Şeker destekli sıvı-sıvı mikroekstraksiyon ve ardından yüksek performans sıvı kromatografisi ile meyve reçellerindeki organofosforlu pestisitlerin tayini
Determination of organophosphorus pesticides in fruit jams by sugar-assisted liquid-liquid microextraction followed by high performance liquid chromatography
Yazar: CANSU ALKAN
Danışman: DOÇ. DR. HASAN ÇABUK
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Kromatografi-yüksek basınçlı-sıvı = Chromatography-high pressure-liquid ; Organofosfor bileşikleri = Organophosphorus compounds ; Reçel = Jam ; Sıvı faz mikroekstraksiyonu = Liquid phase microextraction

Özet:
Pestisitler, tarımda ürün kalitesini ve verimini artırmak için yaygın olarak kullanılan kimyasal maddelerdir ve bu maddelerin tüketiciler üzerinde olumsuz sağlık etkileri meydana getirdiği bilinmektedir. Geçmiş yıllarda, hem ham hem de işlenmiş birçok meyve ve sebzede pestisit kalıntısı tespit edilmiştir. Reçel, her mevsim tüketilmek üzere çeşitli taze meyve ve sebzelerden yaygın olarak üretilen işlenmiş bir gıda ürünüdür. Şeker, meyve özü, asitlik düzenleyici ve koruyucular gibi bazı bileşenlerin kıvamlı bir karışım elde edilene kadar kaynatılmasıyla hazırlanmaktadır. İçeriğinde çeşitli tarım ürünleri olması, reçel ürünlerinde bulunabilecek pestisit kalıntısı şüphesini artırmaktadır. Meyve reçellerinde, pestisit kalıntılarının tespit edildiğine dair bazı yayınlanmış raporlar bulunmaktadır. 
 
Bu çalışmada, meyve reçellerinde bazı organofosforlu pestisitlerin (fenitrotiyon, fosalon, profenofos ve klorpirifos) belirlenmesine yönelik şeker destekli sıvı-sıvı mikroekstraksiyon
(SD-SSME) yöntemi sunulmaktadır. SD-SSME, suyla karışabilen bir organik çözücü ile analitlerin ekstraksiyonuna ve ardından dışardan eklenen veya numunede doğal olarak bulunan şeker sayesinde organik fazın ayrılmasına dayanan bir numune hazırlama yöntemidir. Bu çalışmada sunulan prosedür, reçel numunesinin asetonitril-su karışımı ile kısa süre çalkalanmasını, ardından faz ayrımı için santrifüjlemeyi ve toplanan asetonitril fazının yüksek performans sıvı kromatografisiyle doğrudan analizini içermektedir. Numune hazırlama basamağında kullanılan tek kimyasal asetonitrildir ve numune matrisinin yüksek şeker içeriği, faz ayrılmasını tetiklediği için ekstraksiyon sürecini oldukça hızlandırmıştır. Suyla karışabilen çözücünün türü, çözücü-su karışımının bileşimi ve hacmi, çalkalama süresi ve pH gibi ekstraksiyon verimliliğini etkileyen bazı parametreler incelenmiştir. Optimal deneysel koşullarda, incelenen analitler için %81-89 aralığında ekstraksiyon verimleri bulunmuştur. Ayrıca, 50–5000 μg/kg aralığında iyi bir doğrusallık (r2≥0.9992) ve 25 μg/kg'dan daha düşük metot algılama limitleri (LOD) elde edilmiştir. Yöntemin doğruluğu ticari olarak temin edilen vişne, çilek, böğürtlen, kayısı ve mavi yemiş reçelleri ile araştırılmıştır. Standart madde ilave edilmiş reçel örneklerinden %89-107 aralığında iyi geri kazanımlar elde edilmiştir.

Abstract:
Pesticides are chemicals that are widely used in agriculture to increase crop quality and yield, and are known to cause adverse health effects on consumers. In the past years, pesticide residues have been detected in a variety of fruits and vegetables, both raw and processed. Jam is a processed food product commonly produced from a variety of fresh fruits and vegetables for the consumption during all seasons. It is prepared by boiling some ingredients such as sugar, fruit pulp, acidity regulator and preservatives until a viscous mixture is obtained. The fact that it contains various agricultural products raises the suspicion of pesticide residues that can be found in jam products. There have been some published reports of pesticide residues being detected in fruit jams.

In this study, a sugar-assisted liquid-liquid microextraction (SULLME) method for the determination of some organophosphorus pesticides (fenitrothion, phosalone, profenofos and chlorpyrifos) in fruit jams has been presented. SULLME is a sample preparation method based on the extraction of analytes with a water-miscible organic solvent followed by the separation of the organic phase by externally added or naturally occurring sugar in the sample matrix. The procedure presented in this study included brief shaking of a jam sample with acetonitrile-water mixture, followed by centrifugation for phase separation and direct analysis of the collected acetonitrile phase by high performance liquid chromatography. Acetonitrile was the only chemical used in the sample pretreatment step and the high sugar content of the sample matrix highly accelerated the extraction process as it triggered phase separation. Some parameters that inﬂuence the extraction efﬁciency, including the type of water-miscible solvent, the composition and volume of the solvent-water mixture, shaking time and pH were investigated. Under the optimal experimental conditions, the extraction recoveries in the range of 81–89% were achieved for the analytes. In addition, good linearity in a range of 50–5000 μg/kg (r2 ≥ 0.9992) and method detection limits (LODs) less than 25 μg/kg were obtained. The accuracy of the method was investigated with commercially available cherry, strawberry, blackberry, apricot and blueberry jams. Good recoveries in the range of 89-107% were obtained from the spiked jam samples.