Avaliação da extração sólido-líquido assistida por ultrassom seguida de uma etapa de limpeza por D-SPE na detecção das aminas biogênicas em amostras de pescado

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Analítica

Autores

Cardoso, S. (FURG) ; Marube, L. (FURG) ; Caldas, S. (FURG) ; Primel, E. (FURG)

Resumo

Foi realizado neste estudo o emprego da extração sólido-líquido assistida por ultrassom seguida de uma etapa de limpeza por extração em fase sólida dispersiva como estratégia de preparo de amostra, utilizando diferentes sorventes com o intuito de reduzir os coextrativos. Os melhores resultados em termos de recuperação e de efeito de matriz (EM) foram obtidos quando não se recorre ao uso de sorventes, o que se traduz numa vantagem em termos econômicos, uma vez que reduz a quantidade de reagentes empregados, além de reduzir o tempo de análise. Entretanto, apesar do não uso de sorvente apresentar melhores resultados, ainda existe a necessidade de implementar estratégias que permitam a redução do EM ou a correção do mesmo.

Palavras chaves

AMINAS BIOGÊNICAS; USLE/D-SPE; LC-ESI-MS/MS

Introdução

As BA são bases nitrogenados, cuja formação resulta essencialmente da descarboxilação enzimática dos aminoácidos livres e da aminação redutiva de aldeídos e cetonas. Estes compostos desempenham importantes efeitos fisiológicos no organismo, entretanto, quando ingeridos em elevadas concentrações o sistema de metabolização se revela ineficiente para eliminá- la, ocasionando diversos efeitos tóxicos no organismo, o que enfatiza a necessidade de concentrar esforços no desenvolvimento de métodos que possibilitem a sua detecção (FAO/WHO, 2014). Entretanto, a quantificação correta das BA em pescados é uma operação analítica que apresenta um acentuado grau de dificuldade, o que tem haver sobretudo com o alto conteúdo de coextrativos o que dificulta a sua extração livre de compostos interferentes, influenciando tanto os resultados analíticos quantitativos e qualitativos (ONAl, 2007). Por isso, julga-se uma etapa adicional de remoção de interferentes é certamente uma etapa-chave no desenvolvimento do método, representando, adicionalmente, um desafio na determinação de BA em amostras de pescado, isso devido à complexidade dessa matriz. Pelo exposto, neste trabalho foi empregada a extração sólido-líquido assistida por ultrassom (USLE, do inglês ultrasound-assisted solid-liquid extraction) seguida de uma etapa de limpeza por extração em fase sólida dispersiva (D-SPE, do inglês dispersive solid-phase extraction), pra a extração de nove BA em pescado. Foram avaliados materiais sorventes clássicos e alternativos, que atuam como um filtro químico, retendo os coextrativos da matriz. As determinações foram realizadas por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas em série (LC-MS/MS,do inglês liquid chromatography tandem mass spectrometry).

Material e métodos

Os analitos selecionados para este estudo foram histamina (HIS), putrescina (PUT), cadaverina (CAD), feniletilamina (PHE), morfolina (MOR), piridina (PRD), pirrolidina (PRL), espermina (SPM) e triptamina (TRP). Os padrões analíticos destes compostos foram provenientes da Sigma Aldrich (Brasil); Os sorventes selecionados para o estudo foram C18 (octadecilsilano)-(STRATA C18-E, 50 μm); PSA (amina primária-secundário, do inglês primary-secondary amine)–Bondesil PSA (40 μm), Varian; alumina (proveniente da SIGMA ALDRICH) e os sorventes alternativos quitina moída, quitosana, areia de Bojuru e concha de mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) (obtido no Instituto de Oceanografia da FURG).Amostras de pescada (Cynoscion guatucupa) foram selecionadas para o desenvolvimento do método, sendo os mesmos obtidos no mercado local da cidade de Rio Grande–RS, Brasil. Os experimentos realizados para a avaliação do sorvente na redução do EM empregando USLE-D-SPE seguiram as etapas descritas a seguir: Pesou-se 3 g de pescada (Cynoscion guatucupa) e foi transferido para um tubo de 10 mL, seguido da adição de 5 mL de etanol e agitação no vórtex por 2 min. Posteriormente a amostra foi colocada no ultrassom Quimis modelo Q335D (Brasil) (P= 170 W) por 6 min. Após a etapa da extração, transferiu-se 3 mL do sobrenadante obtido na etapa anterior para um tubo de 10 mL contendo 150 mg do sorvente. Agitou-se o tubo durante 30 segundos com o objetivo de distribuir de forma uniforme o sorvente, seguido da centrifugação (3500 rpm por 5 min). Uma alíquota do extrato final foi retirada para a análise. A coluna analítica empregada foi Atlantis HILIC silica, sendo que todas as etapas foram realizadas em triplicata e cada replicata foi injetada 3 vezes no LC-MS/MS.

