Preconcentración de contaminantes orgánicos en aguas con nanotubos de carbono y materiales mesoporosos y determinación mediante LC-MS/MS

Resumen

El agua es un recurso natural indispensable para la vida y constituye una necesidad primordial para la salud y el bienestar, por lo que debe considerarse uno de los derechos humanos básicos. El agua constituye un sustento de la vida y el desarrollo económico está supeditado a su disponibilidad, siendo un bien muy preciado en la sociedad actual debido a su escasez. El ciclo natural del agua tiene una gran capacidad de purificación, pero esta facilidad de regeneración y su aparente abundancia hacen que sea el vertedero habitual de residuos de plaguicidas, fármacos, productos para el cuidado personal, desechos químicos, metales pesados, residuos radiactivos, etc. La degradación de las aguas viene de antiguo pero ha sido en este siglo cuando se ha extendido este problema a ríos y mares de todo el mundo. La escasez del agua se debe fundamentalmente a: 1. La explosión demográfica 2. La contaminación, que se ha incrementado al mismo ritmo que el desarrollo industrial, tanto en las aguas las superficiales como en las subterráneas 3. El incremento de las demandas de agua En la presente Tesis se aborda el desarrollo y la evaluación de herramientas analíticas avanzadas, aplicables en las distintas etapas del proceso analítico, para llevar a cabo el análisis de compuestos orgánicos en el agua. En general, el desarrollo de un método analítico para la determinación individual de compuestos incluye tres etapas básicas: extracción, separación analítica y detección (identificación y cuantificación) y la validación del método. En relación con la primera etapa, el objetivo planteado es el uso de dos materiales sólidos consistentes en nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNTs) y la sílice mesoporosa MCM-41 como adsorbentes para la extracción selectiva de plaguicidas y fármacos presentes en aguas medioambientales. En primer lugar se han desarrollado dos métodos utilizando MWCNTs como adsorbente para la preconcentración de ambos tipos de contaminantes orgánicos en diferentes matrices acuosas, concretamente de agua de río, de balsa y residual. En segundo lugar, se ha puesto a punto un nuevo método para la preconcentración de fármacos en aguas superficiales (rio, embalse y fuente natural), utilizando MCM-41 que fue sintetizado y caracterizado en nuestro laboratorio. En todos los casos, los resultados obtenidos fueron satisfactorios tanto para pesticidas como para fármacos, que, en muchos casos, mejoraron los encontrados en bibliografía, obtenidos con aplicación de adsorbentes convencionales tales como Oasis HLB y/o Oasis Max. Con respecto a la segunda etapa, se ha utilizado la cromatografía líquida acoplada a un detector híbrido de triple cuadrupolo y trampa de iones lineal (LC-QqLIT-MS/MS) y la micro cromatografía líquida acoplada a un detector de triple cuadrupolo (microLC-QqQ-MS/MS) para la separación, detección y cuantificación de los citados contaminantes con la elevada sensibilidad y selectividad proporcionadas por estos instrumentos.