UN MÉTODO SENCILLO PARA LA CUANTIFICACIÓN DE GLIFOSATO.

CAROLINA V. WAIMAN; GRACIELA P. ZANINI; MARIANO GARRIDO; MARCELO AVENA

Lan¨²s

Congreso; Congreso Argentino de Qu¨ªmica; 2010

Asociaci¨®n Argentina de Qu¨ªmica

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