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
Classificazione sulla struttura chimica
Acido 2,4 Diclorofenossiacetico
Malathion
Chlortoluron
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 ….
STRUMENTAZIONE
metodi analitici basati su detector specifici
sono limitati a poche decine di composti
L’uso di MSD è obbligato
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 acqua
Deve essere > 80%
Step 2: 1° clean up QuEChERS
15 gr campione
15 mL acetonitrile
6 gr MgSO4
1.5 gr NaCl
Effetto pH sui recuperi: tampone citrato consigliato
Step 3: 2° clean up QuEChERS
Fase organica da step 2
1.8 MgSO4
0.3 PSA
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
Abundanc e
T IC: st1 a lim.D \ d a ta .ms
7 5 .2 1 8
450000
400000
350000
7 5 .3 6 6
300000
250000
5 2 .8 7 0
3 6 .5 5 7
200000
2 5 .7 2 7
150000
2 8 .5 6 1
100000
50000
1 0 .6 0 4
3 8 .6 9 5
4 0 .1 5 3
5 7 .1 3 0
5 0 .2 4 4
3 6 .9 1 0 44
34
.6
44
535 0 .5 2 8
.3
3 6 .0 1 9
5 6 .6 4 2
6 1 .3 1 9
4
7
.6
805
5
04
.1
4
6
.4
2
3
2 7 .3 3 5
3
9
.6
4
2
4
3
.0
9
9
3
9
.8
1
5
3 2 .9 8 4
59
65
.482.8
04 5
4.8
04
.4
1.8
54
7
.0
2
0
5
1
.6
3
2
6
6
3
8
4
5
58
33
78
.4.5
09
22
5.4
6 .1
6.9
1 28
4
3
.2
4
2
3
1
.1
6
9
5
4
.5
5
1
3
6
.7
1
1
5
4
4
2
4 .3
0 .6
69
38
9
26
3 0 .63
74
8.7 0
4.0
6 .7
38
1 7 .6 1 5
45
22
4 4 .1 6 1
.2
22
23
.5
15
61
7 3 .6 6 3
6 9 .7 1 9
7 4 .5 0 5
7 5 .6 2 1
.2
0
3 38
79
6
.7
77
34
.4
7
5 .0 0 1 0 .0 01 5 .0 02 0 .0 02 5 .0 03 0 .0 03 5 .0 04 0 .0 04 5 .0 05 0 .0 05 5 .0 06 0 .0 06 5 .0 07 0 .0 07 5 .0 0
T ime -->
Cromatogramma TIC standard 58 analiti
A bundanc e
T IC :
a lim -re c . D \ d a t a . m s
7 6 .2 2 1
550000
500000
450000
400000
350000
74
7 .2
7.6
34
43
300000
250000
5 2 .8 7 0
200000
3 63
.5
19 8
86
.6
5 7 .1 3 7
4 0 .1 5 3
150000
5 0 .2 4 6
4 4 . 3 4 45 0 . 5 3 1
4 3 .4
66
4.
9
596
69
1 .3 1 6
5 6 .6 3
2 8 .5 9 0
3 6 .0 2 7
2 5 .7 5 9
5 8 .8 4 6
475
.6
614
07
.1
3
9
.
6
4
6
4
2
.
8
6
8
3
9
.
8
1
8
5
8
.
9
36
4.0
47
2.0
53
1 .6 4 1
4
3
14
57
7. 0 2
3 2 .9 9
3 .8
8.
5
30
7
0
8
2 7 .3 5 7
5 6 .1 6 4
3
84
.5
9
44
3 .2 3 7
5
54
4.
.4
54
52
0
4
0
.
6
8
1
3
6
9
8
30
1. .
