Otimização e validação de metodologia para determinação de aldicarbe e carbofurano em amostras de café bebida

Abstract

O emprego doméstico de aldicarbe e carbofurano tem acarretado envenenamento acidental ou intencional, tornando-se um grave problema de saúde pública. A mistura do chumbinho em café (pó e bebida) é uma alternativa frequente de envenenamento em função do forte odor e cor do café que disfarçam a presença do chumbinho. Assim, o objetivo desse trabalho foi adaptar, otimizar e validar a técnica de extração líquido-líquido com partição em baixa temperatura (ELL-PBT) para determinação de aldicarbe e carbofurano em café bebida por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAEUV) visando a disponibilização da técnica para elucidação de casos de interesse forense e agrário. Testes preliminares foram realizados na otimização do método para avaliação de variáveis na extração dos agrotóxicos como: solvente extrator, volume de amostra e de solvente extrator, pH da amostra, força iônica, modo de homogeneização e tempos de agitação, de fortificação e de partição. Posteriormente, um planejamento fatorial completo 22, foi realizado para avaliação do comportamento simultâneo da concentração de NaCl na amostra (0% ou 3% m/v) e do pH da amostra (3,0 ou 5,5) na eficiência de extração dos carbamatos. O método otimizado consiste em acrescentar a 2,0 mL do café bebida (8% m/v), 4,0 mL de acetonitrila, verificando-se a formação de fase única. Essa mistura é então, agitada em mesa agitadora (5 minutos) e levada ao freezer à -20 ºC por 3 horas. Nestas condições as fases são separadas e o extrato orgânico, contendo os princípios ativos são recuperados e analisados por CLAE, empregando água e acetonitrila como fase móvel (65:35). A técnica otimizada foi validada, determinando as principais figuras de mérito, tais como: seletividade, limites de detecção e de quantificação e linearidade. Avaliou-se também o efeito de matriz na quantificação desses princípios ativos por CLAE. Os resultados indicam que o método de ELL-PBT é eficiente para a extração dos dois agrotóxicos em amostras de café bebida, mostrando porcentagens de recuperação maiores que 94%. Os limites de detecção e quantificação do método foram 0,54 e 1,80 mg L-1 respectivamente, para o aldicarbe e 0,28 e 0,92 mg L-1 para o carbofurano. O efeito da matriz mostrou-se presente na quantificação dos agrotóxicos por cromatografia líquida. No estudo da estabilidade desses princípios ativos, observou-se que dos três fatores analisados, a temperatura de armazenamento das amostras foi o fator que mais afetou a degradação dos carbamatos. À temperatura ambiente, observouse após 5 dias o crescimento de fungos e também maior degradação dos compostos. Logo, a otimização da ELL-PBT para extração de resíduos de agrotóxicos em amostras de café bebida e análise por CLAE resultou em um método simples, eficaz, com pequeno consumo de solvente, alta frequência analítica e baixo custo.

Domestic use of aldicarb and carbofuran has resulted in accidental or even intentional poisonings, making it a severe public health problem. A mixture of "chumbinho" (aldicarb) in coffee is frequently a poisoning agent due to strong odor and color of coffee which hide the presende of "chumbinho". Thus, the objective of this study was to adapt, optimize and validate a liquid-liquid extraction technique with low temperature partitioning (LLE-LTP) for determination of aldicarb and carbofuran in coffee by high performance liquid chromatography (HPLC-UV), aiming to make the technique available for poisoning cases of forensic and agrarian interest. Preliminary tests were performed on optimization of the method for the evaluation of variables from extraction of pesticides such as: solvent extractor, volume of the sample and solvent extractor, pH of the sample, ionic force, homogenization mode and times of agitation, fortification and partitioning. Later, a complete 22 factorial scheme was used for evaluation of the simultaneous behavior of NaCl concentration in the sample (0% or 3% w/v) and pH of the sample (3.0 or 5.5) on extraction efficiency of the carbamates. The optimized method consisted of adding 2.0 mL of the coffee sample (8% w/v) and 4.0 mL of acetonitrile, verifying the formation of a single phase. This mixture is then agitated on a table agitator (5 minutes) and placed in a freezer at -20°C for 3 hours. Under these conditions the phases are separated and the organic extract which contains the active principles which is recovered and analyzed by HPLC, employing water and acetonitrile as the mobile phase (65:35). The optimized technique was validated, determining the principle figures of merit, including: selectivity, detection and quantification limits and linearity. Effect of the matrix on quantification of these active principles by HPLC was also evaluated. The results indicated that the LLE-LTP method is efficient for extraction of the two pesticides in coffee samples, showing recovery percentages greater than 94%. Detection and quantification limits of the method were 0.54 and 1.80 mg L-1 respectively for aldicarb and 0.28 and 0.92 mg L-1 for carbofuran. The effect of the matrix showed to be present on quantification of the pesticides by liquid chromatography. In the study of the stability of these active principles, it was observed that of the three factors analyzed, storage temperature of the samples was the factor that most affected degradation of the carbamates. At room temperature, fungi growth as wellas greater degradation of the composts was observed after 5 days. Therefore, optimization of the LLE-LTP method for extraction of pesticide residues from coffee samples and analysis by HPLC resulted in a simple and effective method, with little consumption of solvent, high analytical frequency and low cost.