Analitika ostataka pesticida u hrani

mr. sc. Mirela Grubelid, voditeljica Odjela hrane i vode Euroinspekt-Croatiakontrola d.o.o.

Iva Sabljak, mag. Ing. preh. aliment. , univ. spec. voditeljica Laboratorija Euroinspekt-Croatiakontrola d.o.o.

1

Cilj određivanja pesticida u hrani

• Provjera sukladnosti proizvoda s regulativom (MDK, organski uzgoj, zloupotreba pesticida…)

• Procjena unosa pesticida hranom u populaciji (koordinirani monitoring)

• Otkrivanje akutnih rizika (RASSF)

• Jačanje povjerenja potrošača u sigurnost hrane

2

Povijest

3

1960 1970 1980 1990 2000 2010

jednostavne metode

usko područje (OCP)

prošireno područje (OCP, OPP)

slaba selektivnost

složene metode

široki spektar

jednostavne metode

visoka selektivnost

Definicije

Ostaci pesticida su ostaci, uključujudi aktivne tvari, njihove metabolite i/ili produkte razgradnje ili produkte reakcije aktivnih tvari koja se trenutno koriste ili su se prije koristili u sredstvima za zaštitu bilja

Maksimalna razina ostataka pesticida (MDK, MRO) je najviša zakonski dopuštena razina koncentracije ostatka pesticida u ili na hrani ili hrani za životinje uspostavljena sukladno legislativi, na temelju dobre poljoprivredne prakse i najmanje potrebne izloženosti potrošača u svrhu zaštite osjetljive populacije potrošača

4

Analitika pesticida - izazovi

• Velik broj različitih spojeva

• Komplicirane matrice

• Maksimalne dopuštene vrijednosti

• Ocjena sukladnosti – tumačenje rezultata

5

Pesticidi

• > 1000 spojeva metaboliti i razgradni produkti

• Pesticide DataPool: 144 kemijske skupine

• nove aktivne tvari

6

Matrice • Vode i povrde

• Začinsko bilje

• Žitarice

• Uljarice

• Proizvodi animalnog podrijetla

• Dječja hrana

• „Zahtjevne” matrice

– čajevi i biljne infuzije

– kakao

– Kava

• Prerađena hrana

• Voda

• Tlo

7

MDK

• Širok raspon

• Razlikuju se od pesticida do pesticida i od matrice do matrice

Boskalid: MDK od 0,5 mg/kg (šparoge, masline) do 50 mg/kg (začinsko bilje)

Salata: MDK od 0,01 mg/kg (amitrol) do 100 mg/kg (spojevi bakra)

• Vrijednosti MDK i definicije ostataka podložni promjenama

8

Klasične analitičke tehnike

• Plinska kromatografija s različitim detektorima (ECD, FPD, NPD itd.)

• Tekudinska kromatografija (DAD, FLD)

• Ostale tehnike – tankoslojna kromatografija, ELISA, biosenzori

9

Nedvojbena identifikacija?

Spektrometrija masa

• Visoka selektivnost

• Visoka osjetljivost

• Mogudnost istovremenog određivanja velikog broja različitih spojeva

• Informacija o strukturi molekule – nedvojbena identifikacija

10

Višestruka spektrometrija masa

• Minimalan utjecaj matrice

• Nije potrebno potpuno kromatografsko razdvajanje komponenti u uzorku

• QQQ, QTOF

11

Priprema uzorka

• Ekstrakcija tekude-tekude (LLE)

• Ekstrakcija na čvrstoj fazi (SPE)

• Disperzija matrice u čvrstoj fazi (MSPD)

• Mikroekstrakcija na čvrstoj fazi (SPME)

• Ekstrakcija fluidom pri superkritičnim uvjetima (SFE)

• Gel permeacijska kromatografija (GPC)

• Disperzivna tehnika (QuEChERS)

12

Analitičke metode Multirezidualne metode • Mini-Luke • ChemElut • SweEt • QuEChERS Metode za pojedinačne ostatke (SRM) • Modifikacije QuEChERS tehnike • QuPPe (za jako polarne pesticide) • Pojedinačne metode koje se temelje na GC i GC-MS

tehnikama za određivanje ditiokarbamata, fumiganata i spojeva koji sadržavaju brom

• AAS – za spojeve koji sadržavaju bakar

13

Validacija metoda - zahtjevi SANCO/12571/2013 Analytical Quality Control and Method

Validation Procedures for Pesticide Residues Analysis in Food and Feed

14

Parametar Kriterij

Linearnost Rezidualne vrijednosti < ± 20 %

Utjecaj matrice Procjena utjecaja matrice u %

Granica kvantifikacije ≤ MDK

Specifičnost < 30 %

Istinitost (bias) 70 – 120 %

Preciznost (RSDr) ≤ 20 %

Preciznost (RSDwR) ≤ 20 %

Robusnost Procjenjuje se iz podataka kontrole kvalitete iz iskorištenja i preciznosti

