O presente protocolo descreve a análise de resíduos de pesticidas multiclasse em variedades de abacate usando o método Quick-E asy-Ch eap-E ffective-R ugged-S afe (QuEChERS) com formiato de amônio, seguido de cromatografia gasosa-espectrometria de massa em tandem.
A espectrometria de massa em tandem de cromatografia gasosa (GC) (MS/MS) é um instrumento analítico proeminente amplamente empregado para a vigilância de resíduos de pesticidas em alimentos. No entanto, esses métodos são vulneráveis a efeitos de matriz (MEs), que podem afetar a quantificação precisa, dependendo da combinação específica de analito e matriz. Entre as várias estratégias para mitigar MEs, a calibração combinada com matriz representa a abordagem predominante em aplicações de resíduos de pesticidas devido à sua relação custo-benefício e implementação direta. Neste estudo, um total de 45 pesticidas representativos foram analisados em três variedades diferentes de abacate (ou seja, Criollo, Hass e Lorena) usando o método Quick-E asy-Ch eap-E ffective-R ugged-S afe (QuEChERS) com formiato de amônio e GC-MS/MS.
Para isso, 5 g da amostra de abacate foram extraídos com 10 mL de acetonitrila e, em seguida, 2,5 g de formiato de amônio foram adicionados para induzir a separação de fases. Posteriormente, o sobrenadante foi submetido a um processo de limpeza por meio de extração dispersiva em fase sólida empregando 150 mg de MgSO4 anidro, 50 mg de amina primária-secundária, 50 mg de octadecilsilano, 10 mg de negro de fumo grafitizado e 60 mg de um adsorvente à base de óxido de zircônio (Z-Sep+). A análise de GC-MS/MS foi realizada com sucesso em menos de 25 min. Experimentos rigorosos de validação foram realizados para avaliar o desempenho do método. O exame de uma curva de calibração combinada com a matriz para cada variedade de abacate revelou que a EM permaneceu relativamente consistente e inferior a 20% (considerada como uma EM suave) para a maioria das combinações de pesticidas / variedades. Além disso, os limites de quantificação do método foram inferiores a 5 μg/kg para as três variedades. Finalmente, os valores de recuperação para a maioria dos pesticidas caíram dentro da faixa aceitável de 70-120%, com valores de desvio padrão relativo abaixo de 20%.
Na análise química, o efeito de matriz (ME) pode ser definido de várias maneiras, mas uma definição geral amplamente aceita é a seguinte: refere-se à mudança no sinal, particularmente uma mudança na inclinação da curva de calibração quando a matriz da amostra ou parte dela está presente durante a análise de um analito específico. Como aspecto crítico, o EM requer uma investigação completa durante o processo de validação de qualquer método analítico, pois afeta diretamente a precisão da medição quantitativa dos analitos alvo1. Idealmente, um procedimento de pré-tratamento de amostra deve ser seletivo o suficiente para evitar a extração de quaisquer componentes da matriz da amostra. No entanto, apesar dos esforços significativos, muitos desses componentes da matriz ainda acabam nos sistemas de determinação final na maioria dos casos. Consequentemente, esses componentes da matriz geralmente comprometem os valores de recuperação e precisão, introduzem ruído adicional e aumentam o custo geral e a mão de obra envolvida no método.
Na cromatografia gasosa (GC), a EM surge devido à presença de sítios ativos dentro do sistema GC, que interagem com os analitos alvo por meio de vários mecanismos. Por um lado, os constituintes da matriz bloqueiam ou mascaram esses locais ativos que, de outra forma, interagiriam com os analitos alvo, resultando em aumento frequente do sinal2. Por outro lado, sítios ativos que permanecem desobstruídos podem causar pico de rejeito ou decomposição do analito devido a fortes interações, levando a um EM negativo. No entanto, isso pode oferecer benefícios potenciais em certos casos2. É crucial enfatizar que alcançar a inércia completa em um sistema de GC é extremamente desafiador, apesar do uso de componentes altamente inertes e manutenção adequada. Com o uso contínuo, o acúmulo de componentes da matriz no sistema GC torna-se mais pronunciado, causando um aumento da EM. Hoje em dia, é amplamente reconhecido que analitos contendo oxigênio, nitrogênio, fósforo, enxofre e elementos semelhantes exibem um EM maior, pois interagem prontamente com esses sítios ativos. Por outro lado, compostos altamente estáveis, como hidrocarbonetos ou haloalcanos, não sofrem tais interações e não apresentam EM observável durante a análise 2,3.
No geral, a EM não pode ser totalmente eliminada, levando ao desenvolvimento de várias estratégias de compensação ou correção quando a remoção completa dos componentes da matriz não é viável. Dentre essas estratégias, a utilização de padrões internos deuterados (ISs), protetores de analitos, calibração compatível com matriz, método de adição de padrão ou modificação de técnicas de injeção foram documentadas na literatura científica 1,2,4,5. As diretrizes SANTE/11312/2021 também recomendaram essas estratégias6.
