Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Due to the complexity of grains like soybean, corn and rice, and the very low
pesticide concentration expected for these samples, it is really necessary to develop
efficient and reliable analytical methods to identify and quantify their residues.
The possibility to perform the determination of a large number of pesticides in
just a single chromatographic analysis is the major advantage of the multi-residue
methods. However, there are important compounds that are not possible to be
analyzed together, like the dithiocarbamates (DTC). For that, is so important to
develop and validate single methods.
Due to low acute toxicity, combined with strong action, low-cost production and
low environmental persistence, the dithiocarbamates are still using worldwide. The
first part of this study reports a sensitive analytical single method suitable for the
quantitative analysis of DTCs in soybeans, rice and corn, using GC-PFPD and GCITD-
MS. For the method validation studies, the following parameters were assessed:
detection limit (LOD), quantification limit (LOQ), precision (repeatability and
intermediate precision) and accuracy, via recovery experiments at 0.05, 0.1 and 0.5
mg CS2 kg-1 spiking levels. For soybeans is necessary a clean-up step due the high
fat content in that crop, because of it, same sorbents (Aluminum oxide, Florisil®,
Silica, PSA, C18 and C18OH) were tested and the best results were obtained applying
silica gel. For the extraction procedure, an amount of sample was weighed and water
added. The spike solution (thiram) was added to the sample, 25 mL of isoctane and
150 mL of tin (II) chloride solution in hydrochloric acid were added. The bottles were
closed immediately and heated for 1 h in a water bath at 80 °C, under shaking. After
cooling, 2 mL aliquot of the upper organic layer of each bottle was pipetted into a
tube containing 50 mg of silica gel, for the clean-up step. The analytical curves were
linear from 0.02 to 1.0 mg CS2 L-1 with determination coefficients (r2) higher than 0.99
for both detection systems and to all crops. Method LOD and LOQ values were 20
and 50 μg CS2 kg-1, respectively, for soybeans and corn. For rice LOQ was just 40 μg
CS2 kg-1. Very good precision was obtained with RSD between 1.8 and 7.9% and
recoveries from 67 to 103%, for all matrices. The results obtained in the validation
step allow us to conclude that both chromatographic detection systems are
appropriate to determine residues of DTCs in grains.
The second step was to develop and validate a method for the analysis of 75
pesticides in corn grain and breakfast cereals using LC-MS/MS, ESI positive mode.
The extraction procedure was the modified QuEChERS method, however, excluding
the dispersive SPE clean-up step. To that end, milled and homogenized corn grain
and breakfast cereals with water were spiked with 75 pesticides, at 3 spiking levels
(10, 20 and 50 μg kg-1, n=6), plus the procedure internal standard (quinalfos). A
volume of 10 mL of acetonitrile with 1% acetic acid was added and the tubes were
vigorously shaken for 1 minute. The tubes were uncapped, anhydrous magnesium
sulfate were added, the shaking procedure was repeated and the extract was
centrifuged at 4000 rpm, for 4 min. The upper layer of the extracts was transferred to
chromatographic vial, containing 0.5 mL of the instrumental internal standard
(propoxur) in methanol.
The linear range wasevaluated and validated between 0.1 and 50 μg L-1 of the
analytical curves (7 concentrations, n=6). Also LOD, LOQ, matrix effect, as well as
precision (as RSD%) and accuracy (as recovery), for 75 pesticides, were studied
The LOD were calculated based on practically realized repeatability RSD. To
determine the precision, accuracy and LOQ, blank samples were spiked at 10, 20
and 50 μg kg-1. The results showed recoveries between 70 and 120% and RSDs
<20% for the majority of the pesticides studied, even at the lowest level. As expected,
the matrix effect did not have influence on the results, and the values of LOD and r2
were considered as satisfactory for the purpose of this study. / Devido a complexidade de matrizes de grãos como soja, milho e arroz, e das
baixas concentrações dos pesticidas presentes, há uma grande necessidade de
desenvolvimento de métodos analíticos eficientes e confiáveis para a identificação e
quantificação desses resíduos.
A maior vantagem de um método multirresidual é a possibilidade de se
determinar um grande número de pesticidas na mesma análise cromatográfica.
Entretanto, alguns compostos, devido suas características específicas, não podem
ser determinados em conjunto com outros analitos. Assim, é importante que também
se desenvolva e valide métodos individuais de análise, comoo método para
determinação de ditiocarbamatos (DTC).
