Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde 1 RESÍDUOS DE AGROTÓXICOS EM ALIMENTOS” “SEGURANÇA ALIMENTAR – UMA ABORDAGEM SOBRE RESÍDUOS DE AGROTÓXICOS

Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde 1

“SEGURANÇA ALIMENTAR – UMA ABORDAGEM SOBRE

RESÍDUOS DE AGROTÓXICOS EM ALIMENTOS”RESÍDUOS DE AGROTÓXICOS EM ALIMENTOS”

Maria Helena Wohlers Morelli Cardoso, D.Sc.

Rio de Janeiro - XIV MET - 26 a 30 outubro, 2009.


Contaminantes Resíduos

Alimento seguro

Saúde Pública Comércio exterior

“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”RESÍDUOS EM ALIMENTOS”


Análise de Resíduos de Agrotóxicos:

- Matrizes complexas

- Concentrações muito baixas de analitos – ppm, ppb e ppt

- Métodos multiresíduos e específicos:

- 1º método na década de 60 – Mills et al (FDA)

- 1975: Luke et al. – 100g amostra

- década de 1980 (Holanda): mini-Luke – 15g amostra

- 2003: Anastassiades et al. - QuEChERS

- Custo elevado na análise

- Rapidez no resultado



Análise de Resíduos de Agrotóxicos :

- Metodologias validadas

- Acreditação – 17025

- Aumento da capacidade analítica

- Delineamento do planejamento a ser utilizado

- Programas de monitoramento em diversos países




Método multiresíduo ideal:

- Incluir maior número possível de agrotóxicos

- Recuperações próximas a 100%

- Remoção dos possíveis interferentes

- Preciso

- Robusto

- Rápido

- Baixo custo

- Facilidade

- Segurança: pequeno volume de solvente X toxicidade





Amostragem Redução do tamanho Homogeneização

ExtraçãoConcentração ou

diluiçãoLimpeza

(“clean=up”)

Alíquota para análise

comtroca de solvente

Análise Instrumental: Qualitativa ou Quantitativa

semtroca de solvente

Figura 1: Diagrama esquemático das principais etapas envolvidas na análise química de amostras



TÉCNICAS DE PREPARO DE AMOSTRAS

Extração Líquido-Líquido (LLE): utiliza propriedade de miscibilidade dos líquidos – contínua ou descontínua

extração descontínua utiliza-se um funil de separação, onde ambos os solventes são adicionados. Com a agitação do funil de separação, o soluto passa a fase na qual está o solvente com maior afinidade. A separação é feita, então, sendo que a fase mais densa é recolhida antes.

-existe uma grande diferença de solubilidade do soluto nos dois solventes (grande KD).

- DESVANTAGEM: grande volume de solvente

Figura 1: extração descontínua



Extração Líquido-Líquido:

extração contínua, o solvente orgânico passa continuamente sobre a solução contendo o soluto, levando parte deste consigo, até o balão de aquecimento. Como o solvente está sendo destilado, o soluto vai se concentrando no balão de aquecimento.

-a diferença de solubilidade do soluto em ambos os solventes não é muito

grande (baixo valor de KD).

- DESVANTAGEM: bastante demorado Figura 2: extração contínua



Extração Líquido-sólido: Extração de substâncias de uma matriz sólida usando um líquido como fase extratora.

Extração Soxhlet:

o solvente evapora e condensa sobre o material sólido.Quando o solvente condensado ultrapassa um certo volume, ele escoa de volta para o balão, onde é aquecido, e novamente evaporado. Os solutos são concentrados no balão. O solvente, quando entra em contato com a fase sólida, está sempre puro, pois vem de uma destilação!

LIMITAÇÃO: tempo – horas até diasFigura 3: modelo de extrator soxhlet



Extração Líquido-sólido:

Extração em Fase Sólida (SPE – solid phase extraction):

Baseada na cromatografia líquida de baixa pressão: partição

entre os analitos e a fase extratora.

Figura 4: Ilustração de um cartucho típico empregado em SPE

Figura 5: Principais etapas empregadas em SPE visando o isolamento de um analito.




Extração em Fase Sólida (SPE – solid phase extraction):

Figura 5: Ilustração de um extrator de SPE

Vantagens: mais rápida e barata que a LLE; redução significativa de

solventes; grande variedade de formatos e fases disponíveis; usado para

“clean-up” e/ou concentração de analitos.




Dispersão da matriz em fase sólida (“Matrix solid-phase dispersion – MSPD”):

- Surgiu em 1989 por Baker e colaboradores

- Variação da SPE

- utiliza um suporte sólido adsorvente (ex: C18) que atua como

abrasivo para produzir ruptura na estrutura física da amostra, facilitando o processo de extração.

- A amostra sofre dispersão na superfície do material, formando uma nova fase que proporciona o isolamento dos analitos presentes na matriz.




Dispersão da matriz em fase sólida (“Matrix solid-phase dispersion – MSPD”):

Figura 6: Esquema do procedimento por “MSPD”



Extração com Fluidos Pressurizados (PSE – pressurized fluid extraction) :

- Principal objetivo – eliminação ou diminuição de grandes volumes de solventes.

-Utilizam solventes em pressões superiores à ambiente (> 1 atm).

