurológicamente tóxicas y hepatotóxicas.

Por consiguiente, es importante determinar las concentraciones de plaguicidas y micotoxinas en el cannabis y el cáñamo para garantizar la seguridad del consumidor y el control de calidad.

Metodología para el análisis de plaguicidas y micotoxinas

Los procedimientos habituales para el análisis de plaguicidas y micotoxinas requieren extracción de las muestras, limpieza de los extractos, normalización y calibración, seguidos de análisis mediante LC-MS/MS o GC-MS/MS para un control rápido de los plaguicidas y las micotoxinas en el cannabis y el cáñamo.

Preparación de muestras para análisis de plaguicidas y micotoxinas

El análisis de los residuos de plaguicidas y micotoxinas en el cannabis ha demostrado ser problemático debido a la compleja composición matricial de aceites, carbohidratos, resinas, terpenos y cannabinoides. Los datos espectrales de los residuos de plaguicidas demuestran interferencias sustanciales de los componentes de la matriz coextraídos. La matriz compleja también induce supresión iónica, lo que provoca incoherencias en los resultados.

Los métodos comunes de preparación de muestras para el aislamiento de los plaguicidas y las micotoxinas de los productos derivados del cannabis consisten en la extracción con disolventes seguida de la dilución. Los métodos QuEChERS y extracción en fase sólida (SPE) se emplean como una etapa de limpieza del extracto para aislar los analitos de interés y separarlos de los constituyentes de la matriz. El método QuEChERS ha sido adoptado en la norma europea para el análisis de residuos múltiples (EN 15662) y en el método AOAC. Una versión actualizada del QuEChERS, conocida como mega-método QuEChERSER, se ha demostrado eficaz en el análisis de una amplia gama de plaguicidas en matrices de cáñamo. Otros enfoques incluyen la extracción líquido-líquido (LE), la microextracción en fase sólida (SPME), la extracción sólido-líquido (LES) y la extracción en fase sólida dispersiva (DSPE). Los efectos de la matriz pueden eliminarse también con eficacia aumentando el factor de dilución oscilando entre 10 y 100 veces. Un factor de dilución de 15 es suficiente para eliminar la mayoría de los efectos de la matriz y reducir la supresión de la señal.

Preparación de patrones de calibración

El uso de patrones de referencia precisos es fundamental para la precisión de los resultados analíticos para la calibración y la cuantificación. Los materiales de referencia certificados (CRM) fabricados de acuerdo con la ISO17034 proporcionan precisión, incertidumbre de la medida y trazabilidad, y son necesarios en los laboratorios analíticos acreditados con la ISO17025. Las curvas de calibración pueden prepararse en un extracto de matriz blanco, en disolvente puro o mediante enriquecimiento de material vegetal con una disolución de trabajo de plaguicidas. Las concentraciones de la curva de calibración del plaguicida deben adaptarse a los límites de detección o notificación del analito y pueden utilizarse patrones y mezclas de concentración inferiores o superiores. Los patrones de referencia se utilizan también para preparar controles, para la idoneidad del sistema y para evaluar la supresión, mejora y recuperación de la extracción de la matriz.

Análisis de plaguicidas y micotoxinas mediante métodos de LC-MS/MS y GC-MS/MS

La LC-MS/MS es el método preferido para el análisis de plaguicidas y micotoxinas con selectividad y sensibilidad superiores, especialmente para residuos de plaguicidas y micotoxinas con polaridades y pesos moleculares diferentes en matrices complejas.

La GC-MS/MS es un método selectivo y sensible para plaguicidas volátiles e hidrófobos, como los organofosforados y los organoclorados. El uso de protectores de analitos puede reducir los efectos adversos relacionados con la matriz y la derivatización puede mejorar la detección y la sensibilidad del método.

Para el análisis de residuos múltiples de plaguicidas y micotoxinas se utiliza una combinación de GC-MS/MS y LC-MS/MS. La MS de cuadrupolo en tándem ofrece una alta sensibilidad y selectividad para el análisis simultáneo de cientos de plaguicidas a concentraciones bajas, de ng/g (ppb), en un único análisis.





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