METODI MULTIRESIDUO PER PESTICIDI SU ALIMENTI DI ORIGINE VEGETALE

CON CLEAN UP IN FASE DISPERSA

Dott. Alessandro Sassolini

I prodotti fitosanitari sono i preparati contenenti una o più sostanze attive destinati a:

Proteggere i vegetali o i prodotti vegetali dagli organismi nocivi o prevenirne gli effetti;

Favorire o regolare i processi vitali dei vegetali, con esclusione dei fertilizzanti;

Conservare i prodotti vegetali, con esclusione dei conservanti;

Eliminare le piante indesiderate;

Eliminare parti di vegetali, frenare o evitare un loro indesiderato accrescimento

Classificazione

in base al bersaglio:

Insetticidi

Anticrittogamici

Erbicidi

Diserbanti

Acaricidi

Topicidi

Classificazione

Meccanismi di tossicità

Ad esempio: Carbammati e fosforati Agiscono su sistema nervoso

Acido 2,4 Diclorofenossiacetico

Malathion

Chlortoluron

Classificazione sulla struttura chimica

Più di 300 composti in Db ISPRA 2009

1114 composti in Db PAN 2007

1400 composti in Db CRA

REGOLAMENTO (CE) N. 149/2008 cita centinaia di composti

LMR a 0.01 mg/Kg e il lod richiesto dalla SANCO è di 1µg/Kg

Classe molto eterogenea un metodo per tutti non c’è ….

metodi analitici basati su detector specifici sono limitati a poche decine di composti

L’uso di MSD è obbligato

STRUMENTAZIONE

METODI CLASSICI

Verdure e frutta con SPE

Campione: 10 g di spinaci spiked con 0.2 ppm ogni pesticida.

Estrarre con 10 mL di acetonitrile, portato poi a 1 mL

Condizionamento SPE tube 5 mL acetonitrile:toluene(3:1)

Caricare l’estratto e eluire 20 mL acetonitrile:toluene(3:1)

Evaporare l’eluito fino a secchezza con N2 at 40 °C

Ricostruire in 1 mL acetone : esano (1:1, v/v)

Oli con SPE

1)Pesare 4 g olio

2)Aggiungere esano fino a 7 mL

3)Caricare su colonnina SPE Extrelut NT3

4)Eluire con 3 x 5 mL acetonitrile

5)Raccogliere gli eluati e evaporare

6)Riprendere con 1 mL isottano e aggiungere Std interno

Tecniche dSPE o QuEChERS ( si pronuncia come Catchers )

Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe

Anastassiedes , Lehotay J.AOAC (2003)

TIPOLOGIE DI ALIMENTI

•Frutta

•Verdura

•Farine

•Spezie

•Frutta secca (noci, …)

•Oli

•Miele

Nei lavori classici non adatti ai vini, succhi di frutta ma …

Step 1: omogeneizzazione

Addizione eventuale STD di processo

Regolazione percentuale acquaDeve essere > 80%

Step 2: 1° clean up QuEChERS

15 gr campione15 mL acetonitrile6 gr MgSO41.5 gr NaCl

Effetto pH sui recuperi: tampone citrato consigliato

Fase organica da step 21.8 MgSO40.3 PSA

Step 3: 2° clean up QuEChERS

Step 4 :

Prelevare 1 mL

Scambio solvente

Addizione std interno

Campioni con elevate % di grassi

Step QuEChERS:

1) 5gr campione + 10 mL acetonitrile (cere e grassi) Overnight

2) Prelevo 1 mL surnatante e metto in vial 0.05 gr PSA, 0.05 gr C18, 0.150 gr MgSO4

3) Prelevo 0.5 mL, aggiungo Std interno e effettuo analisi GC-MS

Nel caso di elevate concentrazioni di carotenoidi e clorofilla (spezie, rucola, …)

GCB

Cromatogramma TIC standard 58 analiti

5.00 10.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.0055.0060.0065.0070.0075.00

