UN MÉTODO SENCILLO PARA LA CUANTIFICACIÓN DE GLIFOSATO. APLICACIÓN EN LA DETERMINACIÓN DE ISOTERMAS DE ADSORCIÓN EN SUELOS Y MINERALES PUROS

C. V. WAIMAN; G. P. ZANINI; M. GARRIDO; M. J. AVENA

Lanús, Buenos Aires, Argentina

Congreso; XXVIII Congreso Argentino de Química y 4to Workshop de Química Medicinal; 2010

Asociación Química Argentina

Desde hace mucho tiempo los pesticidas son usados para controlar distintas plagas que afectan producciones de lo más variadas. Es evidente el beneficio que los pesticidas han brindado a la producción y costos de los cultivos, pero debido a su amplio uso y, en algunos casos a los abusos en las dosis aplicadas, la contaminación 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 más ampliamente usados en todo el mundo. Se encuentra dentro de la clasificación de organofosforados y posee tres grupos funcionales: un amino, un carboxilo y un fosfonato. El empleo difundido de este herbicida ha despertado gran interés por el desarrollo de estrategias analíticas para cuantificarlo; sin embargo, buena parte de la metodología no está al alcance económico de muchos laboratorios. Uno de los métodos más utilizados en aguas naturales, suelos, frutos, etc. es el análisis por HPLC acoplado a diversos sistemas de detección (UV, fluorescencia, masas). Para mejorar el comportamiento cromatográfico del analito y debido a la ausencia de grupos cromóforos o fluoróforos, en todos estos casos es necesaria una derivatización previa. Las más comunes son con 9-fluorenilmetil cloroformato (FMOC-Cl) o con 2,4-dinitroclorobenceno. A partir de las metodologías antes mencionadas es posible detectar niveles bajos de glifosato en muestras naturales. Sin embargo, muchas veces es necesario disponer de una técnica sencilla, aunque posea un mayor límite de detección, que pueda brindar información rápida del comportamiento del pesticida en lo que se refiere a su adsorción en suelos o en minerales puros en diferentes condiciones de pH, fuerza iónica, temperatura etc. Tal es el caso de la espectrometría UV-Vis que presenta la ventaja de la simplicidad y bajo costo de análisis. Hasta el momento sólo se ha reportado una técnica espectroscópica por formación de complejos coloreados de cobre, aunque es necesario preconcentrar la muestra para su lectura. El objetivo de este trabajo es la cuantificación de glifosato para realizar isotermas de adsorción de este herbicida en suelos y en minerales tales como goethita  (alfa-FeOOH) por un método sencillo y económico. Esto se llevó a cabo mediante el análisis de espectros UV-Vis, luego de una etapa de derivatización con FMOC-Cl en medio alcalino. Se realizaron isotermas de adsorción 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 técnica consiste en mezclar el sólido con diferentes concentraciones del herbicida, agitar hasta que el sistema llegue al equilibrio de adsorción, centrifugar, retirar el sobrenadante y finalmente cuantificar el glifosato presente en la solución.  Conocida la concentración inicial de herbicida y la de equilibrio es posible conocer cual es la cantidad de glifosato adsorbido. El método propuesto para cuantificar glifosato en el sobrenadante se basa en la ya conocida derivatización de glifosato con FMOC-Cl. En esta reacción 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 región ultravioleta con una absorbancia máxima 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 reacción de derivatización se hace una extracción con diclorometano grado HPLC, se centrifuga, se separa la fase acuosa y se lee la absorbancia en el espectrofotómetro 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 mumol mL-1 y 27,0 mumol mL-1 (A = 13976 +- 292 [glifosato, M]  + 0,16 +- 0,1; R2 = 0.996, n = 6) La isoterma de adsorción de glifosato obtenida con el sólido goethita fue típica para este tipo de sistemas. Esto estar¨ªa demostrando que el método puede ser utilizado para cuantificar glifosato en el sobrenadante de esta clase de experimentos. Cuando se utiliza suelo como sólido, se debe tener en cuenta que la materia orgánica de los suelos (MOS) absorbe en esa región del UV. Al aumentar el pH aumenta la MOS disuelta y por ende la absorbancia. Para asegurarse de que es posible hacer una sustracción del espectro de MOS de las muestras con el analito sin afectar la correcta cuantificación del herbicida, se realizó una curva de calibrado de glifosato con la matriz de la solución del suelo. El test estadístico para comparación de pendientes entre rectas de calibrado no mostró 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 (alfa = 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 bibliografía para estos sistemas