Published December 8, 2022 | Version v1
Publication Open

Modified matrix solid phase dispersion-HPLC method for determination of pesticide residue in vegetables and their impact on human health: A risk assessment

  • 1. University of Lahore
  • 2. University of the Punjab
  • 3. University of Education
  • 4. University of Okara
  • 5. Universiti Malaysia Terengganu
  • 6. Nova Medical (United States)
  • 7. Government College University, Lahore

Description

The use of pesticides is unavoidable in agricultural practices. This class of chemicals is highly toxic for the environment as well as for humans. The present work was carried out to assess the presence of some pesticides (diafenthiuron, lufenuron, azoxystrobin, difenoconazole, and chlorothalonil) residues in five of the very commonly used vegetables (eggplant, capsicum, apple gourd, cauliflower, and sponge gourd). Matrix solid phase dispersion (MSPD) technique was used to extract the pesticides and subsequently their quantification was performed through high performance liquid chromatography (HPLC) coupled to ultraviolet-visible (UV-Vis) detector. The elution was accomplished at wavelength of 254 nm by injecting 20 µL of standards or samples into chromatographic system. The mobile phase consisted of acetonitrile and water (80:20 v/v), where the flow rate was adjusted at 1.0 ml/min. The linearity was good ( R 2 ≥ 0.994) over a concentration range from 20 to 100 μg/ml for the investigated pesticides. The low detection limits showed a quite appreciable potential of the method to detect (1.12–1.61 μg/L) and quantify (3.73–5.36 μg/ml) the pesticides under study. The accuracy was demonstrated in terms of percent recovery which ranged between 88.5% and 116.9% for all the pesticides under investigation. These results justify the suitability of the technique for the intended purpose. The concentration of difenoconazole in apple gourd (20.97 mg/kg), cauliflower (10.28 mg/kg), and sponge gourd (40.32 mg/kg) whereas diafenthiuron in cauliflower (0.66 mg/kg) exceeded the maximum residue level (MRLs) as defined by Food and Agriculture Organization of the United Nations and the World Health Organization (FAO/WHO). Target hazard quotient (THQ) values of difenoconazole and diafenthiuron (except for adults) were more than one which indicates the significant effect on human health on consumption of apple gourd, cauliflower, and sponge gourd.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

استخدام المبيدات الحشرية أمر لا مفر منه في الممارسات الزراعية. هذه الفئة من المواد الكيميائية شديدة السمية للبيئة وكذلك للبشر. تم تنفيذ العمل الحالي لتقييم وجود بعض المبيدات الحشرية (ديافينثيورون، لوفينورون، آزوكسيستروبين، دايفينوكونازول، وكلوروثالونيل) في خمسة من الخضروات الشائعة الاستخدام (الباذنجان، الفليفلة، قرع التفاح، القرنبيط، وقرع الإسفنج). تم استخدام تقنية تشتيت الطور الصلب المصفوفي (MSPD) لاستخراج المبيدات الحشرية وبعد ذلك تم إجراء قياسها الكمي من خلال الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) إلى جانب كاشف الأشعة فوق البنفسجية المرئية (UV - Vis). تم إنجاز الشطف بطول موجي 254 نانومتر عن طريق حقن 20 ميكرولتر من المعايير أو العينات في النظام الكروماتوغرافي. وتألفت المرحلة المتنقلة من الأسيتونيتريل والماء (80:20 فولت/فولت)، حيث تم ضبط معدل التدفق عند 1.0 مل/دقيقة. كانت الخطية جيدة ( R 2 ≥ 0.994) على مدى تركيز يتراوح من 20 إلى 100 ميكروغرام/مل للمبيدات التي تم فحصها. أظهرت حدود الكشف المنخفضة إمكانات ملحوظة للغاية لطريقة اكتشاف (1.12-1.61 ميكروغرام/لتر) وتحديد كمية (3.73-5.36 ميكروغرام/مل) مبيدات الآفات قيد الدراسة. تم إثبات الدقة من حيث نسبة الاسترداد التي تراوحت بين 88.5 ٪ و 116.9 ٪ لجميع مبيدات الآفات قيد التحقيق. وتبرر هذه النتائج ملاءمة التقنية للغرض المقصود. تجاوز تركيز الديفينوكونازول في قرع التفاح (20.97 ملغم/كغم)، والقرنبيط (10.28 ملغم/كغم)، والقرع الإسفنجي (40.32 ملغم/كغم) في حين تجاوز الديافنتيرون في القرنبيط (0.66 ملغم/كغم) الحد الأقصى لمستوى البقايا (MRLs) على النحو المحدد من قبل منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة ومنظمة الصحة العالمية (FAO/WHO). كانت قيم حاصل الخطر المستهدف (THQ) لثيفينوكونازول وديافنتيورون (باستثناء البالغين) أكثر من واحد مما يشير إلى التأثير الكبير على صحة الإنسان على استهلاك قرع التفاح والقرنبيط وقرع الإسفنج.