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

Time-->

Abundance

TIC: st1alim.D\data.ms

10.604

17.61522.51623.251

25.727

27.335

28.561

30.67831.169

32.984

34.708

36.019

36.557

36.711

36.910

37.40238.592

38.695

38.84539.326

39.64239.815

40.153

40.415

40.66942.86643.099

43.242

43.645

44.161

44.343

45.022

46.423

46.738

47.02047.64850.105

50.244

50.528

51.639

52.870

54.44254.55156.16156.420

56.642

57.130

58.84558.928

61.319 69.719

73.497

73.663

74.203

74.505

75.218

75.366

75.62176.738

15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00 65.00 70.00 75.00

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

500000

550000

Time-->

Abundance

TIC: alim-rec.D\data.ms

17.697

25.759

27.357

28.590

30.69831.189

32.990

34.717

36.027

36.561

36.716

36.920

37.40838.594

38.698

38.857

39.332

39.64639.818

40.153

40.420

40.681

42.86843.15743.237

43.649

44.165

44.344

45.028

46.596

46.754

47.023

47.67650.114

50.24650.531

51.641

52.020

52.870

54.44254.55056.164

56.639

57.137

58.444

58.84658.936

61.31669.709

74.724

75.370

75.616

76.221

76.343

76.567

Cromatogramma TIC recupero

32.50 33.00 33.50 34.00 34.50 35.00 35.50 36.000

10000

20000

30000

40000

50000

Time-->

Abundance

Ion 179.00 (178.70 to 179.30): st1alim.D\data.ms

32.984

32.50 33.00 33.50 34.00 34.50 35.00 35.50 36.000

10000

20000

30000

40000

50000

Time-->

Abundance

Ion 238.00 (237.70 to 238.30): st1alim.D\data.ms

34.708

32.50 33.00 33.50 34.00 34.50 35.00 35.50 36.000

10000

20000

30000

40000

50000

Time-->

Abundance

Ion 286.00 (285.70 to 286.30): st1alim.D\data.ms36.020

32.00 32.50 33.00 33.50 34.00 34.50 35.00 35.50 36.00 36.500

10000

20000

30000

40000

Time-->

Abundance

Ion 179.00 (178.70 to 179.30): alim-rec.D\data.ms

32.989

32.00 32.50 33.00 33.50 34.00 34.50 35.00 35.50 36.00 36.500

10000

20000

30000

40000

Time-->

Abundance

Ion 238.00 (237.70 to 238.30): alim-rec.D\data.ms

34.718

32.00 32.50 33.00 33.50 34.00 34.50 35.00 35.50 36.00 36.500

10000

20000

30000

40000

Time-->

Abundance

Ion 286.00 (285.70 to 286.30): alim-rec.D\data.ms36.030

Dati medi su 5 repliche

Diazinon 84%

Pirimicarb 86%

Clorpyrifos metile 81%

PRO

Preparativa più rapida

Preparativa più semplice e più difficile da sbagliare

Preparativa più economica

Uso di solventi ecologicamente compatibili

CONTRO

Non è un deus ex machina. I metodi vanno adattati alla matriceSi inietta un campione più sporco. Aumenta manutenzioneIl risparmio dei tempi è minore di quanto si possa pensareI processi non coinvolti nei clean up e non parallelizzabili limitano il risparmio

ASPETTI DELLA ANALISI STRUMENTALE

Analyte protectants.

3-ethoxy-1,2-propandiol (3-O-ethylglycerol)

Sorbitol

Large volume injection con PTV

Triplo quadrupolo (MS2)

Circa 100 migliore S/NMeno vulnerabile alle matrici sporche

Approccio estremo - Direct Sample Introduction Lehotay Journal AOAC (2000)

ASPETTI DELLA ANALISI STRUMENTALE

Ulteriori sviluppi:

QuEChERS per fitosanitari su matrici alimentari particolari

QuEChERS su altri analiti (PCB)

Esempio: The in polvere

Application note Thermo:

3 clean up QuEChERS1 step di concentrazione e scambio solvente

È ancora QuEChERS ??

QuEChERS vino

SITOGRAFIA

Sito QuEChERS http://www.quechers.com/

Journal of separation sciencehttp://www3.interscience.wiley.com/journal/117935715/grouphome/home.html

Journal of Chromatography A e Bhttp://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/502688/description#description

Journal AOAC http://www.aoac.org/

Application Notes

Supelco, Restek, Thermo