Desenvolvimento e otimização de metodologia para análise de atrazina e seus produtos de degradação por cromatografia líquida de alta eficiência e eletroforese capilar

A atrazina é um herbicida muito utilizado em culturas de grande expressão econômica como o milho e a cana-de-açúcar. Entretanto, sua ampla utilização pode provocar o acúmulo deste herbicida, ou ainda dos seus derivados de degradação, em matrizes ambientais, tais como solo e água. O presente estudo t...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2009
Main Author: Balesteros, Manoela Ruchiga lattes
Orientador/a: Oliveira, Marcone Augusto Leal de lattes
Co-advisor: Ferreira-Leitão, Viridiana Santana lattes
Banca: Matos, Maria Auxiliadora Costa lattes, Oliveira, Edna Maria Morais lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Programa: Programa de Pós-graduação em Química
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Assuntos em Português:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/4325
Resumo Português:A atrazina é um herbicida muito utilizado em culturas de grande expressão econômica como o milho e a cana-de-açúcar. Entretanto, sua ampla utilização pode provocar o acúmulo deste herbicida, ou ainda dos seus derivados de degradação, em matrizes ambientais, tais como solo e água. O presente estudo teve como objetivo o desenvolvimento de metodologias para a análise de atrazina e derivados por eletroforese capilar (EC) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e aplicação destas metodologias na detecção e quantificação destes compostos na degradação da atrazina pelo fungo Pleurotus ostreatus. As melhores condições cromatográficas para análise de atrazina, simazina e propazina por CLAE foram obtidas utilizando como fase móvel ACN/H2O 30/70 (v/v%), coluna analítica C18 150 x 4,6 mm 5 µm, fluxo de 1 mL/min, temperatura de 25 °C e detecção em 221nm. Antecedendo as análises por CLAE foram realizadas extrações liquido-liquido com acetato de etila. A análise de atrazina, desetilatrazina (DEA), deisoprilatrazina (DIA), hidroxiatrazina (HA), desetildeisopropilatrazina (DEDIA), desetilhidroxiatrazina (DEHA) e deisopropilhidroxiatrazina (DIHA) foi realizada por EC em meio não aquoso. O eletrólito consistiu de Tris-HCl 100 mmol/L em ACN/MeOH 50/50 (v/v%), com comprimento total do capilar de 48,5 cm (comprimento efetivo 40 cm), 25 °C, +20 kV, 50 mbar/1s, detecção em 221 nm e tempo de análise de 9 min. Apesar de ocorrer a coeluição de três compostos nesta separação (HÁ, DEHA, DEDIA), o curto tempo de análise e uso de pequenos volume de solvente orgânico faz com que o método seja utilizado de forma qualitativa na análise de atrazina e seus produtos de degradação, indicando os possíveis compostos presentes. A análise destes compostos por CLAE foi realizada utilizando-se como fase móvel ACN/Tampão fosfato de sódio 5 mmol/L pH 7,2 em um gradiente de eluição, com um fluxo de 1 mL/min, temperatura de 25 °C, em 221 nm. Apesar do tempo de análise elevado (70 min), esta metodologia permite a quantificação de todas as triazinas estudadas. Portanto as duas técnicas desenvolvidas podem ser utilizadas em conjunto, já que a identificação dos compostos pode ser realizada por CE sem utilizar grandes volumes de solventes orgânicos em um curto intervalo de tempo, e sua quantificação pode ser realizada por CLAE. A degradação promovida por P. ostreatus num período de 15 dias, gerou majoritariamente o derivado DEA. A formação deste composto foi observada por CLAE e confirmada por CG-MS, ratificando que as metodologias desenvolvidas no presente trabalho podem ser utilizadas em matrizes aquosas complexas, apesar de possuírem LODs superiores aos determinados pela legislação.
Atrazine is an herbicide widely used on crops of major economic relevance as corn and sugar cane. The widespread use of this herbicide can cause its accumulation or contamination of environmental matrices. In addition, the degradation products of atrazine also deserve attention. This study aims to develop methodology for the analysis of atrazine and its derivatives by capillary electrophoresis (CE) and high performance liquid chromatography (HPLC). Both methodologies developed during the present work, HPLC and CE, were applied to the detection and quantification of atrazine and its degradation products after treatment using the white-rot fungus Pleurotus ostreatus. The best chromatographic conditions for atrazine, simazine and propazine analysis by HPLC were obtained using as mobile phase ACN/H2O 30/70 (v/v%), with analytical column C18 (150 X 4.6 mm 5µm), flow of 1 mL/min, temperature at 25 °C and detection at 221 nm . Liquid-liquid extractions with ethyl acetate were performed before the HPLC analyses. Analysis of atrazine, desetilatrazina (DEA), deisoprilatrazina (DIA), hidroxiatrazina (HA), desetildeisopropilatrazina (DEDIA), desetilhidroxiatrazina (DEHA) and deisopropilhidroxiatrazina (DIHA) was performed by CE in a nonaqueous medium (NACE) . The electrolyte consisted of Tris-HCl 100 mmol/L in ACN / MeOH 50/50 (v/v%) with total capillary length of 48.5 cm (effective length of 40 cm) Experimental conditions were: cartridge temperature at 25 ° C, voltage applied of +20 kV, injection of 50 mbar.1s, detection at 221 nm and the analysis time of 9 min. Despite the co-elution of three compounds (HA, DEHA, DEDIA), due to the short time of analysis and the use of small quantity of organic solvent, the method is very useful for the screening of atrazine and its degradation products. The HPLC analysis of these compounds was performed using as mobile phase ACN / sodium phosphate buffer 5 mmol/L (pH 7.2) under gradient elution mode, flow of 1 mL/min, temperature at 25 ° C and wavelength at 221 nm. Although the long time required for the analysis (70 min), the methodology allows the quantification of all triazines compounds studied. Therefore, the two methodologies developed can be used in a complementary way, since that the compounds identification can be performed by CE without using large volumes of organic solvents in a short time analysis; and their quantification can be performed by HPLC. The degradation promoted by P. ostreatus during a period of 15 days generated predominantly the DEA derivative. The degradation product obtained was detected by HPLC and confirmed by GC-MS, supporting that the methodologies developed in this work can be used in complex aqueous matrices, successfully.