Translated Description (French)

L'utilisation de pesticides est inévitable dans les pratiques agricoles. Cette classe de produits chimiques est hautement toxique pour l'environnement ainsi que pour les humains. Le présent travail a été réalisé pour évaluer la présence de certains résidus de pesticides (diafenthiuron, lufénuron, azoxystrobine, difénoconazole et chlorothalonil) dans cinq des légumes très couramment utilisés (aubergine, capsicum, courge pomme, chou-fleur et courge éponge). La technique de dispersion en phase solide matricielle (MSPD) a été utilisée pour extraire les pesticides et leur quantification a ensuite été effectuée par chromatographie liquide à haute performance (HPLC) couplée à un détecteur ultraviolet-visible (UV-Vis). L'élution a été réalisée à une longueur d'onde de 254 nm en injectant 20 µL d'étalons ou d'échantillons dans le système chromatographique. La phase mobile était composée d'acétonitrile et d'eau (80:20 v/v), où le débit a été ajusté à 1,0 ml/min. La linéarité était bonne ( R 2 ≥ 0,994) sur une plage de concentration de 20 à 100 μg/ml pour les pesticides étudiés. Les faibles limites de détection ont montré un potentiel tout à fait appréciable de la méthode pour détecter (1,12-1,61 μg/L) et quantifier (3,73-5,36 μg/ml) les pesticides à l'étude. L'exactitude a été démontrée en termes de pourcentage de récupération qui se situait entre 88,5% et 116,9% pour tous les pesticides étudiés. Ces résultats justifient l'adéquation de la technique à l'usage prévu. La concentration de difénoconazole dans la courge de pomme (20,97 mg/kg), le chou-fleur (10,28 mg/kg) et la courge éponge (40,32 mg/kg), tandis que le diafenthiuron dans le chou-fleur (0,66 mg/kg) dépassait les limites maximales de résidus (LMR) définies par l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture et l'Organisation mondiale de la santé (FAO/OMS). Les valeurs cibles du quotient de risque (THQ) du difénoconazole et du diafenthiuron (sauf pour les adultes) étaient plus d'une, ce qui indique l'effet significatif sur la santé humaine de la consommation de courge de pomme, de chou-fleur et de courge éponge.

Translated Description (Spanish)

