Desenvolvimento de método analítico para determinação de N-Nitrosaminas em produto cárneo empregando Microextração em Fase Sólida e Cromatografia Gasosa

Abstract

As N-Nitrosaminas (NAs) foram recentemente descobertas como contaminantes em diferentes matrizes, entre elas produtos cárneos processados. Estes compostos possuem um alto potencial carcinogênico, que amplia a preocupação sobre o assunto. A formação das NAs em alimentos cárneos é proveniente da reação entre o nitrito, que é utilizado como conservante nesses produtos, e substratos nitrosáveis, como as aminas secundárias. Devido à possível formação das NAs em produtos de consumo humano e o risco gerado à saúde do consumidor, alguns órgãos reguladores estabelecem limites para as concentrações das NAs. Diferentes métodos analíticos já foram utilizados para a determinação das NAs, tais métodos geralmente são baseadas no uso de equipamentos robustos, porém com preparos de amostra clássicos como extração líquido-líquido e extração sólido-líquido. Dessa forma, foi proposto no presente projeto o emprego da técnica de Microextração em Fase Sólida (SPME) pelo modo headspace (HS), a qual possui atributos que conferem um caráter mais eficiente e verde que as demais extrações convencionais, permitindo alcançar baixos limites de detecção ao ser combinada com a técnica de Cromatografia Gasosa com detector de ionização em chama (GC/FID). Esta técnica cromatográfica é amplamente utilizada em Laboratórios de Controle de Qualidade devido ao seu custo mais acessível, logo difundir sua aplicabilidade nas determinações das NAs é um fator positivo a ser explorado. Foram otimizados parâmetros instrumentais para a separação e detecção adequadas da N-Nitrosodietilamina (NDEA) e N-Nitrosodimetilamina (NDMA), os quais resultaram em uma corrida cromatográfica de cerca de 8 minutos. Os diferentes parâmetros da HS/SPME otimizados revelaram como condições ideais o emprego da fibra PDMS/Car/DVB, solução da amostra em pH 7, força iônica ajustada para 30% de NaCl, temperatura de extração de 35 ºC e tempo de extração 60 min. Além disso, foram avaliados os parâmetros de mérito do método analítico desenvolvido, obtendo-se limite de detecção de 4 e 38 µg Kg-1 e de quantificação entre 14 e 156 µg Kg-1 para NDEA e NDMA, respectivamente. O desvio padrão relativo das precisões (intra-dia e inter-dia) variou entre 2,6 a 11,6% e os valores das recuperações ficaram na faixa de 92,3 a 111,5%.O método desenvolvido foi aplicado para duas amostras comerciais de salsicha obtidas em diferentes comércios locais, nas quais não foram detectadas as NAs avaliadas. Para alcançar limites inferiores aos obtidos e permitir a quantificação do analito, outros ajustes na técnica poderiam ser explorados para aumentar sua eficiência.

N-Nitrosamines (NAs) have recently been discovered as contaminants in various matrices, including processed meat products. These compounds possess a high carcinogenic potential, raising significant concerns. The formation of NAs in meat products originates from the reaction between nitrite, used as a preservative in these products, and nitrosatable substrates such as secondary amines. Due to the potential formation of NAs in products for human consumption and the associated health risks, some regulatory bodies establish limits on NA concentrations. Various analytical methods have been employed to determine NAs, often relying on robust equipment and classical sample preparations such as liquid-liquid extraction and solid-liquid extraction. In this project, we propose the use of Solid-Phase Microextraction (SPME) in the headspace (HS) mode, a technique with attributes that make it more efficient and environmentally friendly than conventional extractions. When combined with Gas Chromatography with Flame Ionization Detector (GC/FID), this method allows for achieving low detection limits. This chromatographic technique is widely used in Quality Control Laboratories due to its cost-effectiveness, making its application in NA determinations a positive aspect to explore. Instrumental parameters were optimized for proper separation and detection of N-Nitrosodietilamine (NDEA) and N-Nitrosodimethylamine (NDMA), resulting in a chromatographic run of approximately 8 minutes. The optimized HS/SPME parameters identified the use of the PDMS/Car/DVB fiber, a sample solution at pH 7, ionic strength adjusted to 30% NaCl, extraction temperature of 35 ºC, and an extraction time of 60 minutes as ideal conditions. Additionally, the analytical method's performance parameters were evaluated, yielding detection limits of 4 and 38 µg Kg⁻¹ and quantification limits between 14 and 156 µg Kg⁻¹ for NDEA and NDMA, respectively. The relative standard deviation of precision (intra-day and inter-day) ranged from 2,5 to 11,6%, and recovery values fell within the range of 92,3 to 111,5%. The developed method was applied to two commercial sausage samples obtained from different local retailers, where the evaluated NAs were not detected. To achieve lower limits and enable analyte quantification, further adjustments to the technique could be explored to enhance its efficiency.