- extração com fluido supercrítico (SFE) e extração acelerada com solvente (ASE)



Extração com Fluidos Pressurizados

-extração com fluido supercrítico (SFE):

- fluido supercrítico é uma substância química cuja temperatura e pressão se encontram acima de seu estado crítico, conferindo vantagens na área de extração.

- Alto poder de solvatação

- Elevada difusividade – penetração em matrizes complexas

- CO2 (Tc = 43 oC)

- CO2 “considerado solvente verde” no estado supercrítico, não

traz problemas ao meio ambiente.



Extração com Fluidos Pressurizados

- extração acelerada com solventes (ASE):

- similar à SFE porém emprega um solvente orgânico pressurizado, não necessariamente no estado supercrítico.

- Solventes utilizados: metanol, tolueno ou acetona, abaixo das condições críticas, porém em pressões suficientemente elevadas para assegurar que estará no estado líquido durante a extração.




- Uma das etapas do método QuEChERS (“Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe”):

- Primeira publicação em 2003 (ANASTASSIADES et al. 2003)

- 2007 – método oficial da Association of Official Analytical Chemists (AOAC International) e European Committee for Standardization.

- 39ª Sessão do Comitê de Resíduos de Pesticidas do Codex, 2007 – proposta para ser método padrão

- Diversas modificações e aplicações




-Uma das etapas do método QuEChERS (“Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe”):

10 g amostra

10 mL de MeCN

Agitar vigorosamente por 1 min

4 g MgSo4 e 1 g de NaCl

Agitar vigorosamente por 1 min

Adicionar padrão interno

Agitar por 30 s e centrifugar

Transfere 1 mL para outro tubo contendo 150 mg de MgSO4 e 25 mg PSA

Agitar por 30 s e centrifugar

Transfere 0,5 mL para vial

Análise cromatográficaFigura 8: Fluxograma representativo do método QuEChERS original (ANASTASSIADES et al., 2003)

“cle

an-

up”



15g de amostra (adição do “surrogate” – clorpirifós metil)

Adicionar 30 ml acetona - Agitar por 30 segundos (ultra-turrax)

Adicionar 60 ml de diclorometano : éter de petróleo (1:1, v:v) - Agitar por 30 segundos (ultra-turrax) e centrifugar

Filtrar fase orgânica sob sulfato de sódio anidro

Volume final recolhido 80 ml

Halogenados Organofosforados N-metilcarbamatos Benzimidazóis/Conazóis CG/DSM 1000 L 15 mL 3 mL 3 mL 30 mL Evaporar Evaporar Evaporar Evaporar coluna C18 (condicionamento: 30 mL acetonitrila + 1,5 mL Adicionar 1ml Avolumar Adicionar 2 ml Adicionar 2 ml de água deionizada ou destilada) tolueno/isooc. Acetato etila diclorometano metanol OBS: esse volume do condicionamento é descartado (1:9, v:v) b.v. 2 mL 1 ml 1 ml recolhe em frasco contendo cerca de 5g de Na2SO4 SPE-NH2 SPE-diol deixando de repouso por 1 hora CG /DCE CG /DFC Adicionar 2 ml Adicionar 1ml retira 25 mL evapora a secura 1 L 1 L 1% metanol (diclorometano) metanol (desprezar) Evaporar Adicionar 2 x 2 ml ressuspende com 1 mL mistura 1:1 de padrão interno : Adicionar 1 ml FM metanol:H3PO4 (0,1M)(1:1) acetato de etila Retirar 100 L filtra 0,45m para vial

HPLC – coluna rp-8 HPLC/UV CG/DSM 100 L coluna ODS hidrólise = 200 e 210 nm derivação fluorescência

MMééttooddoo MMuullttii--RReessíídduuooss

Figura 9: Fluxograma do Método multiresíduos – mini-Luke (Lee et al. 1991; Working Group – OVR, 1996)


AMOSTRA

Análise de substâncias conhecidas


TÉCNICAS DE DETECÇÃO:

Análise de substâncias desconhecidas

Análise qualitativa Análise quantitativa

CG-DCE

CG-DFC

CG-DNF

CG-EM

CG-EM-EM

CLAE-FL

CLAE-UV

CL-EM-EM



Bibliografia:

- ANASTASSIADES, M.; LEHOTAY, S. J.; STAJNBAHER, D.; SCHENCK, F. J. J. AOAC Int. 86, 412-431, 2003.

- Analytical Methods for Pesticide Residues in Foodstuffs, General Inspectorate for Health Protection, 6th ed., The Hage, 1996.

- CODEX ALIMENTAIRUS, Pesticide Residues in Food. Methods of Analysis and Sampling, 2 nd. Ed., vol. 2ª, 2000, Part 1.

- FERNANDEZ-ALBA. Chromatographic-Mass Spectrometric Food Analysis for Trace Determination of Pesticide Residues. Elsevier: Amesterdam. 2005.

- LUKE, M. et al. J. AOAC Int., 58, 1020, 1975.

- MILLS, P. A et al. J. Assoc. Agric. Chem. 46, 186, 1963.

- STOPPELLI, I. M. B. S. & MAGALHÃES, C. P. Ciência & Saúde Coletiva, 10 (sup): 91-100, 2005.



MUITO OBRIGADA PELA ATENÇÃO!!!

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