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PestiMix: abordar el problema de los plaguicidas


Debido a la creciente demanda de protección ambiental, la última generación de pesticidas tiene la compleja tarea de garantizar el máximo rendimiento de los cultivos sin afectar la seguridad alimentaria ni dañar el medio ambiente. 

Como resultado, existe una necesidad creciente de un análisis e identificación exhaustivos de los compuestos plaguicidas peligrosos. 


DR. EHRENSTORFER , HUI-CHEN STAVROS , ELLIOTT WILLIAMS


El análisis tradicional de plaguicidas es una tarea notoriamente que requiere mucho tiempo, y la alternativa más rápida – la prueba de múltiples analitos de plaguicidas usando puros individuales simultáneamente – a menudo conduce a errores y daña la credibilidad del análisis. 

El Dr. Ehrenstorfer, un productor líder de materiales de referencia para plaguicidas, ha abordado la necesidad de un cribado químico de múltiples componentes confiable con el desarrollo de sus innovadores kits Smart Solutions ™ PestiMix , una primicia mundial en la industria.

Estos kits PestiMix son productos de validación de métodos de detección y adición masiva que combinan 745 analitos para cromatografía líquida (LC) y 431 analitos para cromatografía de gases (GC) en solo cinco ampollas, ofreciendo la mayor mezcla de analitos de plaguicidas en el mercado. Se necesitan tres minutos para crear una única solución de hasta 745 analitos a 1 ppm y la calibración se puede realizar en solo 30 minutos.

Hui-Chen Stavros y Elliott Williams, dos miembros de la instalación de LGC en Charleston, responsable del desarrollo de esta herramienta única, reflexionan sobre los momentos clave que provocaron su inicio y discuten cómo puede abordar los desafíos en la industria de los pesticidas.

¿Podría proporcionarnos sus conocimientos sobre la industria moderna de los plaguicidas?

EW: Consideramos a la industria como un organismo en constante evolución. Siempre se están desarrollando nuevos productos que traen consigo una nueva gama de analitos con los que lidiar, y todo está impulsado por la innovación y el arduo trabajo de principio a fin. 

HS: Hoy en día, los pesticidas son la forma más efectiva de controlar insectos y parásitos, y los agricultores dependen en gran medida de los pesticidas químicos sintéticos. Sin embargo, el uso de pesticidas tiene un gran impacto en el medio ambiente y la salud de los animales y los seres humanos. Es todo un desafío mantener el equilibrio entre el manejo de plaguicidas y el rendimiento de los cultivos. 

Los cambios regulatorios dentro de esta industria seguramente han agregado muchos desafíos a los laboratorios de pruebas. ¿Puede describir por qué los materiales de referencia son clave para este mercado?

HS: Los materiales de referencia, también llamados estándares de control, se utilizan para verificar la calidad y la trazabilidad de los productos, para validar los métodos del instrumento o calibrar el instrumento.

El material de referencia garantizará la precisión y la comparabilidad de los datos analíticos, independientemente de la aplicación. Esto es extremadamente importante para las pruebas ambientales y de seguridad alimentaria. 

La “calidad Ehrenstorfer” se considera una de las bases de los productos Dr. Ehrenstorfer, pero ¿qué importancia tiene la calidad en los materiales de referencia?

EW: La calidad es una de las cosas más importantes para cualquier empresa en esta industria, y tener una base confiable para cuantificar o calificar sus datos es primordial para las pruebas analíticas. Nuestra política de calidad es cumplir y superar las expectativas de los objetivos y estándares de nuestros clientes, asegurándonos de estar acreditados para alcanzar la excelencia.

¿Qué desafíos diría que enfrentan los laboratorios de pruebas a diario? 

HS: Desde el punto de vista de la seguridad alimentaria, la extracción de diferentes matrices es el primer desafío para el laboratorio de pruebas. La falta de estándares de referencia apropiados o el límite de detección de los instrumentos, especialmente las muestras de agua para el laboratorio de pruebas ambientales, también puede ser un desafío. 

EW: Yo agregaría a eso que uno de los principales desafíos es probablemente el catálogo cada vez mayor de materiales que los laboratorios analíticos tienen que probar: cada uno de estos materiales tiene sus propios desafíos que deben cumplirse para garantizar la calidad y la seguridad.

¿Dónde estaba la brecha en el mercado que deseaba abordar? 

EW: Fue realmente difícil encontrar una gran mezcla estable de compuestos multicomponente. Quiero decir, el kit LC PestiMix tiene 745 compuestos, ¡eso es inaudito! La mayoría de los compuestos que encuentras tienen cuatro o cinco compuestos en una mezcla, por lo que esto realmente innovó en este espacio. No muchas empresas están dispuestas a hacer el esfuerzo de hacer una combinación tan grande. Definitivamente es una tarea desalentadora y no tenemos muchos otros productos en nuestra línea de productos que coincidan con esto. Pero como hemos aprendido, es posible, así que definitivamente estamos tratando de llegar. 

¿Cuál fue el ‘Momento Eureka’ que desencadenó el inicio del primer kit Smart Solutions ™ PestiMix? 