1
8
9
9
3 3 2 4 6 .7 5 4
3
61
.3
7
1.6
3
4
.7
7
4 5 .0 2 8 5 2 .0 2 0
4 4 .1 6 5
5 8 .4 4 4
3 6 .9 2 0
100000
50000
1 7 .6 9 7
6 9 .7 0 9
7 5 .6 1 6
7 6 .5 6 7
7 5 .3 7 0
1 5 . 0 02 0 . 0 02 5 . 0 03 0 . 0 03 5 . 0 04 0 . 0 04 5 . 0 05 0 . 0 05 5 . 0 06 0 . 0 06 5 . 0 07 0 . 0 07 5 . 0 0
T im e -->
Cromatogramma TIC recupero
A b u n d a n c e
I o n
5 0 0 0 0
4 0 0 0 0
1 7 9 . 0 0
(1 7 8 . 7 0
t o
1 7 9 . 3 0 ):
s t 1 a lim . D
\
d a t a . m s
Dati medi su 5 repliche
3 2 . 9 8 4
3 0 0 0 0
2 0 0 0 0
Diazinon 84%
1 0 0 0 0
0
3 2 . 5 0
3 3 . 0 0
3 3 . 5 0
3 4 . 0 0
3 4 . 5 0
3 5 . 0 0
3 5 . 5 0
3 6 . 0 0
T im e - - >
A b u n d a n c e
I o n
5 0 0 0 0
2 3 8 . 0 0
(2 3 7 . 7 0
t o
2 3 8 . 3 0 ):
s t 1 a lim . D
\
d a t a . m s
4 0 0 0 0
3 0 0 0 0
3 4 . 7 0 8
2 0 0 0 0
Pirimicarb 86%
1 0 0 0 0
0
3 2 . 5 0
3 3 . 0 0
3 3 . 5 0
3 4 . 0 0
3 4 . 5 0
3 5 . 0 0
3 5 . 5 0
3 6 . 0 0
T im e - - >
A b u n d a n c e
I o n
5 0 0 0 0
2 8 6 . 0 0
(2 8 5 . 7 0
t o
2 8 6 . 3 0 ):
s t 1 a lim . D
\
d a t a . m s
3 6 . 0 2 0
4 0 0 0 0
3 0 0 0 0
2 0 0 0 0
1 0 0 0 0
0
3 2 . 5 0
3 3 . 0 0
3 3 . 5 0
3 4 . 0 0
3 4 . 5 0
3 5 . 0 0
3 5 . 5 0
3 6 . 0 0
b u
TA
im
e n
- -d
>a n c e
Io n
4 0 0 0 0
1 7 9 .0 0
(1 7 8 . 7 0
to
1 7 9 . 3 0 ):
a lim - r e c . D \ d a t a . m s
3 2 .9 8 9
3 0 0 0 0
2 0 0 0 0
1 0 0 0 0
0
3 2 .0 0
3 2 .5 0
3 3 .0 0
3 3 .5 0
3 4 .0 0
3 4 .5 0
3 5 .0 0
3 5 .5 0
3 6 .0 0
3 6 .5 0
T im e - - >
A b u n d a n c e
Io n
2 3 8 .0 0
(2 3 7 . 7 0
to
2 3 8 . 3 0 ):
a lim - r e c . D \ d a t a . m s
4 0 0 0 0
3 0 0 0 0
3 4 .7 1 8
2 0 0 0 0
1 0 0 0 0
0
3 2 .0 0
3 2 .5 0
3 3 .0 0
3 3 .5 0
3 4 .0 0
3 4 .5 0
3 5 .0 0
3 5 .5 0
3 6 .0 0
3 6 .5 0
T im e - - >
A b u n d a n c e
Io n
2 8 6 .0 0
(2 8 5 . 7 0
to
2 8 6 . 3 0 ):
a lim - r e c . D \ d a t a . m s
3 6 .0 3 0
4 0 0 0 0
3 0 0 0 0
2 0 0 0 0
1 0 0 0 0
0
3 2 .0 0
T im e - - >
3 2 .5 0
3 3 .0 0
3 3 .5 0
3 4 .0 0
3 4 .5 0
3 5 .0 0
3 5 .5 0
3 6 .0 0
3 6 .5 0
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 matrice
Si inietta un campione più sporco.
Aumenta manutenzione
Il risparmio dei tempi è minore di quanto si possa pensare
I processi non coinvolti nei clean up e non parallelizzabili limitano il risparmio
ASPETTI DELLA ANALISI STRUMENTALE
Large volume injection con PTV
Analyte protectants.
3-ethoxy-1,2-propandiol (3-O-ethylglycerol)
Sorbitol
ASPETTI DELLA ANALISI STRUMENTALE
Triplo quadrupolo (MS2)
Circa 100 migliore S/N
Meno vulnerabile alle matrici sporche
Approccio estremo - Direct Sample Introduction Lehotay Journal AOAC (2000)
Ulteriori sviluppi:
QuEChERS per fitosanitari su matrici alimentari particolari
QuEChERS su altri analiti (PCB)
Esempio: The in polvere
Application note Thermo:
3 clean up QuEChERS
1 step di concentrazione
e scambio solvente
È ancora QuEChERS ??
QuEChERS vino
SITOGRAFIA
Sito QuEChERS
http://www.quechers.com/
Journal of separation science
http://www3.interscience.wiley.com/journal/117935715/grouphome/home.html
Journal of Chromatography A e B
http://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/502688/description#description
Journal AOAC
http://www.aoac.org/
Application Notes
Supelco, Restek, Thermo