QuEChERS tekniği , analitik kimyagerlerin meyveler , sebzeler , tahıllar ve bunların türevleri gibi gıdalardaki çeşitli pestisit kalıntılarını kolay ve ucuz bir şekilde incelemelerine olanak tanıyan basitleştirilmiş bir yaklaşımdır . Getirdiği avantajlara göre adlandırılmıştır: hızlı, kolay, uygun fiyatlı, verimli, sağlam ve güvenli ( Hızlı, Kolay, Ucuz, Verimli, Sağlam ve Güvenli ).
Büyük basitliği nedeniyle bu teknik, hataların ele alınması için çok az yer bırakır. Bu nedenle yüksek verim ve hassas analizler elde etmeyi mümkün kılmaktadır.
Bu tekniğin olumlu noktalarının büyüklüğünü gösteren bir örnek, bir analistin 5 dolardan daha düşük maliyetli malzemeler kullanarak kırk beş dakikada sekiz numune hazırlayabilmesidir .
Bu tekniğin amacı, sadece pestisitlerin ayrılmasıyla ilgili maliyetleri azaltmak değil , aynı zamanda manipülasyonları gerçekleştirmek için gereken emeği azaltmak, manipülasyonlar sırasında oluşan atıkları azaltmak, malzemeleri ve alanı azaltırken ekstraksiyon verimliliğini artırmaktır. işlem sırasında gereklidir. Esas olarak gıdalardaki pestisitlerin varlığını ve konsantrasyonunu analiz etmek için kullanılan bir tekniktir.
Araştırmacı Michelangelo Anastassiades, 2001-2002'de Steven Lehotay'ın Wyndmoor , Pennsylvania'daki USDA / ARS-ERRC ( Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı / Tarımsal Araştırma Servisi-Doğu Bölgesel Araştırma Merkezi ) araştırma grubunda doktora sonrası çalışması sırasında bu tekniği geliştirdi . Başlangıçta bu yöntem, hayvan dokularındaki veteriner ilaçlarının analizi için geliştirilmiştir. Daha sonra tekniğin potansiyelinden yararlanıldı.
Pestisit kalıntıları için ayırma tekniği, Haziran 2002EPRW'de ( Avrupa Pestisit Kalıntıları Çalıştayı ). Yöntemin ilk ayrıntılı yayını 2003 yılında yayınlandı.
2002 gibi erken bir tarihte, birkaç laboratuvar meyve ve sebzelerde bulunan pestisitlerin rutin analizleri için bu yöntemi kullanmaya başladı.
Yöntem daha sonra analizlerin kapsamını genişletmek için geliştirildi. Tampon tuzlarının eklenmesi, pH'a bağımlı analitlerin analizine izin verdi. Ayrıca, analiz edilen tüm numuneler için 6 pH elde etmek üzere orijinal yönteme asetat tamponu eklenmiştir. Bu, bazik veya asidik koşullar altında kararsız pestisitler gibi duyarlı bileşiklerin bozunmasını en aza indirir ve analiz edilebilen matris çeşitliliğini artırır. Resmi yöntem 2007'de elde edildi.
Daha sonra sunulan yeni değişikliklerden biri, analiz edilmesi zor pestisit içeren çeşitli ürünlerin analizine izin veren sitrat tuzu tamponudur. Teknikteki bu yeni gelişme, 2008'de yeni bir Avrupa standardına yol açtı.
Son olarak, dünya çapındaki birçok laboratuvar QuEChERS yöntemini onaylamıştır. Çok fazla veri toplandı ve bir referans veritabanı oluşturuldu. Bu veritabanına internet üzerinden tek erişimle erişilebilir ve konu ile ilgili 120.000'den fazla özel giriş ve analiz edilen 650 pestisit ve metabolit içerir.
Şu anda, QuEChERS yöntemi üzerine yapılan araştırmalar, yöntemin analitik uygulamalarını, doğal kirleticiler, veteriner ilaçları ve mikotoksinler gibi çeşitli bileşikleri analiz etmek için genişletmeyi amaçlamaktadır.
Temel ilke, matrisi (meyveler, sebzeler, tahıllar, tütün vb.) Ve analiti (pestisitler) içeren bir numuneyi gerektiğinde çeşitli reaktiflerle santrifüj etmektir.
Kullanılan reaktif türleri:
Tipik olarak analiz edilen matris ve analit türleri:
Matrisler | Analitler |
Hububat | Tarım ilacı |
Meyveler | İlaçlar |
sebzeler | |
Bal | |
Baharat | |
Tütün |
İşte QuEChERS yöntemi için önerilen bir protokol:
Tablo 1: Çıkarılacak bileşik türlerine göre yıkama seçenekleri.