Validacija metoda - matrice

15

Grupa proizvoda Kategorija proizvoda Vrsta proizvoda Kategorija proizvoda

1. Visoki sadržaj vode jabučasto vode 4b. Visoki sadržaj ulja i srednji

sadržaj vode

plodovi uljarica i proizvodi

koštidavo vode 5. Visoki sadržaj škroba i/ili

proteina i nizak sadržaj vode i

masti

suhe mahunarke

ostalo vode žitarice i proizvodi

lukovičasto povrde 6. Komplicirane matrice čajevi, začini, kava

plodovito povrde / tikvenjače 7. Meso i plodovi mora crveno meso

kupusnjače bijelo meso

lisnato povrde i svježe začinsko bilje iznutrice

stabljičasto povrde riba

krmno bilje školjkaši

svježe mahunarke 8. Mlijeko i mliječni proizvodi mlijeko

lišde korjenastog i gomoljastog povrda sir

svježe gljive mliječni proizvodi

gomoljasto povrde 9. Jaja jaja

2. Visoki sadržaj kiselina i vode citrusi 10. Masti animalnog podrijetla mast iz mesa

sitno i bobičasto vode mliječna mast

ostalo riblje ulje

3. Visoki sadržaj šedera i niski

sadržaj vode

med, suho vode

4a. Visoki sadržaj ulja i niski

sadržaj vode

orašasti plodovi

sjemenke uljarica

paste od orašastih plodova i sjemenki

ulja

Naša iskustva Metoda za određivanje organoklornih pesticida

• SPE; GC-ECD, GC-FPD

• 18 analita

• organoklorni i organofosforni pesticidi

Multirezidualna metoda

• QuEChERS; LC-MS/MS i GC-MSMS

• 400 + analita

• organofosforni, organoklorni, piretroidi, karbamati, tiokarbamati, derivati ureje, benzimidazoli, strobilurini, neonikotinoidi, dinitroanilini...

16

Naša iskustva

Metode za pojedinačne pesticide:

• Ditiokarbamati kao CS2 (mankozeb, propineb, maneb, tiram, metiram itd.) – HSS-GC-ECD

• Glifosat, fosetil, perklorat – QuPPe, LC-MS/MS

• Spojevi bakra kao Cu - AAS

17

Kromatogram (275 pesticida – 10 minuta)

18

19

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

Ace

tam

ipri

dA

ldik

arb

Azi

nfo

s et

ilA

zoks

istr

ob

inB

ite

rtan

ol

Bo

skal

idB

up

irim

atB

up

rofe

zin

Cija

naz

inC

ipro

din

ilC

ipro

kon

azo

lD

ifen

oko

naz

ol

Dik

roto

fos

Dim

eto

atD

imet

om

orf

EPN

Epo

ksik

on

azo

lEt

ion

Eto

pro

fos

Fen

amif

os

Fen

arim

ol

Fen

azak

vin

Fen

bu

kon

azo

lFe

nb

uta

tin

oks

idFe

nh

eks

amid

Fen

pro

pim

orf

Fen

toat

Flu

azif

op

-P b

uti

lFl

ufe

no

ksu

ron

Flu

sila

zol

Flu

tria

fol

Fosm

et

Hek

sako

naz

ol

Hek

siti

azo

ksIm

azal

ilIm

idac

lop

rid

Ind

oks

akar

bIp

rova

likar

bK

arb

aril

Kar

be

nd

azim

Kar

bo

fura

nK

lofe

nte

zin

Klo

rfen

vin

fos

Klo

rpir

ifo

sK

lorp

irif

os

met

il o

kso

nK

rezo

ksim

me

til

Kvi

no

ksif

enLi

nu

ron

Me

pan

ipir

imM

eta

laks

ilM

eti

dat

ion

Me

tio

karb

Me

toks

ifen

ozi

dM

eto

mil

Mik

lob

uta

nil

Mo

no

kro

tofo

sO

ksam

ilP

aklo

bu

traz

ol

Pe

nd

imet

alin

Pe

nko

naz

ol

Pir

azo

fos

Pir

idab

enP

irim

etan

ilP

irim

ifo

s m

eti

lP

irip

roks

ife

nP

rofe

no

fos

Pro

klo

raz

Pro

pik

on

azo

lP

rop

izam

idSp

ino

sin

ASp

ino

sin

DSp

iro

dik

lofe

nSp

iro

ksam

inTe

bu

fen

pir

adTe

trak

on

azo

lTi

abe

nd

azo

lTi

aklo

pri

dTi

ame

toks

amTi

od

ikar

bTr

iaid

ime

no

lTr

iflo

ksis

tro

bin

Trit

iko

naz

ol

Iskorištenje (%)