Em relação à aplicação da calibração pareada por matriz para compensar MEs, as sequências de amostras em situações práticas abrangem diversos tipos de alimentos ou várias amostras da mesma mercadoria. Nesse caso, supõe-se que o emprego de qualquer amostra da mesma mercadoria compensará efetivamente a EM em todas as amostras. No entanto, há uma carência de estudos suficientes na literatura existente que investiguem especificamente essa questão7.
A determinação multirresíduo de agrotóxicos em matrizes contendo uma porcentagem apreciável de gordura e pigmentos constitui uma tarefa desafiadora. A quantidade considerável de material coextraído pode afetar significativamente a eficiência da extração e interferir na determinação cromatográfica subsequente, potencialmente danificando a coluna, a fonte e o detector, resultando em MEs significativos 8,9,10. Consequentemente, a análise de pesticidas em níveis de traços em tais matrizes requer uma redução significativa dos componentes da matriz antes da análise, garantindo altos valores de recuperação7. A obtenção de altos valores de recuperação é crucial para garantir que as análises de pesticidas permaneçam confiáveis, precisas e em conformidade com os padrões regulatórios. Isso é vital para garantir a segurança alimentar, a proteção ambiental e a tomada de decisões informadas na agricultura e áreas afins.
O abacate é uma fruta de alto valor comercial cultivada em climas tropicais e mediterrâneos em todo o mundo e amplamente consumida tanto em suas regiões de origem quanto nos inúmeros mercados de exportação. Do ponto de vista analítico, o abacate é uma matriz complexa contendo um número significativo de ácidos graxos (ou seja, oleico, palmítico e linoleico), semelhante às nozes, um teor significativo de pigmentos, como nas folhas verdes, além de açúcares e ácidos orgânicos, semelhantes aos encontrados em outras frutas11. Devido à sua natureza gordurosa, atenção especial deve ser dada ao empregar qualquer método analítico para análise. Embora a análise de resíduos de pesticidas tenha sido realizada em abacates usando GC-MS em alguns casos 8,12,13,14,15,16,17,18,19,20, ela tem sido relativamente menos frequente em comparação com outras matrizes. Na maioria dos casos, uma versão do método Quick-E asy-Ch eap-E ffective-R ugged-S afe (QuEChERS) foi aplicada 8,12,13,14,15,16,17,18. Nenhum desses estudos investigou a consistência dos MEs entre diferentes variedades de abacate.
Portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar a consistência de MEs e valores de recuperação para 45 pesticidas representativos em diferentes variedades de abacate (ou seja, Criollo, Hass e Lorena) usando o método QuEChERS com formiato de amônio e GC-MS/MS. Até onde sabemos, esta é a primeira vez que esse tipo de estudo é realizado em amostras de matriz gordurosa.
A principal limitação associada à calibração combinada com a matriz surge do uso de amostras em branco como padrões de calibração. Isso leva a um número aumentado de amostras a serem processadas para análise e a um aumento da injeção de componentes da matriz em cada sequência analítica, potencialmente levando a maiores demandas de manutenção do instrumento. No entanto, essa estratégia é mais adequada do que a adição padrão, o que geraria um número muito maior de amostras a serem injetadas devido à …
The authors have nothing to disclose.
Gostaríamos de agradecer à Universidade EAN e à Universidade de La Laguna.
3-Ethoxy-1,2-propanediol | Sigma Aldrich | 260428-1G | |
Acetonitrile | Merk | 1006652500 | |
Ammonium formate | Sigma Aldrich | 156264-1KG | |
AOAC 20i/s autosampler | Shimadzu | 221-723115-58 | |
Automatic shaker MX-T6-PRO | SCILOGEX | 8.23222E+11 | |
Balance | OHAUS | PA224 | |
Centrifuge tubes, 15 mL | Nest | 601002 | |
Centrifuge tubes, 2 mL | Eppendorf | 4610-1815 | |
Centrifuge tubes, 50 mL | Nest | 602002 | |
Centrifuge Z206A | MERMLE | 6019500118 | |
Choper 2L | Oster | 2114111 | |
