Química supramolecular del estado líquido: disolventes nanoestructurados para la extracción de micotoxinas en productos agroalimentarios

Abstract

El autoensamblaje de compuestos anfifílicos constituye una estrategia simple y eficaz para la síntesis de disolventes con características programadas para que cumplan funciones específicas. Las fases líquidas nanoestructuradas producidas, denominadas disolventes supramoleculares (SUPRASs), presentan propiedades extractivas excepcionales comparadas con las que presentan los disolventes moleculares e iónicos. El objeto de las investigaciones llevadas a cabo durante la realización de esta Tesis Doctoral ha sido la síntesis y/o aplicación de SUPRASs cuyas nanoestructuras y propiedades se han diseñado para que cumplan funciones específicas en dos áreas de interés; tratamiento de muestras para el análisis químico de micotoxinas en matrices agroalimentarias y purificación de aguas residuales industriales. Las micotoxinas son metabolitos tóxicos presentes en productos agrícolas utilizados como materias primas en la alimentación humana y animal o como residuos tóxicos en los productos de las explotaciones zootécnicas [1]. Estos metabolitos provocan importantes pérdidas económicas derivadas de sus efectos sobre la salud de las personas, la productividad de los animales y el comercio nacional e internacional. Diferentes instituciones y organismos nacionales e internacionales han fijado límites máximos permitidos y han desarrollado regulaciones al respecto [2,3]. El cumplimiento de la legislación vigente requiere disponer de métodos analíticos simples, rápidos y fiables para la detección y cuantificación de micotoxinas. En los métodos disponibles, la etapa de extracción y purificación de las muestras es la más lenta y compleja, y su eficacia depende tanto de la estructura de la micotoxina como de la matriz de la muestra. Se requiere por tanto el desarrollo de estrategias innovadoras que permitan eliminar las columnas de inmunoafinidad para la purificación de las muestras, tanto en métodos instrumentales como inmunoquímicos, reducir el consumo de disolvente orgánico, y extraer micotoxinas en un amplio intervalo de polaridad en una única etapa Por otro lado, la actividad industrial en los países desarrollados consume alrededor del 60% del gasto total del agua [4]. El tratamiento de aguas residuales industriales es esencial no sólo para evitar la contaminación de los recursos hídricos sino también para la reutilización de las mismas, aspecto fundamental para los países con déficit hídrico. Las estrategias más utilizadas en la actualidad, adsorbentes y membranas, no son viables en algunas aplicaciones debido al coste de adquisición u operación de las instalaciones y materiales requeridos, y/o eficacia o aplicación limitada. Se requiere por tanto el desarrollo de tecnologías limpias, económicamente viables, que tengan carácter multifuncional y por lo tanto permitan la extracción simultánea y eficaz de contaminantes químicos de diferente naturaleza.