Comparação da extração de pesticidas em produtos agrícolas usando um método de agitação manual e mistura mecânica com o Geno / Grinder®

Desde sua introdução em 2003 por Anastassiades e Lehotay et al, o método QuEChERS1 (rápido, fácil, barato, eficaz, robusto, seguro) provou ser eficaz e conveniente para a análise de vários pesticidas em produtos agrícolas. A preocupação crescente com os efeitos sobre a saúde de pesticidas residuais em frutas e vegetais levou a um aumento dos testes desses produtos para determinar os níveis de pesticidas na produção quando eles vão para o mercado. O método QuEChERS permitiu que os analistas processassem um maior número de amostras em um período de tempo menor do que os métodos anteriores.

Neste estudo, amostras de morango, maçã e pimenta verde foram preparadas para análise usando o método QuEChERS padrão e um método modificado envolvendo mistura mecânica usando o Geno / Moedor. O Geno / Grinder é um desregulador mecânico que tritura e mistura materiais com um movimento vertical rápido. Os resultados de GC-MS de amostras preparadas usando os dois métodos foram comparados.

Preparação de amostra
Frascos de pedreiro de morango, maçã e pimenta verde homogeneizados e congelados (uma mistura de sino e não sino) foram obtidos de * UC Davis (Projeto IR-4). Cada fruta ou legume continha um pesticida conhecido, aplicado à colheita no campo; amora e maçã continham Flutianil, e pimenta verde continha etoxazol. Os frascos foram descongelados à temperatura ambiente antes de medir amostras de 15 g em tubos de centrífuga de 50 mL

A cada tubo foram então adicionados 15 ml de acetonitrilo contendo 1% de ácido acético. Às amostras de morango e maçã, foram adicionados 6,0 g de Sulfato de Magnésio anidro e 1,5 g de Acetato de Sódio. Às amostras de pimentão, foram adicionados 6,0 g de sulfato de magnésio anidro e 1,0 g de cloreto de sódio. Todos os tubos de amostra foram tampados e as amostras de cada fruta ou vegetal foram divididas em dois conjuntos, A e B. O Conjunto A foi agitado manualmente, enquanto o Conjunto B foi agitado mecanicamente usando o Geno / Moedor. Cada conjunto de amostra consistia em 5 -7 amostras.

Método 1 – mistura manual
O Conjunto de amostras A (de cada material: morango, maçã e pimenta verde) foi agitado manualmente por 1 minuto.

Método 2 – Mistura Mecânica
Dois cilindros de cerâmica de corte angular (3/8 “x 7/8”) foram adicionados a cada tubo no Conjunto de Amostras B. Os tubos foram tampados e agitados no Geno / Moedor a 1500 golpes / min (spm) por 1 minuto.

Limpar

Após a mistura, todas as amostras dos Conjuntos A e B foram centrifugadas a 3500 rpm por 3 min. Uma alíquota (12 -13 ml) do líquido sobrenadante foi retirada de cada amostra e transferida para um tubo de centrífuga de 15 ml limpo. A cada amostra foi adicionada amina secundária primária (PSA, amostra de 25 mg / ml), negro de fumo grafitado (GCB, amostra de 5 mg / ml) e sulfato de magnésio anidro (amostra de 75 mg / ml) e os tubos foram tampados. O Conjunto de Amostras A foi agitado manualmente durante 30 seg. O Conjunto de Amostras B foi agitado no Geno / Moedor por 30 seg. às 1500spm. Após este tratamento, os dois conjuntos de amostras ficaram visivelmente mais claros. Todas as amostras foram centrifugadas a 3200 rpm por 30 seg. O líquido sobrenadante foi novamente removido de cada amostra e transferido para um tubo de centrífuga de 15 mL limpo. O volume total de cada amostra foi levado a 1 mL em tolueno e uma mistura de padrão interno (SPEX CertiPrep: CLPS-190) foi adicionada. As amostras foram analisadas por GC-MS usando um método SIM.

Um cromatógrafo gasoso HP 5890 acoplado a um detector seletivo de massa 5972 foi utilizado para a análise das amostras. O GC-MS foi equipado com um injetor HP 7673 GC / SFC. Os analitos foram separados em coluna capilar HP-5 (3,0 mx 0,25 mm x 0,25 µm). O programa de temperatura do forno do GC foi ajustado para uma temperatura inicial de 70 ° C por um minuto e elevado para 230 ° C a 20 ° C / min com um tempo total de execução de 15,0 minutos. O MS foi operado em ionização por impacto de elétrons no modo SIM em uma faixa de varredura de 35-450 m / z. A interface GC-MS e a fonte MS eram de 250 ° C. O volume injetado do extrato da amostra foi de 2 µL com injeção sem divisão. Chemstation B.02.05 e Enviroquant G1701 BA Ver. B.01.00 foram usados ​​para a coleta de dados e análise das amostras.

Os resultados são mostrados na Tabela 1. Para todas as três matrizes, a concentração de pesticida medida foi maior quando o Geno / Moedor foi usado para agitar as amostras. O aumento na recuperação foi semelhante para morango e maçã, 20% e 22%, respectivamente. Ambas as frutas continham o pesticida Flutianil. Para pimenta, a recuperação do agrotóxico Etoxazol aumentou 35%. Isso indica que o uso do Geno / Grinder melhora a extração de pesticidas da matriz de frutas ou vegetais. Em uma configuração de 1500 cursos / min., As amostras são agitadas em um movimento completo para cima e para baixo 1500 vezes durante uma corrida de um minuto. Em contraste, um trabalhador de laboratório pode agitar uma amostra aproximadamente 200 vezes em um minuto. Devido à agitação mais rápida e vigorosa usando o Geno / Grinder

Tabela 1
Comparação dos resultados de GC-MS para amostras preparadas manualmente e usando o Geno / Moedor

A adição de dois cilindros de moagem de cerâmica a cada tubo agitado no Geno / Moedor também pode ter auxiliado o processo de extração. Os cilindros de cerâmica trituram e trituram a matriz de frutas ou vegetais ainda mais durante o processo de agitação, aumentando assim a área de superfície e permitindo uma extração mais completa do pesticida da matriz. Na verdade, as matrizes nas amostras agitadas no Geno / Grinder pareciam visivelmente mais moídas do que as amostras agitadas manualmente.

Um benefício adicional de usar o Geno / Grinder para a preparação de amostras é a eliminação da variação na técnica de agitação. As amostras são mantidas verticalmente em um suporte de espuma e cada amostra dentro de uma corrida é submetida às mesmas condições de agitação. Além disso, uma vez que a taxa de operação e o tempo de operação podem ser definidos no Geno / Moedor, condições idênticas de operação em operação são garantidas. No entanto, quando as amostras são agitadas manualmente, as condições de agitação podem variar e isso pode afetar a qualidade da mistura das amostras. À medida que um trabalhador se cansa de agitar várias amostras, ele provavelmente vai desacelerar e as amostras posteriores podem não ser tão agitadas quanto as anteriores. Se houver mais duas pessoas preparando amostras, também existe a possibilidade de que os trabalhadores não agitem as amostras da mesma maneira. Novamente, isso pode afetar a eficácia da extração.
Finalmente, o uso do Geno / Grinder permite uma maior produção de amostra. Enquanto um trabalhador de laboratório pode agitar 2-4 amostras (tubos de 50 mL) simultaneamente à mão, o Geno / Grinder pode acomodar 16. Assim, mais amostras podem ser preparadas em um determinado período de tempo.