Espectrometria de Massas na Segurança de Alimentos (Food Safety)

por | fev 3, 2019

Texto de Gilson Siqueira, executivo de vendas da área de equipamentos analíticos para laboratórios.
“O alimento é um material biológico complexo ao qual toda a vida do planeta é dependente.”

Acredito que todos estejamos em acordo com a afirmação acima e, que ninguém precise ser lembrado de

que o alimento é um componente chave para a sobrevivência de todos os seres vivos, inclusive para a existência humana. Portanto, um suprimento de alimentos seguro e suficiente, é necessário para alcançarmos uma população saudável e produtiva.

Nos dias atuais, porém, os alimentos em geral não são uma mercadoria local, mas sim obtida através de uma rede de suprimentos e transporte que abrange todos os pontos do globo. Frangos do Brasil, nozes da Turquia e camarão do Vietnã, podem estar disponíveis em supermercados em qualquer país do mundo.

Em acordo com esta realidade e com o objetivo de assegurar a qualidade dos alimentos produzidos, criaram-se regulamentos para prevenir que agentes que, em contato com o alimento, promova risco à saúde do consumidor ou coloque em risco a sua integridade física, cheguem até nossa mesa. Resumidamente, este é o significado da expressão: FOOD SAFETY.

Aqui no Brasil, quando traduzimos literalmente a expressão Food Safety, caímos em uma armadilha, pois a tradução literal é “Segurança Alimentar” e Segurança Alimentar é diferente de Segurança de Alimentos, que deveria ser a tradução correta. Para acabarmos de vez com estes erros de interpretações, vejamos as definições:

Segurança Alimentar (Food Security) = Refere-se à implantação de projetos em níveis, nacional e internacional, que assegurem aos cidadãos acesso a alimentos com qualidade nutricional e quantidade, apropriados a uma vida saudável e ativa.

Segurança de Alimentos (Food Safety) = Objetiva assegurar a qualidade dos produtos comercializados, garantindo que estão isentos de contaminantes biológicos, físicos e químicos no momento do consumo. Para garantir a segurança de alimentos, faz-se necessária a implementação de programas de gestão da qualidade (inspeção e monitoramento), com abordagem sistemática baseada na prevenção e no manejo de contaminantes, objetivando a produção de alimentos seguros, a redução dos incidentes de origem alimentar e a minimização de perdas na cadeia produtiva.

Ok! Mas, onde entram os sistemas de espectrometria de massas nesta história?

Por definição, a espectrometria de massas é uma técnica analítica utilizada para detectar e identificar moléculas de interesse por meio da medição da sua massa e da caracterização de sua estrutura química.

O princípio básico de um espectrômetro de massa consiste em criar íons moleculares por um método adequado, separá-los de acordo com a sua relação de massa/carga (m/z) e, por conseguinte, detectá-los qualitativa e quantitativamente por sua respectiva taxa m/z e abundância.

Sendo assim, um espectrômetro de massas, aplicado a ensaios de Food Safety, nos permite:

▪ Identificar compostos desconhecidos;

▪ Quantificar compostos conhecidos;

▪ Confirmar os compostos detectados.

E são comumente utilizados para a determinação de compostos orgânicos e inorgânicos em níveis denominados “traços”, ou seja, ppb – ppt.

Veja alguns exemplos:

 

Matei a curiosidade?
Ok! Mas, não adianta irmos direto para os sistemas MS, antes de conhecermos todo o processo que os levam a serem necessários.
Quais os organismos regulamentadores no Brasil, Estados Unidos e União Européia, para a garantia da qualidade dos alimentos

Como dissemos no início, o conceito de Food Safety nos “obriga” a mantermos programas de controle e monitoramento de todos os alimentos produzidos, seja para fins de consumo interno ou exportação.

No Brasil temos como principais organismos responsáveis pelo controle e qualidade dos alimentos produzidos:

Quais os programas brasileiros para análise de resíduos e contaminantes, tanto em amostras de alimentos de origem animal, quanto vegetal?

