“SEGURANÇA ALIMENTAR – UMA ABORDAGEM SOBRE RESÍDUOS DE AGROTÓXICOS EM ALIMENTOS”

1. “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.

2. “RESÍDUOS EM ALIMENTOS” Contaminantes Resíduos Alimento seguro Saúde Pública Comércio exterior

3. “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

4. “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

5. “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

6. “RESÍDUOS EM ALIMENTOS” Amostragem Redução do tamanho Homogeneização Análise de Resíduos de Agrotóxicos: Limpeza (“clean=up”) Concentração ou diluição Extração com troca de solvente Alíquota para análise Análise Instrumental: Qualitativa ou Quantitativa sem troca de solvente Figura 1: Diagrama esquemático das principais etapas envolvidas na análise química de amostras

7. “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). • DESVANTAGEM: grande volume de solvente Figura 1: extração descontínua

8. “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). • DESVANTAGEM: bastante demorado Figura 2: extração contínua

9. “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 Figura 3: modelo de extrator soxhlet

10. “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 5: Principais etapas empregadas em SPE visando o isolamento de um analito. Figura 4: Ilustração de um cartucho típico empregado em SPE

11. “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.

12. “RESÍDUOS EM ALIMENTOS” • Extração Líquido-sólido: • 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.

13. “RESÍDUOS EM ALIMENTOS” • Extração Líquido-sólido: • Dispersão da matriz em fase sólida (“Matrix solid-phase dispersion – MSPD”): Figura 6: Esquema do procedimento por “MSPD”

14. “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)

15. “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.

16. “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.

17. “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

18. “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) “clean-up”

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

20. “RESÍDUOS EM ALIMENTOS” • TÉCNICAS DE DETECÇÃO: Análise de substâncias conhecidas Análise de substâncias desconhecidas CG-EM AMOSTRA CG-DFC CG-EM-EM CG-DCE CL-EM-EM CLAE-FL CG-DNF Análise qualitativa Análise quantitativa CLAE-UV

21. “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 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.

22. “RESÍDUOS EM ALIMENTOS” MUITO OBRIGADA PELA ATENÇÃO!!! helena.wohlers@incqs.fiocruz.br Tel.: 21-3865.5187