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Extracción y Clean-Up de Residuos de PesticidasRápida y Simple con la Técnica QuEChERS

Incremente por cuatro la velocidad de tratamientoReduzca significativamente los costes de materialesProductos preparados con productos ultra-puros y pre-pesados

Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, y Safe, el método QuEChERS para la extracción depesticidas en alimentos, se basa en el trabajo de investigación realizado por el Departamentode Agricultura de Estados Unidos(1). Además de usar menos solventes y materiales frente a losmétodos tradicionales de Extracción en Fase Sólida, QuEChERS emplea un método nuevo ymucho más rápido mediante Extracción en Fase Sólida Dispersiva (dSPE). Este método hasido aprobado por la AOAC (Método 2007.01) y en Europa bajo prEN-15662. Estos métodostienen varias etapas comunes:

PASO 1: Preparación y Extracción de la Muestra.Se homogeneiza el producto con la cantidad de agua necesaria, ver TABLA 1. Se añade acetonitrilocomo solvente de extracción. Se añaden sales, ácidos, tampones para mejorar le eficacia de laextracción y proteger compuestos sensibles. Se pueden añadir estándares de fortificación y/o patronesinternos para comprobar la eficiencia de la extracción.PASO 2: Limpieza de la Muestra.Una alícuota del extracto se limpia mediante Extracción en Fase Sólida Dispersiva (dSPE), elementoclave en la técnica QuEChERS. Se preparan unos tubos de Polipropileno de centrífuga con cantidadesprecisas de MgSO4 y sorbentes de Extracción en Fase Sólida para eliminar el exceso de agua ycontaminates no deseados de las muestras extraidas(2). Tras agitación y centrifugación, los extractoslimpios están listos para ser analizados por GC/MS o LC/MS.PASO 3: Análisis de las MuestrasSe puede ajustar el pH de las muestras para proteger pesticidas sensibles y/o cambiar el solventepara mejorar el análisis por GC/MS o LC/MS. Se pueden añadir patrones internos.

El procedimiento general descrito se basa en el “AOAC Official Method 2007.01, Pesticide Residues in Foods by Acetonitrile Extractionand Partitioning with MgSO4”

(2). El método Europeo prEN-15662 sigue etapas similares. En la TABLA 2 se muestra un ejemplo detratamiento para fresas. La TABLA 3 muestra las tasas de recuperación obtenidas en fresas.

2. Añadir 15 mL de Acetonitrilo con un 1%de Ácido Acético y la cantidadadecuada de Patrón Interno

1. Homogeneizar el producto frío. Añadiragua si el producto contiene poca aguao es un producto seco(1) Ver TABLA 1.Pesar el homogeneizado (8-15g) en untubo de centrífuga limpio de 50 mL.

3. Añadir el contenido de un tuboCL2660 (o, en función delmétodo CL1510 o DO3380).

4. Agitar a mano o en VORTEX durante30-60”.

5. Centrifugar a 3.000 rpm durante 3‘ paraseparar el material sólido.

Extracción (ver QuEChERS adecuados en TABLA 4) Limpieza (ver QuEChERS adecuados en TABLA 4)

6. Tomar una alícuota del sobrenadante. Lacantidad dependerá del tipo de tubo dedSPE seleccionado. Por cada mL a tratarse necesitan 50mg PSA, 150mg MgSO4,50mg C18, o 50mg de carbón grafitizado.

7. Transferir el volumen de extracto elegido auno de los tubos de limpieza de la TABLA 4.

8. Agitar a mano o en VORTEX durante 30”.

9. Centrifugar a 3.000 rpm durante 3‘ paraseparar el material sólido.

10. Transferir la muestra a un vial para inyectory analizar por GC o LC. Las etapas para elanálisis de analitos específicos se detallanel “AOAC Official Method 2007.01”(2).

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TABLA 4QuEChERs disponiblesDescripción Material Métodos CantidadTubos Centrífuga PP, 50mL para Extracción de MuestraDO3380 6 g MgSO4 Anhidro, 1.5g NaCl, 1.5g Citrato de Sodio Mini-Multiresiduo, EU prEN-15662 250

dihidrato y 0.75g Citrato de Sodio sesquihidratoCL2660 6 g de MgSO4 Anhidro y 1.5g de Acetato de Sodio Anhidro AOAC 2007.1 250CL1510 4 g de MgSO4 Anhidro y 1.5g de NaCl. Mini-Multiresiduo 250Tubos Centrífuga PP, 15mL para Clean-Up de MuestraCL2640 900 mg de MgSO4 Anhidro, 300 mg PSA y 150 mg C18 E AOAC 2007.1, Mini-Multiresiduo 50CL1520 900 mg de MgSO4 Anhidro, 300 mg PSA y 150 mg GCB AOAC 2007.1, Mini-Multiresiduo 50Tubos Centrífuga PP, 2mL para Clean-Up de MuestraCL2680 150 mg de MgSO4 Anhidro y 50 mg PSA AOAC 2007.1, Mini-Multiresiduo 100CL2690 150 mg de MgSO4 Anhidro, 50 mg PSA y 50 mg C18 E AOAC 2007.1, Mini-Multiresiduo 100CL2670 150 mg de MgSO4 Anhidro, 50 mg PSA y 50 mg GCB AOAC 2007.1, Mini-Multiresiduo 100Tubos EFS PP, 6mL para Clean-Up de Muestra. Variante de SchenckCL2700 200 mg carbón, 400 mg de PSA frit de PTFE Variante de Schenck(3) 30CL2710 250 mg carbón, 500 mg de PSA frit de PTFE Variante de Schenck(3) 30CL2720 500 mg carbón, 500 mg de PSA frit de PTFE Variante de Schenck(3) 30

TABLA 1Matriz Cantidad Muestra DiluciónAceite 1,5 mL 1,5 mL C6(*)

Cereales 5 g 10g H2OEspecias 2 g 10g H2OFrutas, Vegetales 25-80% Agua 10 g csp 10g H2O(**)

Frutas,Vegetales >80% Agua 10 g noFrutos Secos 5 g 7,5g H2ONaranja, limón 15 g no(***)

Miel 5 g 10g H2O(*) Procedimiento especial con CL2680(**) La cantidad de H2O a añadir depende del contenido original. El contenido en agua del homogeneizado ha de ser de 80% aprox.(***) En extractos muy ácidos puede ser conveniente ajustar el pH con la adición de NaOH diluido al extracto final.