El uso de plaguicidas es inevitable en las prácticas agrícolas. Esta clase de productos químicos es altamente tóxica para el medio ambiente, así como para los seres humanos. El presente trabajo se llevó a cabo para evaluar la presencia de algunos residuos de plaguicidas (diafentiurón, lufenurón, azoxistrobina, difenoconazol y clorotalonil) en cinco de las hortalizas más utilizadas (berenjena, pimiento, calabaza manzana, coliflor y calabaza esponja). Se utilizó la técnica de dispersión en fase sólida de matriz (MSPD) para extraer los plaguicidas y posteriormente se realizó su cuantificación a través de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) acoplada a detector ultravioleta-visible (UV-Vis). La elución se logró a una longitud de onda de 254 nm inyectando 20 µL de estándares o muestras en el sistema cromatográfico. La fase móvil consistió en acetonitrilo y agua (80:20 v/v), donde la velocidad de flujo se ajustó a 1.0 ml/min. La linealidad fue buena ( R 2 ≥ 0,994) en un intervalo de concentración de 20 a 100 μg/ml para los plaguicidas investigados. Los bajos límites de detección mostraron un potencial bastante apreciable del método para detectar (1.12–1.61 μg/L) y cuantificar (3.73–5.36 μg/ml) los plaguicidas en estudio. La precisión se demostró en términos de porcentaje de recuperación que osciló entre 88.5% y 116.9% para todos los pesticidas bajo investigación. Estos resultados justifican la idoneidad de la técnica para el propósito previsto. La concentración de difenoconazol en la calabaza manzana (20,97 mg/kg), la coliflor (10,28 mg/kg) y la calabaza esponja (40,32 mg/kg), mientras que el diafentiurón en la coliflor (0,66 mg/kg) superó el nivel máximo de residuos (LMR) definido por la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación y la Organización Mundial de la Salud (FAO/OMS). Los valores del cociente de riesgo objetivo (THQ) de difenoconazol y diafentiurón (excepto para adultos) fueron más de uno, lo que indica el efecto significativo en la salud humana sobre el consumo de calabaza manzana, coliflor y calabaza esponja.

Files

pdf.pdf

Files (1.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:50908594fbfa26c1cb34962fffdd01f2
1.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
طريقة تشتيت الطور الصلب للمصفوفة المعدلة - HPLC لتحديد بقايا مبيدات الآفات في الخضروات وتأثيرها على صحة الإنسان: تقييم المخاطر
Translated title (French)
Dispersion en phase solide de la matrice modifiée - Méthode CLHP pour la détermination des résidus de pesticides dans les légumes et de leur impact sur la santé humaine : une évaluation des risques
Translated title (Spanish)
Dispersión en fase sólida de matriz modificada-Método HPLC para la determinación de residuos de plaguicidas en hortalizas y su impacto en la salud humana: una evaluación de riesgos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4311855827
DOI
10.3389/fchem.2022.1084350

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malaysia

References

  • https://openalex.org/W1024248628
  • https://openalex.org/W1881592383
  • https://openalex.org/W1920514480
  • https://openalex.org/W1964955342
  • https://openalex.org/W1997200208
  • https://openalex.org/W2013215894
  • https://openalex.org/W2028266875
  • https://openalex.org/W2032549974
  • https://openalex.org/W2037038983
  • https://openalex.org/W2041393298
  • https://openalex.org/W2045625866
  • https://openalex.org/W2045915609
  • https://openalex.org/W2059568987
  • https://openalex.org/W2065416539
  • https://openalex.org/W2076554100
  • https://openalex.org/W2090023786
  • https://openalex.org/W2142835401
  • https://openalex.org/W2290845286
  • https://openalex.org/W2342217595
  • https://openalex.org/W2416802167
  • https://openalex.org/W2473996170
  • https://openalex.org/W2527831777
  • https://openalex.org/W2601386993
  • https://openalex.org/W2889134670
  • https://openalex.org/W2894157995
  • https://openalex.org/W2915607803
  • https://openalex.org/W2959434911
  • https://openalex.org/W2994822608
  • https://openalex.org/W2998641969
  • https://openalex.org/W3082571027
  • https://openalex.org/W3108487533
  • https://openalex.org/W3119883257
  • https://openalex.org/W3171717409
  • https://openalex.org/W3186215393
  • https://openalex.org/W3198842549
  • https://openalex.org/W3200463371
  • https://openalex.org/W4226027272
  • https://openalex.org/W4246301767
  • https://openalex.org/W4282829524
  • https://openalex.org/W4304687673
  • https://openalex.org/W4306804043
  • https://openalex.org/W4376849592
  • https://openalex.org/W592770771