HS: A principios de 2017, recibimos un pedido de 30 soluciones de mezcla de pesticidas personalizadas. La forma más eficaz de verificar la concentración de productos era compararlos con estándares de calibración preparados de forma independiente. Basándonos en la necesidad del departamento de Control de Calidad (QC), decidimos combinar algunas de las soluciones de mezcla y eso es lo que se convirtió en la primera generación de soluciones de mezcla LC, con más de 500 compuestos. En ese momento, las soluciones solo se usaban internamente. Sin embargo, con el aumento de las solicitudes de soluciones personalizadas, sentimos que era el camino correcto para que el departamento de control de calidad diseñara las soluciones de calibración . 

EW: Sí, y luego PestiMix surgió de la necesidad de mantenerse al día con la producción. No era factible para nosotros ejecutar continuamente cientos de estándares de verificación diferentes para todo, solo estaba consumiendo tiempo. Comenzamos simplemente combinando un par de soluciones y poco a poco se fue construyendo una entidad más grande. De repente pensamos ‘¡Oh, tenemos algo!’ y simplemente despegó desde allí, creo que ese fue el ‘momento eureka’.

Tractor rociando pesticidas en campo vegetal
Fuente: © Shutterstock

Los agricultores dependen en gran medida de los pesticidas químicos sintéticos. Sin embargo, es un desafío mantener el equilibrio entre el manejo de plaguicidas y el rendimiento de los cultivos. 

¿En qué industrias tienen aplicaciones los kits PestiMix y qué desafíos ayudan a resolver? 

HS: Tanto la seguridad alimentaria como las pruebas ambientales son el mercado principal para PestiMix, y el principal objetivo es cumplir con las regulaciones y ahorrar mucho tiempo, con más de 1000 analitos combinados en estos dos kits. 

EW: Sí, nuestro objetivo principal era facilitar las pruebas de alimentos, pero definitivamente puedo ver que PestiMix se aplica en una multitud de otras áreas, como las pruebas de agua también. La inexactitud y la ineficiencia son los principales desafíos en estas industrias. Y, dado que PestiMix es increíblemente rápido, muy preciso y muy estable, muchas industrias pueden ver enormes beneficios en los flujos de trabajo y las rutinas de laboratorio. 

¿Puede hablarnos del enfoque técnico que utilizó su equipo para desarrollar PestiMix? 

EW: Ya sabíamos qué clases compuestas funcionaban bien con otras y, al combinarlas, nos dimos cuenta de lo que funcionaría y lo que no funcionaría en conjunto. Durante casi cuatro años, tomamos fragmentos de información a medida que la obtuvimos y la usamos para adoptar nuestro enfoque actual. 

HS: Estábamos desarrollando métodos para nuestro instrumento LC / espectrometría de masas (MS) de alta resolución recién adquirido. El instrumento tiene una resolución de alta potencia y la capacidad de separar un conjunto más grande de analitos. Pusimos todas las muestras (al principio eran 500 analitos) para probar si podíamos verlas todas a la vez. Así que ese fue nuestro primer enfoque, pero como dijo Elliott, tomó mucho tiempo procesar y ajustar estos datos. 

También ha lanzado su nuevo kit Smart Solutions v400 GC PestiMix. ¿Puede decirnos qué provocó esta evolución del kit original? ¿En qué se diferencia? 

HS: El kit v400 GC PestiMix está diseñado para analitos que son más adecuados para ejecutar mediante la técnica analítica GC / MS debido a sus clases de compuestos y solubilidad. El PestiMix original es más aplicable para análisis LC / MS. De manera similar al enfoque de LC PestiMix, el departamento de control de calidad también desarrolló GC PestiMix con la misma idea. Una vez más, en realidad era el estándar de calibración de control de calidad interno, luego se modificó para convertirlo en un producto comercializable.

si hay una necesidad en otros mercados, como el creciente mercado del cannabis, probablemente podamos abordarla; definitivamente lo intentaremos

Con cada historia de éxito hay desafíos, ¿puede contarnos sobre algún momento durante el proceso en el que se sintió desanimado? ¿Alguna vez tuviste que volver a la mesa de dibujo? 

EW: Hubo tantas veces que tuvimos que volver a la mesa de dibujo. Habíamos fallado los campos de solubilidad y las reacciones cruzadas de estabilidad estaban en todas partes. Estaría revisando una lista de datos y comenzaría a ver tendencias de clases compuestas completas; solo tiene que retirarse de esa combinación, comenzar desde cero y continuar. Hubo muchos problemas, pero con el tiempo se convirtió en algo que sabías que iba a suceder y algo que podrías explicar un poco. 

En su opinión, ¿qué cree que hay en el futuro para las pruebas de pesticidas? ¿Y cómo apoyará esto el Dr. Ehrenstorfer? 

EW: Creo que a medida que se utilizan más y más pesticidas; veremos un crecimiento en el catálogo. Si hay una necesidad en otros mercados, como el creciente mercado del cannabis, probablemente podamos abordarla, definitivamente lo intentaremos. En el futuro, nos gustaría continuar agregando a nuestros kits para cumplir con las expectativas de nuestros mercados clave; en última instancia, nuestras ofertas crecerán con estos mercados y crecerán a otros. Sólo el tiempo dirá. 

HS: Sí. Siempre estamos desarrollando nuevas listas de compuestos, incluidos los metabolitos de plaguicidas. Otro objetivo clave para el futuro es aumentar la estabilidad de las soluciones actuales de vida útil más corta.  

FUENTE: https://www.chemistryworld.com/eureka-moments/pestimix-tackling-the-pesticide-problem/4014094.article?adredir=1



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