Column SH-Rxi-5sil MS, 30 m x 0.25 mm, 0.25 µm | Shimadzu | 221-75954-30 | MS GC column |
Dispensette 5-50 mL | BRAND | 4600361 | |
DSC-18 | Sigma Aldrich | 52600-U | |
D-Sorbitol | Sigma Aldrich | 240850-5G | |
Ethyl acetate | Merk | 1313181212 | |
GCMS-TQ8040 | Shimadzu | 211552 | |
Graphitized carbon black | Sigma Aldrich | 57210-U | |
Injection syringe | Shimadzu | LC2213461800 | |
L-Gulonic acid γ-lactone | Sigma Aldrich | 310301-5G | |
Linner splitless | Shimadzu | 221-4887-02 | |
Magnesium sulfate anhydrus | Sigma Aldrich | M7506-2KG | |
Methanol | Panreac | 131091.12.12 | |
Milli-Q ultrapure (type 1) water | Millipore | F4H4783518 | |
Pipette tips 10 – 100 µL | Biologix | 200010 | |
Pipette tips 100 – 1000 µL | Brand | 541287 | |
Pipette tips 20 – 200 µL | Brand | 732028 | |
Pipettes Pasteur | NORMAX | 5426023 | |
Pippette Transferpette S variabel 10 – 100 µL | BRAND | 704774 | |
Pippette Transferpette S variabel 100 – 1000 µL | BRAND | 704780 | |
Pippette Transferpette S variabel 20 – 200 µL | SCILOGEX | 7.12111E+11 | |
Primary-secondary amine | Sigma Aldrich | 52738-U | |
Shikimic acid | Sigma Aldrich | S5375-1G | |
Syringe Filter PTFE/L 25 mm, 0.45 µm | NORMAX | FE2545I | |
Triphenyl phosphate (QC) | Sigma Aldrich | 241288-50G | |
Vials with fused-in insert | Sigma Aldrich | 29398-U | |
Z-SEP+ | Sigma Aldrich | 55299-U | zirconium oxide-based sorbent |
Pesticides | CAS registry number | ||
4,4´-DDD | Sigma Aldrich | 35486-250MG | 72-54-8 |
4,4´-DDE | Sigma Aldrich | 35487-100MG | 72-55-9 |
4,4´-DDT | Sigma Aldrich | 31041-100MG | 50-29-3 |
Alachlor | Sigma Aldrich | 45316-250MG | 15972-60-8 |
Aldrin | Sigma Aldrich | 36666-25MG | 309-00-2 |
Atrazine | Sigma Aldrich | 45330-250MG-R | 1912-24-9 |
Atrazine-d5 (IS) | Sigma Aldrich | 34053-10MG-R | 163165-75-1 |
Buprofezin | Sigma Aldrich | 37886-100MG | 69327-76-0 |
Carbofuran | Sigma Aldrich | 32056-250-MG | 1563-66-2 |
Chlorpropham | Sigma Aldrich | 45393-250MG | 101-21-3 |
Chlorpyrifos | Sigma Aldrich | 45395-100MG | 2921-88-2 |
Chlorpyrifos-methyl | Sigma Aldrich | 45396-250MG | 5598-13-0 |
Deltamethrin | Sigma Aldrich | 45423-250MG | 52918-63-5 |
Dichloran | Sigma Aldrich | 45435-250MG | 99-30-9 |
Dichlorvos | Sigma Aldrich | 45441-250MG | 62-73-7 |
Dieldrin | Sigma Aldrich | 33491-100MG-R | 60-57-1 |
Diphenylamine | Sigma Aldrich | 45456-250MG | 122-39–4 |
Endosulfan A | Sigma Aldrich | 32015-250MG | 115-29-7 |
Endrin | Sigma Aldrich | 32014-250MG | 72-20-8 |
EPN | Sigma Aldrich | 36503-100MG | 2104-64-5 |
Esfenvalerate | Sigma Aldrich | 46277-100MG | 66230-04-4 |
Ethion | Sigma Aldrich | 45477-250MG | 563-12-2 |
Fenamiphos | Sigma Aldrich | 45483-250MG | 22224-92-6 |
Fenitrothion | Sigma Aldrich | 45487-250MG | 122-14-5 |
Fenthion | Sigma Aldrich | 36552-250MG | 55-38-9 |
Fenvalerate | Sigma Aldrich | 45495-250MG | 51630-58-1 |
HCB | Sigma Aldrich | 45522-250MG | 118-74-1 |
Iprodione | Sigma Aldrich | 36132-100MG | 36734-19-7 |
Lindane | Sigma Aldrich | 45548-250MG | 58-89-9 |
Malathion | Sigma Aldrich | 36143-100MG | 121-75-5 |
Metalaxyl | Sigma Aldrich | 32012-100MG | 57837-19-1 |
Methidathion | Sigma Aldrich | 36158-100MG | 950-37-8 |
Myclobutanil | Sigma Aldrich | 34360-100MG | 88671-89-0 |
Oxyfluorfen | Sigma Aldrich | 35031-100MG | 42874-03-3 |
Parathion-methyl | Sigma Aldrich | 36187-100MG | 298-00-0 |
Penconazol | Sigma Aldrich | 36189-100MG | 66246-88-6 |
Pirimiphos-methyl | Sigma Aldrich | 32058-250MG | 29232-93-7 |
Propiconazole | Sigma Aldrich | 45642-250MG | 60207-90-1 |
Propoxur | Sigma Aldrich | 45644-250MG | 114-26-1 |
Propyzamide | Sigma Aldrich | 45645-250MG | 23850-58-5 |
Pyriproxifen | Sigma Aldrich | 34174-100MG | 95737-68-1 |
Tolclofos-methyl | Sigma Aldrich | 31209-250MG | 5701804-9 |
Triadimefon | Sigma Aldrich | 45693-250MG | 43121-43-3 |
Triflumizole | Sigma Aldrich | 32611-100MG | 68694-11-1 |
α-HCH | Sigma Aldrich | 33377-50MG | 319-86-8 |
β-HCH | Sigma Aldrich | 33376-100MG | 319-85-7 |