Naturliga djupa eutektiska lösningsmedel som ett hållbart alternativ för multiklassutvinning av bekämpningsmedel i livsmedelssäkerhetsanalyser

Varför detta betyder något för din middagstallrik

Många frukter, grönsaker och spannmål testas för bekämpningsmedelsrester innan de når mataffären. I dag förlitar sig dessa tester ofta på stora mängder hårda, giftiga lösningsmedel, vilket är skadligt för laboratoriepersonal och miljön. Denna studie undersöker en ny, växtinspirerad typ av vätska kallad naturliga djupa eutektiska lösningsmedel (NADES) som ett renare sätt att extrahera bekämpningsmedel ur livsmedel som apelsiner, spenat och vete så att de kan mätas noggrant och säkert.

En ny sorts ”grön” vätska

NADES är blandningar av vanliga naturliga ämnen såsom växtsyror, sockerarter och små alkoholer. När de kombineras i rätt proportioner bildar dessa fasta ingredienser en stabil vätska vid rumstemperatur. Eftersom de är uppbyggda av enkla, biologiskt nedbrytbara byggstenar och är icke-flyktiga är de mycket mildare än traditionella petroleumbaserade lösningsmedel som acetonitril, vilka kan skada nervsystemet och skapa farligt avfall. Författarna undrade om dessa naturliga blandningar skulle kunna ersätta standardlösningsmedel i ett av de mest krävande jobben i livsmedelslaboratorier: att extrahera hundratals olika bekämpningsmedel, från mycket vattenlösliga till mycket oljiga, från verkliga livsmedelsprover.

Test av de nya lösningsmedlen på verkliga livsmedel

För att ta reda på det valde teamet tre vardagliga livsmedel som representerar mycket olika typer av produkter: saftiga, sura apelsiner; bladiga, vattenrika spenatblad; och torra, stärkelsehaltiga veteprov. De valde först elva bekämpningsmedel som täcker ett brett spektrum av kemiska egenskaper och utökade senare till en full uppsättning om 313 bekämpningsmedel som rutinmässigt kontrolleras. Fem olika NADES-recept, både hydrofila och hydrofoba, prövades som extraktionsvätskor i ett enkelt fast–flytande blandningssteg. Forskarna mätte hur mycket av varje bekämpningsmedel som kunde extraheras och hur klart det kunde detekteras med ett högprecisionsinstrument kallat vätskekromatografi–tandem-masspektrometri.

Hitta bästa receptet och finjustera processen

Bland de testade blandningarna fungerade en kombination av tymol och mentol i lika delar bäst totalt sett. Detta hydrofoba (vattenavvisande) NADES fångade både relativt polära och mycket oljiga bekämpningsmedel och gav skarpa, välformade signaler i instrumentet. Forskarna finjusterade sedan extraktionsförhållandena: hur mycket NADES som skulle användas, hur mycket vatten som skulle tillsättas provet, provets surhetsgrad (pH) och hur länge provet skulle skakas. Svagt basiska förhållanden hjälpte till att återvinna knepiga bekämpningsmedel som propamokarb och vissa stora, oljiga föreningar. Med bara 2 milliliter av tymol–menthol-lösningsmedlet och cirka 10 minuters blandning gav metoden god återhämtning för testbekämpningsmedlen i alla tre livsmedel.

Kontroll av prestanda och miljöavtryck

När metoden optimerats pressades NADES-baserade tillvägagångssättet till verklig skala: 313 bekämpningsmedel extraherades och mättes i apelsiner, spenat och vete. För de flesta föreningarna låg återhämtningen inom accepterade intervall och mätningarnas repeterbarhet var hög, vilket betyder att metoden är tillförlitlig nog för reglerande arbete. Teamet utvärderade också hur mycket matmatrisen plus lösningsmedlet störde mätningarna och korrigerade för dessa effekter med matrisanpassad kalibrering. För att bedöma miljöprestanda och daglig praktisk användbarhet tillämpade de etablerade poängsättningsverktyg (AGREEprep för "grönhet" och BAGI för metodanvändbarhet). Tymol–menthol-metoden fick högre poäng för hållbarhet än den allmänt använda QuEChERS-protokollet, även i dess miniaturiserade form, samtidigt som den fortfarande var tillräckligt enkel och snabb för rutinmässig laboratorieanvändning.

Vad detta innebär för säkrare och grönare livsmedelstestning

Enkelt uttryckt visar denna studie att ett lösningsmedel gjort av två välbekanta, växtbaserade ingredienser—tymol och mentol—kan ersätta en stor del av de giftiga kemikalier som normalt används för att kontrollera våra livsmedel för bekämpningsmedel. Metoden extraherar hundratals olika bekämpningsmedel från vanliga livsmedel med god noggrannhet, håller det speciella gröna lösningsmedlet stabilt under hela processen och minskar farligt avfall. Om den antas i större skala kan NADES-baserad extraktion hjälpa livsmedelslaboratorier att skydda både konsumenters hälsa och miljön, och föra bekämpningsmedelsövervakning närmare verkligt "grön" kemi utan att kompromissa med säkerhet eller tillförlitlighet.

Citering: Carbonell-Rozas, L., Aloisi, I., Garrido Frenich, A. et al. Natural deep eutectic solvents as a sustainable alternative for multi-class pesticide extraction in food safety analysis. npj Sci Food 10, 67 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00717-7

Nyckelord: bekämpningsmedelsrester, gröna lösningsmedel, livsmedelssäkerhet, naturliga djupa eutektiska lösningsmedel, LC-MS-analys