Avaliação da técnica de extração com partição em baixa temperatura na análise de carbamatos em alimentos e bebidas

Abstract

Os carbamatos são agrotóxicos empregados nas culturas de café, citrus e batata são comumente encontrados em alimentos e bebidas de coloração escura nos casos de intoxicação acidental ou intencional em investigações criminais. Estudos de otimização, validação, estabilidade e efeito de matriz na análise de carbamatos pela técnica de extração com partição em baixa temperatura em água mineral, achocolatado, suco de uva, bolo e brigadeiro foram conduzidos nesse trabalho. Os extratos orgânicos foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência com detector ultravioleta (CLAE-UV). Testes preliminares foram realizados na otimização do método para avaliação de variáveis na extração dos agrotóxicos como: solvente extrator, volume e massa de amostra e de solvente extrator, adição de sal, modo de homogeneização e tempos de agitação, de fortificação e de partição. Para as matrizes água, achocolatado e suco de uva, 2,00 mL de amostra foram colocados em contato com 4,00 mL de acetonitrila. Para água e suco de uva a adição de sal (1,5% de NaCl) aumentou as porcentagens de extração. Após agitação, a amostra foi colocada em freezer por 3 horas para separação das fases e posterior análise da fração orgânica por CLAE-UV. As porcentagens de extração dos carbamatos foram superiores a 90%. Na extração de carbamatos em bolo e brigadeiro a principal diferença da extração, se comparada às demais matrizes, foi a necessidade de se adicionar água (2,00 mL) na matriz antes da extração com solvente orgânico (4,00 mL). O método proposto possibilitou a quantificação de resíduos de aldicarb, carbofuran e carbaryl em amostras de diferentes tipos de bolos e brigadeiro. As porcentagens de recuperação foram superiores a 83%. O método otimizado para cada matriz foi validado, determinando as principais figuras de mérito, como: seletividade, limites de detecção e de quantificação, precisão, exatidão e linearidade. Mesmo empregando pequenos volumes de amostra e solvente, e não necessitando de etapas posteriores de clean-up, a técnica de extração foi seletiva. Para água mineral os limites de detecção e quantificação ficaram entre 5,0 e 10,0 μg L -1 e 17,0 e 33,0 μg L -1 , respectivamente. Para achocolatado, suco de uva, bolo e brigadeiro, os limites de dectecção e quantificação ficaram entre 8,0 e 15,0 μg L -1 e 25,0 e 50,0 μg L -1 , respectivamente. Os fatores avaliados na estabilidade desses carbamatos foram a temperatura de armazenamento, a adição de sal e a luz. Avaliou-se também a estabilidade dos compostos em água mineral em diferentes valores de pH por um período de vinte e oito dias. Os resultados mostraram que a luz, o pH e a temperatura afetam a estabilidade dos carbamatos e que a adição de sal não interfere nessa estabilidade. Em meio alcalino esses compostos são mais instáveis do que em meio ácido. Portanto, amostras de água contaminadas com carbamatos devem ser armazenadas até o momento da análise em freezer, ao abrigo de luz e em pH próximo de 4. Para amostras de achocolatados e suco de uva, a luz, a composição da matriz e a temperatura afetam a estabilidade dos carbamatos. A melhor forma de armazenamento para essas amostras até o momento da análise é em freezer e ao abrigo da luz. Nas matrizes sólidas de bolo e brigadeiro a estabilidade dos compostos não foi afetada significativamente por nenhum dos fatores avaliados. Avaliou-se também o efeito dos componentes da matriz na quantificação desses princípios ativos por CLAE e os resultados indicaram que em todas as amostras de alimentos e bebidas o efeito de matriz apresentado foi relacionado ao erro sistemático constante. Entretanto, para maior confiabilidade dos resultados, nas técnicas extração líquido-líquido com partição em baixa temperatura (ELL-PBT) e extração sólido-líquido com partição em baixa temperatura (ESL-PBT) para análise de carbamatos em matrizes de alimentos e bebidas por CLAE-UV, recomenda-se o emprego de curvas analíticas preparadas em extratos da matriz isenta de agrotóxicos (branco da matriz). Finalmente, a extração com partição a baixa temperatura para determinação de resíduos de agrotóxicos em amostras de alimentos e bebidas por CLAE-UV resultou em um método simples, eficaz, com pequeno consumo de solvente e amostra, alta frequência analítica e baixo custo.

The carbamate pesticides are used in crops of coffee, citrus and potato, commonly encountered in dark colored foods and beverages in cases of accidental or intentional poisoning in criminal investigations. Optimization studies, validation, stability and matrix effect in the analysis of carbamates by partition extraction technique with low temperature mineral water, chocolate milk, grape juice, cake and Brigadier were conducted in this work. The organic extracts were analyzed by high performance liquid chromatography with ultraviolet detector (HPLC-UV). Preliminary tests were conducted to optimize the method for evaluation of variables in the extraction of pesticides such as organic solvent, volume and mass of sample and organic solvent, ionic strength, method of mixing and stirring times of fortification and partition. For the matrices water, chocolate and grape juice, 2.00 mL sample were placed in contact with 4.00 mL of acetonitrile. For water and grape juice ionic strength (1.5% NaCl) increased the percentages of extraction. After shaking, the sample was placed in the freezer for 3 hours for phase separation and subsequent analysis of the organic fraction by HPLC-UV. The percentages of extraction of carbamate were above 90%. In the extraction of carbamates in the cake and the main difference Brigadier extraction, compared to other mothers, was the need to add water (2.00 mL) in the matrix before extraction with organic solvent (4.00 mL). The proposed method enabled the quantification of residues of aldicarb, carbofuran and carbaryl in samples of different kinds of cakes and Brig. The recovery percentages were above 83%. The optimum method for each array was validated by determining the main figures of merit such as selectivity, limits of detection and quantitation, precision, accuracy and linearity. Even using small volumes of sample and solvent, and not requiring the later stages of clean-up, the extraction technique was selective. Mineral water for the detection and quantification limits were between 5.0 and 10.0 mg L-1 and 17.0 and 33.0 mg L-1, respectively. For chocolate milk, grape juice, cake and brigadier, limits dectecção and quantification were between 8.0 and 15.0 mg L-1 and 25.0 and 50.0 mg L-1, respectively. The factors evaluated in the stability of these carbamates are the storage temperature, ionic strength and light. In addition, we evaluated the stability of the compounds in mineral water at different pH values for a period of twenty-eight days. The results showed that light, pH and temperature affect the stability of the carbamate and the ionic strength does not affect this stability. In alkaline conditions these compounds are more unstable than in acid medium. Therefore, water samples contaminated with carbamates should be stored until the time of analysis in a freezer, under light and pH around 4. For samples of chocolate and grape juice, light, temperature and matrix composition affect the stability of carbamates. The best way to store the samples until their analysis is in a freezer and protected from light. In the solid matrix of cake and Brigadier stability of the compounds was not significantly affected by any factor evaluated. We also evaluated the effect of matrix components in the quantification of active compounds by HPLC and the results indicated that in all samples alimetos drinks and the matrix effect was made related to the systematic error constant. However, for larger confiabiliade results, techniques ELL-PBT and ESL-PBT for the analysis of carbamates in food matrices and beverages by HPLC-UV, we recommend the use of standard curves prepared in extracts from pesticide-free matrix (white matrix). Finally, the partition extraction with a low temperature for the determination of pesticide residues in samples of foods and beverages by HPLC-UV resulted in a simple, effective, with a small sample and solvent consumption, high sampling rate and low cost.