Determinação de resíduos de pesticidas em solo de lavoura de arroz irrigado empregando QuEChERS modificado e LC-MS/MS

The use of pesticides and their residues have become a problem due to possible contamination of soil, impacting on the environment and causing trouble to public health. In this research, an analytical method was optimized and validated to determine the residues of thiamethoxan, imazapic, imazethapyr...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2010
Main Author: Martins, Gisele Lutz lattes
Orientador/a: Zanella, Renato lattes
Banca: Avila, Luis Antonio de lattes, Wagner, Roger lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Santa Maria
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Department: Química
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufsm.br/handle/1/10477
Citação:MARTINS, Gisele Lutz. Determination of pesticide residues in soil from rice paddy field using modified QuEChERS and LC-MS/MS. 2010. 149 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2010.
Resumo Português:O uso de pesticidas e seus resíduos tornaram-se um problema devido à possível contaminação do solo, podendo impactar o meio ambiente e causar danos à saúde pública. Neste trabalho, otimizou-se e validou-se um método analítico para a determinação de resíduos de tiametoxam, imazapique, imazetapir, clomazona, propiconazol, fipronil e trifloxistrobina em solo proveniente de lavoura de arroz irrigado utilizando o método de extração QuEChERS modificado e Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas sequencial (LC-MS/MS), com fonte de ionização por Eletronebulização no modo ESI (+/-). O método QuEChERS modificado desenvolvido consistiu em uma etapa de extração inicial utilizando 5,0 g de solo no qual foi adicionado 20 mL de solução saturada de hidróxido de cálcio pH 12,0 e 10 mL de acetonitrila, seguida por uma etapa de partição após a adição de uma mistura de sais anidros (4,0 g de sulfato de magnésio e 3,0 g de cloreto de sódio). Após, foi realizada uma etapa de ajuste em pH 3,0, através da adição de 390 μL de solução aquosa de HCl 6 mol L-1, seguido de centrifugação a 3900 rpm por 10 min. Na sequência, foi realizada a etapa de clean-up com 250 mg de sulfato de magnésio em 2 mL de extrato, seguido de análise por LC-MS/MS. Após otimização dos parâmetros de extração e de quantificação, o método foi validado avaliando-se curva analítica, linearidade, LOD, LOQ, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão. As curvas analíticas apresentaram linearidade entre 0,2 e 20,0 μg L-1 para propiconazol e entre 1,0 e 100,0 μg L-1 para tiametoxam, imazapique, imazetapir, clomazona, fipronil e trifloxistrobina, com valores de coeficiente de determinação maiores que 0,99. Os valores de LOQ para o método foram 0,4 μg kg-1 para propiconazol e 2,0 μg kg-1 para os demais pesticidas. O método apresentou boa precisão, com valores de RSD < 20%, e boa exatidão, com recuperações entre 70 e 120% para a grande maioria dos compostos analisados. Com relação ao Efeito Matriz avaliado para todos os compostos, este foi compensado através da utilização de curvas analíticas preparadas no extrato da matriz para a quantificação. O método otimizado apresentou como vantagens principais: rapidez, simplicidade, baixo custo, baixo consumo de solventes orgânicos, além da simplificação de etapas lentas e trabalhosas geralmente empregadas em métodos tradicionais de extração de pesticidas em solo. O método foi considerado adequado para a análise de resíduos de pesticidas em solo proveniente de lavoura de arroz irrigado, visto que todos os parâmetros de validação atenderam os limites sugeridos para validação de métodos cromatográficos. Após ser validado, o método foi aplicado para determinação de resíduos destes pesticidas em amostras de solo provenientes de um experimento realizado no Campus da UFSM, mostrando-se bastante eficiente.
Resumo inglês:The use of pesticides and their residues have become a problem due to possible contamination of soil, impacting on the environment and causing trouble to public health. In this research, an analytical method was optimized and validated to determine the residues of thiamethoxan, imazapic, imazethapyr, clomazone, propiconazole, fipronil and trifloxystrobin in soil from rice paddy field, applying a modified QuEChERS extraction method and Liquid Chromatography coupled to tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS) with Electrospray ionization source in ESI (+/-) mode. The modified QuEChERS method developed consisted of an initial extraction step using 5.0 g of soil into which 20 mL of saturated solution of calcium hydroxide pH 12.0 and 10 mL of acetonitrile were added, followed by a partition step after the addition of a mixture of anhydrous salts (4.0 g of magnesium sulfate and 3.0 g of sodium chloride). After this, a step for adjustment of the pH to 3.0 by adding 390 μL of 6 mol L-1 HCl, followed by centrifugation at 3900 rpm for 10 min. A clean-up step was then conducted with 250 mg of magnesium sulfate in 2 mL of extract, followed by LC-MS/MS analysis. After the optimization of the extraction and determination parameters the method was validated evaluating the analytical curve, linearity, LOD, LOQ, precision (repeatability and intermediate precision) and accuracy. Calibration curves presented linearity between 0.2 and 20.0 μg L-1 for propiconazole and 1.0 and 100.0 μg L-1 for thiamethoxan, imazapic, imazethapyr, clomazone, fipronil and trifloxystrobin, with determination coefficients greater than 0.99. The values of the method LOQ were 0.4 μg kg-1 for propiconazole and 2.0 μg kg-1 for the others pesticides. The method showed good precision, with RSD values < 20%, and good accuracy, with recoveries between 70 and 120% for most compounds. Concerning the Matrix Effect for all compounds evaluated, this was compensated by using calibration curves prepared in the matrix extract for quantification. The optimized method showed as major advantages: speed, simplicity, low cost, low consumption of organic solvents, besides the simplification of slow and laborious steps usually employed in traditional methods for extraction of pesticides in soil. The method was considered suitable for analysis of pesticide residues in soil from rice paddy fields, since all the validation parameters were within the limits suggested for validation of chromatographic methods. After the validation, the method was applied for determination of residues of these pesticides in soil samples from an experiment carried out at the UFSM Campus, revealing great efficience.