20

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

Ace

tam

ipri

dA

ldik

arb

Azi

nfo

s et

ilA

zoks

istr

ob

inB

ite

rtan

ol

Bo

skal

idB

up

irim

atB

up

rofe

zin

Cija

naz

inC

ipro

din

ilC

ipro

kon

azo

lD

ifen

oko

naz

ol

Dik

roto

fos

Dim

eto

atD

imet

om

orf

EPN

Epo

ksik

on

azo

lEt

ion

Eto

pro

fos

Fen

amif

os

Fen

arim

ol

Fen

azak

vin

Fen

bu

kon

azo

lFe

nb

uta

tin

oks

idFe

nh

eks

amid

Fen

pro

pim

orf

Fen

toat

Flu

azif

op

-P b

uti

lFl

ufe

no

ksu

ron

Flu

sila

zol

Flu

tria

fol

Fosm

et

Hek

sako

naz

ol

Hek

siti

azo

ksIm

azal

ilIm

idac

lop

rid

Ind

oks

akar

bIp

rova

likar

bK

arb

aril

Kar

be

nd

azim

Kar

bo

fura

nK

lofe

nte

zin

Klo

rfen

vin

fos

Klo

rpir

ifo

sK

lorp

irif

os

met

il o

kso

nK

rezo

ksim

me

til

Kvi

no

ksif

enLi

nu

ron

Me

pan

ipir

imM

eta

laks

ilM

eti

dat

ion

Me

tio

karb

Me

toks

ifen

ozi

dM

eto

mil

Mik

lob

uta

nil

Mo

no

kro

tofo

sO

ksam

ilP

aklo

bu

traz

ol

Pe

nd

imet

alin

Pe

nko

naz

ol

Pir

azo

fos

Pir

idab

enP

irim

etan

ilP

irim

ifo

s m

eti

lP

irip

roks

ife

nP

rofe

no

fos

Pro

klo

raz

Pro

pik

on

azo

lP

rop

izam

idSp

ino

sin

ASp

ino

sin

DSp

iro

dik

lofe

nSp

iro

ksam

inTe

bu

fen

pir

adTe

trak

on

azo

lTi

abe

nd

azo

lTi

aklo

pri

dTi

ame

toks

amTi

od

ikar

bTr

iaid

ime

no

lTr

iflo

ksis

tro

bin

Trit

iko

naz

ol

RSD (%)

Međulaboratorijske usporebe

• FAPAS

• EUPT-FV14

• EUPT-FV15

• EUPT-FV16

• EUPT-CF8

• EUPT-FV-T02

21

Ocjena sukladnosti

Sadržaj pesticida

Definicija ostatka

Kombinirana i prerađena hrana

Mjerna nesigurnost

Organska hrana

22

Legislativa – Uredba (EZ) br. 396/2005 Europskog parlamenta i

Vijeda od 23. veljače 2005. o maksimalnim razinama ostataka pesticida u ili na hrani i hrani za životinje biljnog i životinjskog podrijetla

– Uredba EU br. 1243/2008 od 12. prosinca 2008. o izmjenama priloga III. i VI. Direktivi 2006/141/EZ o zahtjevima glede sastojaka određene hrane za dojenčad i malu djecu

– Uredba Komisije (EZ) br. 889/2008 od 5.rujna 2008. o podrobnim pravilima za provedbu Uredbe Vijeda (EZ) br. 834/2007 o ekološkoj proizvodnji i označavanju ekoloških proizvoda u pogledu ekološke proizvodnje, označavanja i stručne kontrole

23

Definicija ostatka Aktivni spoj + metaboliti / razgradni produkti Acetamiprid = acetamiprid Spinosad = spinosin A + spinosin D Dimetoat = dimetoat + ometoat izražen kao

dimetoat Kletodim = zbroj setoksidima i kletodima uključujudi

razgradne produkte izražene kao setoksidim

24

Kombinirana i prerađena hrana PRIMJER:

Proizvod koji sadrži:

1 % lješnjaka

60 % brašna

ostalo

Sadržaj pesticida u sastojcima :

brašno: pirimifos metil 1,2 mg/kg MDK = 5

lješnjak: pirimifos metil < 0,01 mg/kg MDK = 0,05

ostalo: pirimifos metil < 0,01 mg/kg

Sadržaj pesticida u gotovom proizvodu: 0,7 mg/kg

MDK = ???

25

Mjerna nesigurnost

SANCO/12571/2013: U = 50 % (k =2)

PRIMJER:

Sadržaj klorpirifosa u marelicama (MDK = 0,05 mg/kg):

w = (0,056 ± 0,028) mg/kg; k=2

SLUŽBENA KONTROLA: uzorak je nesukladan, ali nije automatski zdravstveno neispravan; mjera upozorenja uvozniku, pojačano uzorkovanje

UZORAK IZ DRUGOG IZVORA: uzorak je nesukladan, ne smije se stavljati na tržište

26

Organska hrana - legislativa

• Uredba Komisije (EZ) br. 889/2008 od 5.rujna 2008. o podrobnim pravilima za provedbu Uredbe Vijeda (EZ) br. 834/2007 o ekološkoj proizvodnji i označavanju ekoloških proizvoda u pogledu ekološke proizvodnje, označavanja i stručne kontrole

• Guideline for Pesticide Residue Contamination for International Trade in Organic, 2012, IFOAM EU GROUP

27

Organska hrana - sukladnost

• granična vrijednost: 0,01 mg/kg za sve pesticide osim onih koji su dozvoljeni u organskoj proizvodnji

• mjerna nesigurnost se uzima u obzir ako se nađu ostaci do dva pesticida

• prekoračenje granične vrijednosti znači sumnju da proizvodnja nije u skladu s pravilima organske proizvodnje

28

29