Os DTC apresentam baixa toxicidade aguda, combinado com forte ação
fúngica, baixo custo e baixa persistência ambiental, por isto, estes continuam sendo
largamente utilizados na agricultura. Na primeira parte deste estudo, foi desenvolvido
um método individual de análise para determinar DTC em soja, arroz e milho,
empregando GC-PFPD e GC-ITD-MS. Para o estudo de validação do método, os
seguintes parâmetros foram avaliados: limite de detecção (LOD), limite de
quantificação (LOQ), precisão e exatidão, através do estudo de fortificação e
recuperação, nas seguintes concentrações: 0,05; 0,1 e 0,5 mg CS2 kg-1.
Para a determinação de ditiocarbamatos, adicionou-se um volume de água à
amostra (arroz, milho e soja). Fortificou-se com solução de tiram, adicionou-se 25
mL de isoctano e 150 mL de solução de SnCl2 em HCl. Os frascos foram fechados e
levados ao banho de agitação, a 80 °C, por 1 hora. Após o resfriamento, 2 mL da
fase orgânica foram transferidos para outro frasco contendo 50 mg de sílica gel, para
a etapa de purificação.
As curvas analíticas foram lineares na faixa de 0,02 a 1,0 mg CS2 L-1, com
coeficiente de determinação (r2) maior do que 0,99, para todas as culturas, nos dois
sistemas de detecção. O LOD e LOQ do método apresentaram os mesmos valores
para soja e milho, sendo, respectivamente, 20 e 50 μg CS2 kg-1. Já o LOQ para arroz
foi de 62 μg CS2 kg-1, devido a menor quantidade de amostra utilizada. Observa-se,
desta forma, que os valores de LOQ encontrados são inferiores ao limites máximos
de resíduos permitidos (LMR) pela legislação nacional, que são de 0,3 mg CS2 kg-1
para soja e milho, e de 3 mg CS2 kg-1 para o arroz, indicando que os métodos
podem ser utilizados para este tipo de determinação.
A precisão mostrou-se muita boa, com valores de RSD entre 1,8 e 8,7%, e
recuperações de 63 a 103%. Assim, os resultados obtidos pela validação do método
permitem concluir que ambos os sistemas cromatográficos são adequados para
determinar DTC em grãos.
A segunda etapa do estudo foi validar o método multirresidual para
determinação de 75 pesticidas em milho (grão) e cereais matinais, empregando LCMS/
MS, no modo ESI positivo. O procedimento de extração foi baseado no método
QuEChERS, com algumas modificações. Grãos de milho e cereais matinais foram
moídos e homogeneizados, e um volume de água de, respectivamente, 7,5 e 8 mL
foi adicionado. Após, executou-se a fortificação com uma solução contendo os 75
pesticidas do estudo, nos níveis de concentração de 10, 20 e 50 μg kg-1. Um volume
de 10 mL de solução de ácido acético 1% em acetonitrila contendo o padrão interno
quinalfós foi adicionado, e os tubos agitados por 1 minuto. Os tubos foram abertos e
MgSO4 anidro adicionado seguido de agitação e centrifugação a 4000 rpm, por 4
minutos. Um volume de 0,5 mL da fase superior foi transferido para vial contendo 0,5
mL do padrão interno propoxur em metanol.
Os resultados obtidos para esta validação foram satisfatórios. Recuperações
entre 70 e 120%, com RSD <20% foram obtidos para a maioria dos pesticidas
estudados, nas duas matrizes, conforme recomendando pela SANCO (2009).
Conforme esperado em LC-MS/MS, o efeito matriz não influenciou os resultados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/4212 |
| Date | 29 August 2011 |
| Creators | Silva, Rosselei Caiél da |
| Contributors | Cardoso, Carmem Dickow, Pizzutti, Ionara Regina, Schneider, Rosana de Cassia de Souza, Rossi, Rochele Cassanta, Césio, Maria Verónica |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Química, UFSM, BR, Química |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 100600000000, 400, 300, 300, 300, 300, 300, 300, 5e6c09b1-2827-4a21-8cfd-185f61a79161, 48829437-e618-4b83-afcd-e4d79ede85eb, 45db26b1-d4ae-4ebb-bf81-7679f7fe5486, a7243a36-17d0-4480-aaf4-1e61e9bc4ef4, 29544f6f-d71e-4a71-8806-4f825073950f, 009f80b2-cb8e-4a27-bc21-9195c0d243c4 |
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