No Brasil, temos como principais, os seguintes programas para controle de resíduos e contaminantes:

 

Quais sistemas MS são utilizados para os ensaios exigidos por estes programas de controle?

 

Porque para análise de resíduos de pesticidas necessitamos de GC-MS/MS e LC-MS/MS?

Para ensaios pela técnica de GC-MS/MS, os compostos de interesse necessitam serem voláteis ou semi voláteis.

Muitos pesticidas apresentam características de compostos voláteis e semi voláteis, mas outros não, por isso a necessidade de se utilizar da técnica de LC-MS/MS para análises destes compostos, evitando assim, a necessidade de derivatização química dos mesmos e, consequentemente, o aumento do tempo de preparo analítico das amostras.

Eu já li notas de aplicações falando sobre o uso de sistemas LC-MS/MS Triploquadrupolo e Sistemas LC-MS/MS de Alta Resolução para ensaios de resíduos em alimentos. Qual a diferença entre as duas técnicas?

O uso de sistemas LC-MS/MS do tipo quadrupolo ainda é o mais comum em laboratórios de análises de resíduos e contaminantes em alimentos, por conta da alta capacidade analítica, sensibilidade, precisão e, o mais importante, valor do investimento inicial.

Porém, quando utilizamos sistemas LC-MS/MS Triploquadrupolo, por conta de interferentes de matrizes (e para não aumentar os custos e tempo necessário para o preparo de amostras), muitas vezes temos que desenvolver métodos analíticos diferentes para cada “família” de compostos.

O uso de sistemas HR-LC-MS/MS, por trabalhar de forma diferente dos sistemas triploquadrupolo e por apresentarem maior sensibilidade, nos permite criar um único método para ensaios de todos os compostos monitorados, o que aumentaria a produtividade analítica e reduziria a mão de obra do pesquisador, porém o investimento em um sistema LC-MS/MS de alta resolução é substancialmente maior.

Vejamos um exemplo de aplicação para análise de resíduos de medicamentos veterinários em amostras de origem animal.

Preparo da amostra (extração e clean-up)

Usualmente, para ensaios RDV em amostras alimentos de origem animal, a extração dos compostos de interesse e limpeza (clean-up) das amostras é realizada através da técnica de Extração em Fase Sólida (SPE).

Análise quantitativa e confirmatória

Após o processo de extração e limpeza da amostra, o extrato obtido é injetado em um sistema de espectrometria de massas acoplado a um sistema de cromatografia a líquido, onde os compostos de interesse serão identificados, quantificados e confirmados pelo sistema.

Vejamos um exemplo de aplicação para análise de resíduos de pesticidas em amostras de origem vegetal.

Preparo da amostra (extração e cleanup)

Usualmente, para ensaios de resíduos de pesticidas em amostras alimentos de origem vegetal, a extração dos compostos de interesse é feita pela técnica de extração conhecida como QuEChERS e a limpeza (clean-up) pela técnica conhecida como Extração Dispersiva em Fase Sólida (dSPE).

Análise quantitativa e confirmatória

Após o processo de extração e limpeza, o extrato é divido em dois vials, onde um é avolumado com acetonitrila para ensaios em LC-MS/MS e outro com acetona, para ensaios em GC-MS/MS.

E finalizando...

Qual a importância dos programas de controle e monitoramento da qualidade de alimentos para a economia do Brasil?

O Brasil é um dos maiores produtores mundial de alimentos, tanto de origem animal, quanto de origem vegetal. Sendo assim, boa parte (ou a grande parte) do PIB brasileiro é gerada pelas exportações de produtos agropecuários.

Desta forma, os programas de monitoramento e controle dos resíduos e contaminantes, gerenciados pela ANVISA e MAPA, são de extrema importância para demonstrar ao mundo, que os produtos produzidos no Brasil apresentam a qualidade e segurança necessárias para serem consumidos em qualquer país, evitando assim, sanções e a proibição de importação de nossos produtos.

Esperamos que as informações descritas acima lhes sejam úteis!

Um forte abraço...

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Bioquímica Brasil

O movimento Bioquímica Brasil foi fundado em 2014 por egressos e estudantes dos cursos de Bioquímica.

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