“SEGURANÇA ALIMENTAR – UMA
ABORDAGEM SOBRE RESÍDUOS DE
AGROTÓXICOS EM ALIMENTOS”
Maria Helena Wohlers Morelli Cardoso, D.Sc.
Rio de Janeiro - XIV MET - 26 a 30 outubro, 2009.
Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
Contaminantes
Resíduos
Alimento seguro
Saúde Pública
Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde
Comércio exterior
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“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
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
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
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
Análise de Resíduos de Agrotóxicos:
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
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
Análise de Resíduos de Agrotóxicos:
Amostragem
Redução do tamanho
Limpeza
(“clean=up”)
Concentração ou
diluição
Alíquota
para análise
com
troca de solvente
sem
troca de solvente
Homogeneização
Extração
Análise
Instrumental:
Qualitativa ou
Quantitativa
Figura 1: Diagrama esquemático das principais etapas envolvidas na análise química
de amostras
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
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).
Figura 1: extração descontínua
- DESVANTAGEM: grande volume
de solvente
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
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).
Figura 2: extração contínua
- DESVANTAGEM: bastante
demorado
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
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 dias
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Figura 3: modelo de
extrator soxhlet
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
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.
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
Extração Líquido-sólido:
 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.
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
Extração Líquido-sólido:
 Dispersão da matriz em fase sólida (“Matrix solidphase 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.
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
Extração Líquido-sólido:
 Dispersão da matriz em fase sólida (“Matrix solidphase dispersion – MSPD”):
Figura 6: Esquema do procedimento por “MSPD”
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
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)
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
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.
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
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.
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
Extração Líquido-sólido:
- 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
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
Extração Líquido-sólido:
-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 cromatográfica
Figura 8: Fluxograma representativo do método QuEChERS original (ANASTASSIADES et al., 2003)
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
Método Multi-Resíduos
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
1000 L
Evaporar
Adicionar 1ml
tolueno/isooc.
(1:9, v:v)
Organofosforados
15 mL
Evaporar
Avolumar
Acetato etila
b.v. 2 mL
N-metilcarbamatos
3 mL
Evaporar
Adicionar 2 ml
diclorometano
1 ml
SPE-NH2
CG /DCE
1 L
CG /DFC
1 L
Adicionar 2 ml
1% metanol (diclorometano)
Evaporar
Adicionar 1 ml FM
HPLC – coluna rp-8
100 L
hidrólise
derivação
fluorescência
Benzimidazóis/Conazóis
3 mL
Evaporar
Adicionar 2 ml
metanol
1 ml
SPE-diol
Adicionar 1ml
metanol (desprezar)
Adicionar 2 x 2 ml
metanol:H3PO4 (0,1M)(1:1)
Retirar 100 L
HPLC/UV
coluna ODS
 = 200 e 210 nm
CG/DSM
30 mL
coluna C 18 (condicionamento: 30 mL acetonitrila + 1,5 mL
de água deionizada ou destilada)
OBS: esse volume do condicionamento é descartado
recolhe em frasco contendo cerca de 5g de Na2SO4
deixando de repouso por 1 hora
retira 25 mL evapora a secura
ressuspende com 1 mL mistura 1:1 de padrão interno :
acetato de etila
filtra 0,45m para vial
CG/DSM
Figura 9: Fluxograma do Método multiresíduos – mini-Luke (Lee et al. 1991;
Working Group – OVR, 1996)
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
TÉCNICAS DE DETECÇÃO:
Análise de
substâncias conhecidas
CG-EM
Análise de
substâncias desconhecidas
CG-DFC
CG-DCE
CG-EM-EM
AMOSTRA
CLAE-FL
CG-DNF
Análise qualitativa
CL-EM-EM
CLAE-UV
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Análise quantitativa
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“RESÍDUOS EM ALIMENTOS”
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
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.
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MUITO OBRIGADA PELA ATENÇÃO!!!
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