Numuneden çıkarılacak bileşik türü | Yıkama tedavileri |
Lipidler
Yağmurluklar Şeker Asetonitril içinde düşük çözünürlüğe sahip diğer tüm birlikte ekstrakte eden matrisler |
Dondurucuda bir santrifüj tüpü içinde yağ / balmumunun çoğu çökelene kadar soğutma |
Çoğu örnek | 25 mg / mL PSA örneği ekleyin
Suyu ve istenmeyen ekstrakte edilebilir maddeleri uzaklaştırmak için sorbent olarak MgSO 4 (150 mg / mL numune) ekleyin 30 saniye kuvvetlice sallayın |
Yalnızca yağ (Genellikle 50 mg veya daha fazla yağ içeren numuneler için) | 25 mg / mL ODS-sorbent numunesi ekleyin (SPE'de C18, C8, SCX, SAX ve diol'e benzer silika bağlarından oluşan sorbent)
25 mg / mL PSA örneği ekleyin Suyu ve istenmeyen ekstrakte edilebilir maddeleri uzaklaştırmak için sorbent olarak susuz MgSO 4 (150 mg / mL numune) ekleyin 30 saniye kuvvetlice sallayın |
Klorofil
Karotenoidler |
25 mg / mL PSA örneği ekleyin
150 mg / mL GCB karışımı örneği ekleyin. ben. Havuç veya marul çeşitleri için 1'i karıştırın (marul hariç) ii. Çok pigmentli ürünler için (kırmızı biber, ıspanak, roka, üzüm yaprağı vb.) 2 dakika kuvvetlice çalkalayın |
8. 3000 rpm'de 5 dakika santrifüjleyin. (Burada nihai ürünün ekstraksiyonunu elde ediyoruz)
9. Nihai özüt, gaz kromatografisi veya HPCL (yüksek performanslı sıvı kromatografisi) ile analiz edilmeye hazırdır. Ürünün , elde edilen ekstraktın mililitresi başına asetonitril içinde 10 mL % 5 formik asit ile asitleştirilmesi gerekli olabilir .
Daha düşük kaynama sıcaklığına sahip ürünler için gaz kromatografisi tercih edilirken, yüksek performanslı sıvı kromatografi çok geniş bir analit yelpazesi için kullanılabilir.
Şematik süreç:
1. Matrisi sıvılaştırın
2. 10 g numune tartın
3. 10 mL asetonitril ve dahili standart ekleyin
4. Şiddetle sallayın
5. NaCl, MgSO 4 ve tampon tuzları ekleyin
6. Yoğun bir şekilde sallayın
7. Santrifüj (burada ham ürünün ekstraksiyonunu elde ederiz.)
8. Üst organik fazdan bir örnek alın
9. Ayrılacak numune türüne göre işlem yapın ( yukarıdaki tablo 1'e bakın )
10. Kuvvetle sallayın
11. Santrifüj (burada nihai ürünün ekstraksiyonunu elde ederiz.)
12. Nihai özüt analize hazırdır.
QuEChERS yöntemi için ihtiyaç duyulan malzemeler basit ve ekonomiktir. Sunulan protokolden alınan materyallerin bir listesi:
Bunlar bağımsız olarak kullanılan ortak laboratuar araçları ve cihazları olduğundan, bu yönteme hazırlanmak için özel bir kurulum yoktur.
QuEChERS yöntemi çeşitli avantajlar sunar. Hızlı, kolay, uygun maliyetli (yani kullanılan malzemeler ve reaktifler açısından ucuz), verimli (yani iyi bir son ürün verimine sahip), sağlam, (yani titizlik gerektirmiyor), güvenli ve çok yönlü. Bununla birlikte, analiz edilen matris veya analitin türüne bağlı olarak teknikte birkaç modifikasyon yapılması gerekliliği dezavantajına sahiptir (bu, analiz edilen kesin bileşik bilinmiyorsa farklı hatalara yol açabilir).
Teknik tüm kalıplar için evrensel değildir. Örneğin, avokado , bitkisel yağ veya siyah çaydaki pestisitleri analiz etmek için QuEChERS yöntem protokolünde belirli değişiklikler yapılmalıdır . Ek olarak, analiti kaybetmekten kaçınmak için mümkün olduğunca stabil tutmak için yöntem, analiz edilen pestisit türüne göre değiştirilmelidir.
QuEChERS, birçok gıda pestisit kalıntısı analisti tarafından kolaylıkla kabul edilen ve benimsenen bir yöntemdir. Avrupa Birliği'nin meyve ve sebzeler (EURL-FV) referans laboratuarları tarafından kaliteli sonuçlar elde edilmesini sağlayan bir yöntem olduğu kanıtlanmıştır. Hatta bu tekniği, hayvan kökenli matrislerdeki pestisitleri analiz etmek için kullandılar.
Günümüzde birçok şirket, QuEChERS yöntemi için gerekli tüm malzeme ve reaktiflerin alınmasını kolaylaştırmak için kitler sunmaktadır.