TABLA 2Ejemplo de Tratamiento de Fresas con QuEChERs y Cálculo de las Tasas de RecuperaciónPreparación y Extracción de la MuestraMuestra: 10g de fresas se homogeneizan y se disponene en un tubo vacío de centrífuga de 50 mL de PP.Solvente: Añadir 10mL de acetonitrilo al homogeneizado. Agitar durante 1 minuto hasta obtener una

dispersión homogénea.Sales: Añadir 6 g MgSO4 Anhidro, 1.5g NaCl, 1.5g Citrato de Sodio dihidrato y 0.75g Citrato de Sodio

sesquihidrato. Producto DO3380 Agitar durante 1 minuto. Centrifugar y tomar elsobrenadante para la limpieza de la muestra. Los estándares de Pesticidas (200ng/mL) se añaden ahora alsobrenadante.

Limpieza de la MuestraTubo QuEChERS: 1mL del sobrenadante de la etapa anterior se vierte en varios tubos de PP para centrífuga de 2 mL

cada uno con las siguientes composiciones de sorbentes:A. 50mg PSA + 150mg MgSO4 (CL2680)B. 50mg PSA + 150mg MgSO4 + 50mg C18 (CL2690)C. 50mg PSA + 150mg MgSO4 + 50mg GCB (CL2670)

Clean up: Agitar las muestras con los adsorbentes durante 30” (el que contiene carbón durente 120”), ycentrifugar para producir un sobrenadante claro apto para GCMS.

Patrón Interno: Pentacloronitrobenceno en solución de ácido fórmico pH 5 (o otros P.I. convenientes).

TABLA 3Recuperación de Pesticidas en Extractos de Fresa tratados con C18 o GCB, frente solo PSAPesticida CAS Acción/Uso Clasificación C18 (1) GCB (2)4,4-DDT 50-29-3 Insecticida Organoclorado 102 95Acephate 30560-19-1 Insecticida Organofosforado 128 147Bifenthrin 82657-04-3 Insecticida Piretroide 106 81Captan 133-06-2 Fungicida Organoclorado 88 91Carbaryl 63-25-2 Insecticida Carbamato 114 111Chlorothalonil 1897-45-6 Fungicida Organoclorado 125 13(3)

cis-Permethrin 52645-53-1 Insecticida Piretroide 106 65Deltamethrin 52918-63-5 Insecticida Piretroide 97 52Diazinon 333-41-5 Insecticida Organofosforado 108 127Dichlofluanid 1085-98-9 Fungicida Organoclorado 122 103Dichlorvos 62-73-7 Insecticida Organofosforado 111 116Dicofol 115-32-2 Acaricida Organoclorado 98 54Dimethoate 60-51-5 Insecticida Organofosforado 124 151Endrin 72-20-8 Insecticida Organoclorado 104 101Fenhexamid 126833-17-8 Fungicida Organoclorado 118 77Fenpropathrin 39515-41-8 Insecticida Piretroide 113 96Folpet 133-07-3 Fungicida Organoclorado 108 63Imazalil 35554-44-0 Fungicida Organonitrogenado 115 95Iprodione 36734-19-7 Fungicida Organonitrogenado 118 90Malathion 121-75-5 Insecticida Organofosforado 124 160Metalaxyl 57837-19-1 Fungicida Organonitrogen 105 117Methamidophos 10265-92-6 Insecticida Organofosforado 105 107Mevinphos 7786-34-7 Insecticida Organofosforado 112 130Myclobutanil 88671-89-0 Fungicida Organonitrogenado 119 114o -Phenylphenol 90-43-7 Fungicida n/d 106 97Omethoate 1113-02-6 Insecticida Organofosforado 120 119Propargite 1 2312-35-8 Acaricida Organosulfurado 110 95Propargite 2 2312-35-8 Acaricida Organosulfurado 121 114Thiabendazole 148-79-8 Fungicida Organonitrogenado 88 14(3)

trans -Permethrin 51877-74-8 Insecticida Piretroide 109 71Vinclozolin 50471-44-8 Fungicida Organoclorado 102 98

1. Michelangelo Anastassiades, Steven J. Lehotay, Darinka ‘tajnbaher, Frank J. Schenck. “Fast and Easy Multiresidue Method EmployingAcetonitrile Extraction/Partitioning and Dispersive Solid-Phase Extraction for the Determination of Pesticide Residues in Produce.” J. AOACInternational, 2003, vol. 86(22), pp.412-431.2. AOAC Official Method 2007.01, “Pesticide Residues in Foods by Acetonitrile Extraction and Partitioning with Magnesium Sulfate.”3. Schenck, F.J., SPE Cleanup and Analysis of PPB Levels of Pesticides in Fruits and Vegetables. Florida Pesticide Residue Workshop, 2002.

PSA. Material de intercambio basado en amina primaria y secundaria.GCB. Negro de carbón grafitizado.

1. Recuperación 50mg C18 / 50mg PSA 2. Recuperación 50mg GCB / 50mg PSA 3. Muy retenidos por GCB. Requiere eluyente especial (Acetona:Tolueno 3:1)