New strategies for improving the sustainability of analytical methods in different matrices

Resumen

El concepto “sostenible” apareció en los años 70 con el objetivo de relacionar el desarrollo económico y la conservación de los ecosistemas. La palabra sostenibilidad se debe al informe Brundland realizado en 1987 en el marco de la Comisión de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente. Este informe advirtió sobre las consecuencias ambientales negativas del desarrollo económico y la globalización, tratando de ofrecer soluciones a los problemas derivados del crecimiento demográfico y la industrialización. Particularizando en la Química, el calificativo sostenible aporta un enfoque holístico, que establece políticas y objetivos medibles para un proceso continuo de mejora. La Química Analítica Sostenible une la Química Analítica Verde, cuyos 12 principios definidos por Galuzca et al. se basan en los de la Química Verde, y los principios socio-económicos. En esta Tesis se ha propuesto la huella de carbono como medida directa de impacto ambiental de metodologías analíticas y se ha utilizado la herramienta hexágono propuesta por nuestro grupo de investigación MINTOTA para medir la sostenibilidad de procedimientos analíticos. Se ha contribuido a la Química Analítica Sostenible desde dos estrategias diferentes: 1. Pretratamiento de la muestra en línea y miniaturización mediante el desarrollo de la técnica microextracción en tubo acoplada a cromatografía líquida capilar (IT-SPME-CapLC). 2. Desarrollo de dispositivos colorimétricos para análisis in situ. Se demuestra que ambas estrategias son herramientas eficaces y versátiles para el análisis de una gran variedad de analitos en diferentes matrices: ambientales, biológicos, alimentarios y forenses. Ambientales: Se ha abordado la determinación de herbicidas (irgarol-1051 y diuron) en aguas superficiales mediante técnicas IT-SPME-CapLC y, por otro lado, la de nitrato y nitrito en aguas ambientales mediante dispositivos in situ basados en PDMS como soporte sólido dopado con el reactivo Griess. Biológicos: Se han estudiado cuatro casos de potencial uso. Determinación de antibióticos como meropenem en tubos endotraqueales mediante IT-SPME-CapLC, sulfuros en cardiomiocitos y en aire exhalado mediante sensor plasmónico sólido basado en la inmovilización de AgNPs sobre membrana de nylon. Finalmente, se ha propuesto un dispositivo dopado de PDMS y también IT-SPME-CapLC para la determinación de alquilresorcinoles (AR) en muestras de orina. Alimentarias: Se ha desarrollado la determinación de nitrito y nitrato en aguas obtenidas de verduras frescas y enlatadas, además de la determinación de la frescura de muestras de carne a partir de la medida de la liberación de amoníaco, desarrollando composites dopados de PDMS para su uso in situ. Forenses: Se ha estudiado la toma de muestra, así como la determinación de residuos orgánicos (OGS) y residuos inorgánicos (IGSR) de disparos en las manos de policías tras efectuar sendos disparos.