Resultado e discussão

As condições cromatográficas otimizadas foram em uma coluna analítica Atlantis HILIC silica (50 mm × 4,6 mm d.i., 3,0 μm). A fase móvel utilizada foi composta por acetonitrila acidificada com 0,1% ácido fórmico (FA) e água ultrapura acidificada com 0,1% FA e 50mM de formiato de amônio, com eluição no modo gradiente. Definida as melhores condições de detecção, foi avaliado a exatidão em termos de recuperação R(%), desvio padrão relativo (RSD) e EM (Figura 2) para os sorventes em estudo e sem o uso de sorvente. A extração apresentou recuperações entre 15 e 108% e valores de RSD inferiores a 22% (Figura 1). Os sorventes empregados resultaram na redução da %R para a maioria dos analitos. A presença de TiO2 (de acordo com a análise feita por EDX) na areia e sua possível interação ácido-base de Lewis ou de Bronsted com as BA pode ter resultado na redução da %R (%R entre 27 a 88%). O fato do Al (III) e aminas serem ácidos rígidos e bases rígidas, respectivamente, e a possibilidade de interação entre os mesmos poderá ter conduzido a uma redução na %R (%R entre 24 e 98%). Por outro lado, interações eletrostáticas e ligações de hidrogênio entre a quitina (%R entre 15 e 108%) e quitosana (%R entre 20 e 89%) com as BA, a capacidade do PSA (%R entre 29 e 83%) de adsorver compostos polares e a adsorção de compostos aromáticos pelo C18 (%R entre 22 e 83%) pode ter resultado na diminuição na %R quando usado esses materiais como sorvente (DONG et al.,2017;PENG et al.,2016;XU et al.,2007). Relativamente ao EM, o teste de TUKEY evidenciou diferenças significativas entre o não uso de sorvente e o emprego do mesmo para a CAD, SPM e MOR, sendo que para esses compostos os melhores resultados foram obtidos sem a etapa da D-SPE. Para a HIS, PUT, PRD e PHE não houve diferença significativa.

Recuperações quando a amostra foi tratada com diferentes sorventes. Barra de erro significa valores calculados em RSD.


Efeito matriz quando a amostra foi tratada com diferentes sorventes. A quantidade de sorvente foi de 150 mg.

Conclusões

Os melhores resultados em termos de %R e EM foram obtidos quando não se emprega a etapa de limpeza por D-SPE. Fatores como pH, interações entre ácidos e bases duras e o fato de muitos dos sorventes empregados terem uma capacidade de adsorver substâncias com propriedades físico-químicas apresentadas pelos analitos podem ter inferido nos resultados. O fato do não uso de sorventes apresentar melhores resultados afigura-se como uma vantagem não só em termos de aspetos econômicos, mas também pela redução do tempo de preparo de amostra.O estudo do EM indicou a necessidade da correção do mesmo.

Agradecimentos

Capes, CNPq, FURG, Fapergs e Finep

Referências

DONG, H.; XIAO, K. Modified QuEChERS combined with ultra high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry to determine seven biogenic amines in Chinese traditional condiment soy sauce. Food Chemistry, v. 229, 502–508, 2017.

FAO/WHO. Public Health Risks of Histamine and other Biogenic Amines from Fish and Fishery Products. Rome: 2014. ISBN ISBN 978-92-5-107850.

ÖNAL, A. A review: Current analytical methods for the determination of biogenic amines in foods. Food Chemistry, v. 103, n. 4, p. 1475-1486, 2007. ISSN 0308-8146.

PENG, L. Q. et al. Determination of natural phenols in olive fruits by chitosan assistedmatrix solid-phase dispersion microextraction and ultrahighperformance liquid chromatography with quadrupole time-of-flighttandem mass spectrometry. Journal of Chromatography A, v. 1456, 68–76, 2016.

XU, J. et al. Metal oxides in sample pretreatment. Trends in Analytical Chemistry. v. 80, 41-56, 2016.