Un metodo per il vino bianco analizza 107 pesticidi in un ciclo di 36 minuti

Analisi più rapida con separazione chirale

LCGC International ha discusso lo studio lunedì 9 novembre e il lavoro è stato pubblicato su Analytica Chimica Acta. I ricercatori hanno impiegato la gascromatografia a bassa pressione accoppiata alla spettrometria di massa tandem, o LPGC-MS/MS, per analizzare 107 pesticidi nel vino bianco in un ciclo di 36 minuti. L’acquisizione dei dati ha richiesto 27 minuti e il metodo ha ottenuto una separazione accettabile di 7 coppie di pesticidi chirali.¹

I pesticidi chirali esistono in 2 forme speculari chiamate enantiomeri. Queste forme possono comportarsi diversamente negli organismi e nell’ambiente: 1 può produrre gran parte dell’effetto antiparassitario desiderato, mentre l’altra può essere meno utile o presentare rischi tossicologici differenti. Le norme sui residui tendono tuttavia a considerare la concentrazione totale del pesticida, anziché ciascun enantiomero separatamente.¹

La distinzione è difficile nel vino perché i residui possono trovarsi a concentrazioni molto basse in una matrice che contiene alcol, zuccheri, pigmenti e numerosi composti naturali. I precedenti metodi di analisi dei pesticidi nel vino non separavano gli enantiomeri, anche quando le sostanze esaminate erano chirali.¹

Configurazione della colonna e condizioni operative

Il metodo è stato progettato per bilanciare velocità, risoluzione e capacità di carico, fattori spesso in competizione nella gascromatografia chirale. Al posto delle colonne lunghe e strette, che possono offrire una buona risoluzione ma richiedono tempi maggiori e accettano quantità limitate di campione, il gruppo ha abbinato una colonna chirale corta e ad ampio diametro a condizioni di uscita a bassa pressione. Secondo l’autore corrispondente Mariosimone Zoccali, questa configurazione ha consentito velocità del gas più elevate e separazioni più rapide, mantenendo una risoluzione sufficiente per i pesticidi ricercati.¹

La configurazione scelta utilizzava una colonna ad ampio diametro in γ-ciclodestrina lunga 5 m e aumentava la temperatura da 50 °C a 180 °C al ritmo di 5 °C al minuto. Zoccali ha indicato il controllo della temperatura come il fattore con il maggiore effetto sulla risoluzione enantiomerica, perché le deboli interazioni responsabili della separazione sono sensibili al calore. Rampe più rapide peggioravano la separazione; una rampa di 2 °C al minuto la migliorava, ma portava la durata a circa 75 minuti. Le condizioni finali hanno bilanciato velocità, separazione e qualità del segnale.¹

La colonna ad ampio diametro ha inoltre sostenuto un maggiore carico del campione e una buona durata operativa. I ricercatori hanno iniettato 5 μL di estratto concentrato in modalità splitless, aumentando la rilevabilità dei residui in tracce senza sovraccaricare la colonna. Il sistema è rimasto utilizzabile per circa 450 iniezioni.¹

Estrazione e rilevazione

La preparazione dei campioni ha seguito una procedura QuEChERS modificata basata sull’acetato di etile. Il gruppo ha estratto 10 g di vino con 10 mL di acetato di etile in presenza di solfato di magnesio, cloruro di sodio e sali di citrato, quindi ha concentrato l’estratto di circa 100 volte sotto un flusso delicato di azoto. È stata provata una fase di purificazione mediante estrazione dispersiva in fase solida, poi esclusa perché non migliorava le prestazioni e poteva introdurre composti interferenti.¹

La rilevazione è stata eseguita con spettrometria di massa a triplo quadrupolo in modalità di monitoraggio delle reazioni multiple, seguendo 2 transizioni per ciascun pesticida. Poiché la cromatografia a bassa pressione produce un’eluizione più rapida e picchi più stretti, i ricercatori hanno programmato un’acquisizione specifica per composto a 14 Hz, così da raccogliere misure sufficienti lungo ogni picco senza perdere sensibilità.¹

Prestazioni analitiche

Il metodo ha generalmente rispettato le prestazioni attese nel monitoraggio europeo ordinario dei pesticidi. I limiti di quantificazione, compresi tra 2,1 e 74,4 μg kg⁻¹, erano pari o inferiori ai pertinenti limiti massimi di residuo. La precisione intragiornaliera era inferiore al 15% per i composti analizzati e il coefficiente di variazione medio era circa il 6%.¹

L’accuratezza era del 73–125% a 0,01 mg kg⁻¹, dell’85–118% a 0,05 mg kg⁻¹ e dell’89–107% a 0,1 mg kg⁻¹. I recuperi erano inferiori e più variabili, con medie di circa il 56% a 0,01 mg kg⁻¹ e il 42% a 0,1 mg kg⁻¹, sebbene la loro precisione rimanesse entro i criteri comunemente applicati.¹

L’importanza dei singoli enantiomeri

Zoccali ha citato un campione di vino commerciale nel quale 1 enantiomero del fipronil superava il limite massimo di residuo applicabile, mentre l’altro rimaneva al di sotto. Una misurazione del solo residuo totale, ha spiegato, potrebbe quindi offrire una descrizione meno dettagliata della contaminazione e dell’esposizione.¹

I ricercatori non hanno proposto di sostituire immediatamente le norme vigenti sui residui. Hanno presentato il metodo come uno strumento per produrre dati sulla presenza delle sostanze e sostenere future valutazioni dei rischi dei singoli enantiomeri, contribuendo potenzialmente alla base scientifica di un quadro normativo più dettagliato.¹

Possibili applicazioni e verifiche necessarie

Se confermato oltre lo studio iniziale, l’approccio potrebbe permettere ai laboratori di esaminare più campioni di vino in meno tempo e offrire alle aziende vinicole e alle autorità per la sicurezza alimentare un quadro dei profili di contaminazione più preciso rispetto alle convenzionali analisi multiresiduo. Ciò potrebbe essere utile nella sorveglianza ordinaria, dove ottenere informazioni chirali ha tradizionalmente richiesto molto più tempo.¹

Gli autori hanno giudicato il metodo più adatto al monitoraggio ad alta produttività rispetto ai tradizionali flussi di lavoro della gascromatografia chirale, ma hanno affermato che è necessaria una validazione interlaboratorio più ampia prima del pieno impiego normativo ordinario. Hanno inoltre richiesto ulteriori prove su altri tipi di vino e matrici alimentari.¹

Gli autori dell’articolo sono Giorgia Rinaldi, Mariosimone Zoccali, Peter Q. Tranchida e Luigi Mondello. Zoccali ha spiegato che l’obiettivo non si limitava a ridurre i tempi: il gruppo voleva rendere l’analisi enantioselettiva dei pesticidi praticabile nei laboratori di monitoraggio che necessitano sia di velocità sia di selettività.¹