INQUISUR   21779
INSTITUTO DE QUIMICA DEL SUR
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
UN MÉTODO SENCILLO PARA LA CUANTIFICACIÓN DE GLIFOSATO.
Autor/es:
CAROLINA V. WAIMAN; GRACIELA P. ZANINI; MARIANO GARRIDO; MARCELO AVENA
Lugar:
Lan¨²s
Reunión:
Congreso; Congreso Argentino de Qu¨ªmica; 2010
Institución organizadora:
Asociaci¨®n Argentina de Qu¨ªmica
Resumen:
Carolina V. Waiman1, Graciela P. Zanini1, Mariano Garrido1, Marcelo J. Avena1.
1-INQUISUR. Departamento de Qu¨ªmica - Universidad Nacional del Sur. Avenida Alem
1253. Bah¨ªa Blanca (B8000CPB) - Pcia Buenos Aires. E-mail:
carolina.waiman@uns.edu.ar
Introducci¨®n:
Desde hace mucho tiempo los pesticidas son usados para controlar distintas
plagas que afectan producciones de lo m¨¢s variadas. Es evidente el beneficio que los
pesticidas han brindado a la producci¨®n y costos de los cultivos, pero debido a su
amplio uso y, en algunos casos a los abusos en las dosis aplicadas, la contaminaci¨®n
de los suelos por este tipo de sustancias es un tema que preocupa tanto desde el
punto de vista productivo, de la salud como del ambiental.
Glifosato (N-fosfonometilglicina) es uno de los herbicidas m¨¢s ampliamente
usados en todo el mundo. Se encuentra dentro de la clasificaci¨®n de organofosforados
y posee tres grupos funcionales: un amino, un carboxilo y un fosfonato. El empleo
difundido de este herbicida ha despertado gran inter¨¦s por el desarrollo de estrategias
anal¨ªticas para cuantificarlo; sin embargo, buena parte de la metodolog¨ªa no est¨¢ al
alcance econ¨®mico de muchos laboratorios.
Uno de los m¨¦todos m¨¢s utilizados en aguas naturales, suelos, frutos, etc. es el
an¨¢lisis por HPLC acoplado a diversos sistemas de detecci¨®n (UV, fluorescencia,
masas). Para mejorar el comportamiento cromatogr¨¢fico del analito y debido a la
ausencia de grupos crom¨®foros o fluor¨®foros, en todos estos casos es necesaria una
derivatizaci¨®n previa. Las m¨¢s comunes son con 9-fluorenilmetil cloroformato (FMOCCl)
o con 2,4-dinitroclorobenceno1.
A partir de las metodolog¨ªas antes mencionadas es posible detectar niveles
bajos de glifosato en muestras naturales. Sin embargo, muchas veces es necesario
disponer de una t¨¦cnica sencilla, aunque posea un mayor l¨ªmite de detecci¨®n, que
pueda brindar informaci¨®n r¨¢pida del comportamiento del pesticida en lo que se refiere
a su adsorci¨®n en suelos o en minerales puros en diferentes condiciones de pH, fuerza
i¨®nica, temperatura etc. Tal es el caso de la espectrometr¨ªa UV-Vis que presenta la
ventaja de la simplicidad y bajo costo de an¨¢lisis. Hasta el momento s¨®lo se ha
reportado una t¨¦cnica espectrosc¨®pica por formaci¨®n de complejos coloreados de
cobre2, aunque es necesario preconcentrar la muestra para su lectura.
El objetivo de este trabajo es la cuantificaci¨®n de glifosato para realizar
isotermas de adsorci¨®n de este herbicida en suelos y en minerales tales como goethita
(¦Á-FeOOH) por un m¨¦todo sencillo y econ¨®mico. Esto se llev¨® a cabo mediante el
an¨¢lisis de espectros UV-Vis, luego de una etapa de derivatizaci¨®n con FMOC-Cl en
medio alcalino.
Resultados y discusi¨®n:
Se realizaron isotermas de adsorci¨®n de glifosato en goethita a pH 4,5 y en un
suelo de la provincia de La Pampa a pH 4,5; 6,0 y 8,0.
Las isotermas se realizaron por experimentos tipo ¡°batch¡±. Esta t¨¦cnica
consiste en mezclar el s¨®lido con diferentes concentraciones del herbicida, agitar hasta
que el sistema llegue al equilibrio de adsorci¨®n, centrifugar, retirar el sobrenadante y
finalmente cuantificar el glifosato presente en la soluci¨®n. Conocida la concentraci¨®n
inicial de herbicida y la de equilibrio es posible conocer cual es la cantidad de glifosato
adsorbido.
El m¨¦todo propuesto para cuantificar glifosato en el sobrenadante se basa en la
ya conocida derivatizaci¨®n de glifosato con FMOC-Cl. En esta reacci¨®n el grupo amino
del glifosato reacciona con FMOC-Cl en medio alcalino (pH 9,0) donde se forma una
amida terciaria, la cual presenta un espectro en la regi¨®n ultravioleta con una
absorbancia m¨¢xima a 265 nm.
A las muestras acuosas se les agrega FMOC-Cl en acetonitrilo y se deja
reaccionar durante dos horas a temperatura ambiente, luego de la reacci¨®n de
derivatizaci¨®n se hace una extracci¨®n con diclorometano grado HPLC, se centrifuga,
se separa la fase acuosa y se lee la absorbancia en el espectrofot¨®metro a 265 nm.
Junto a las muestras se realizaron curvas de calibrado a partir de soluciones de
glifosato en KCl (0,1M). La curva de calibrado fue lineal para concentraciones
comprendidas entre 0,084 ¦Ìmol mL-1 y 27,0 ¦Ìmol mL-1 (A = 13976 ¡À 292 [glifosato, M]
+ 0,16 ¡À 0,1; R2 = 0.996, n = 6)
La isoterma de adsorci¨®n de glifosato obtenida con el s¨®lido goethita fue t¨ªpica
para este tipo de sistemas3. Esto estar¨ªa demostrando que el m¨¦todo puede ser
utilizado para cuantificar glifosato en el sobrenadante de esta clase de experimentos.
Cuando se utiliza suelo como s¨®lido, se debe tener en cuenta que la materia
org¨¢nica de los suelos (MOS) absorbe en esa regi¨®n del UV. Al aumentar el pH
aumenta la MOS disuelta y por ende la absorbancia.
Para asegurarse de que es posible hacer una sustracci¨®n del espectro de MOS
de las muestras con el analito sin afectar la correcta cuantificaci¨®n del herbicida, se
realiz¨® una curva de calibrado de glifosato con la matriz de la soluci¨®n del suelo. El
test estad¨ªstico para comparaci¨®n de pendientes entre rectas de calibrado no mostr¨®
diferencias significativas entre pendiente de la curva de calibrado en KCl (0,1M) y la
correspondiente a la curva de calibrado realizada en presencia de la matriz de la
muestra (¦Á = 0,05; n1 = 7, n2 = 8).
Cuando se sustrajo el espectro UV de la MOS al espectro del analito se
obtuvieron resultados acordes a los obtenidos en bibliograf¨ªa para estos sistemas4.
Conclusiones:
En el presente trabajo se propuso un m¨¦todo espectrofotom¨¦trico para la
determinaci¨®n del herbicida glifosato, el cual fue aplicado satisfactoriamente para la
obtenci¨®n de isotermas de adsorci¨®n en suelos y en el mineral goethita. Esta t¨¦cnica
puede resultar de gran utilidad para obtener informaci¨®n r¨¢pida y sencilla del
comportamiento de adsorci¨®n del herbicida frente a un s¨®lido.
1 I. Dur¨¢n Mer¨¢s, T. Galeano D¨ªaz, M. Alexandre Franco. Simultaneous fluorimetric
determination of glyphosate and its metabolite, aminomethylphosphonic acid, in water
previous derivatization with NBD-Cl and by parcial least Sqares calibration (PLS).
Talanta 65 (2005) 7-14.
2 M. Rasul Jan, J. Shah, M. Muhammad, B. Ara. Gliphosate herbicide residue
determination in samples of environmental importance using spectrophotometric
method. Journal of Hazzardous Materials. 169 (2009) 742-745.
3 B.C. Barja and M. Dos Santos Afonso. Aminomethylphosphonic Acid and Glyphosate
Adsorption onto Goethite: A Comparative Study. Environ Sci. Technol. 39 (2005) 585-
592.
4 R.L. Glass. Adsorption of Glyphosate by Soils and Clay Minerals. J. Agric. Food
Chem. 35 (1987) 497-500