DETERMINAÇÃO INDIRETA DO CRESOXIM-METÍLICO POR CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA COM DETECÇÃO FLUORIMÉTRICA E DERIVATIZAÇÃO FOTOQUÍMICA OFF-LINE

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Analítica

Autores

Licursi M C Cunha, A. (IFRJ CAMPUS REALENGO/PUC-RIO) ; Toloza, C.A.T. (PUC-RIO) ; Almeida, J.M.S. (PUC-RIO) ; Oliveira P. Silva, L. (IFRJ CAMPUS REALENGO) ; Lamounier, A.P. (IFRJ CAMPUS RIO DE JANEIRO) ; Macedo, R.C. (IFRJ CAMPUS REALENGO)

Resumo

Cresoxim Metílico, CRESO, importante fungicida utilizado individualmente ou combinado com outras classes de fungicidas. O trabalho visa desenvolver método analítico indireto inovador por CLAE-DF associada à derivatização fotoquímica off-line, de modo a induzir a formação de um fotoproduto estável e fluorescente, já que o CRESO não apresenta fluorescência natural. Uma indução bastante significativa no sinal fluorescente após exposição à radiação UV (15s) foi obtido em 370/430 (λexc./λem.) nm. Melhor condição experimental após estudos univariados: proporção de solventes de 50/50% v/v (ACN/água ultrapura) no preparo da solução do analito, pH original da solução (6,0), tempo de exposição ao UV de 45s e estabilidade em curto (12h) e longo prazo (até 7 dias) do fotoderivado, com CV menor que 5%.

Palavras chaves

Cresoxim-metílico; CLAE-DF; fotoderivatização

Introdução

O Brasil ocupa a liderança no consumo mundial de agrotóxicos desde 2008. O mercado mundial cresceu 93%, enquanto que o Brasil, 190%.(Dossiê Abrasco, 2015) Depois das intoxicações medicamentosas, intoxicação por agrotóxicos lidera o ranking.(Fiotec, 2015) Existem algumas técnicas/metodologias analíticas para determinação de agrotóxicos. Com a intensa demanda, faz-se necessário o desenvolvimento de metodologias inovadoras, mais rápidas e sensíveis. Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma nova metodologia para a determinação indireta do fungicida CRESO por CLAE-DF associada à derivatização fotoquímica off-line, de modo a induzir a formação de um fotoproduto estável e fluorescente, já que a substância escolhida não apresenta fluorescência original. A CRESO pertence à classe das estrobilurinas, C56 da Lista de Ingredientes Ativos de Uso Autorizado no Brasil, Anvisa, com Classe III de classificação toxicológica (Anvisa, 2009). Derivatização fotoquímica, modalidade de transformação do analito, consiste em provocar a alteração da substância com radiação eletromagnética, ao invés da reação com um reagente químico. Como vantagens, eliminação no consumo de reagentes derivatizantes, que são tóxicos e caros (preceitos da Química Verde) e o maior controle das condições experimentais que geram o derivado. Uso de radiação eletromagnética também elimina problemas com contaminação. “Reagentes adicionados” ao sistema são fótons e, fatores como intensidade da radiação, comprimento de onda e tempo de exposição podem ser adequados à necessidade analítica. (Fedorowski F, et al., 2010) A derivatização fotoquímica na determinação espectroanalítica de agrotóxicos é uma abordagem já empregada (CataláIcardo, M. et al., 2008), porém, até o momento, não há publicação para as estrobilurinas.

Material e métodos

Trabalho desenvolvido com parceria da PUC-Rio, Laboratório de Eletroanalítica e Espectroanalítica Aplicada (LEEA). Estudos de derivatização fotoquímica foram realizados off-line, por meio de um reator de fabricação própria (LEEA – PUC-Rio). Soluções padrão foram diluídas (1,0 x 10-5 mol L-1) e transferidas para tubos de quartzo de 20 mL com tampa e colocados à exposição UV. Estudos preliminares da fluorescência do CRESO foram realizados, antes e após a exposição ao UV (15s), em um espectrofotômetro de luminescência modelo LS 55 – LEEA - PUC-Rio (Perkin Elmer, EUA). Espectros de excitação/emissão foram obtidos com o programa FL Winlab® (Perkin Elmer). Intensidade do sinal fluorescente foi medida como altura máxima no espectro e expressa em unidades arbitrárias (u.a.). Comprimentos de onda de excitação/emissão utilizados foram 370/430 nm após fotoderivatização, já que a CRESO não apresentou fluorescência antes da irradiação. Filtros de densidade ótica foram utilizados nas medições que ultrapassaram a escala do equipamento (de 1000 unidades arbitrarias). Parâmetros considerados relevantes no processo da fotoderivatização/separação cromatográfica foram avaliados/otimizados por CLAE. Injeções foram feitas em um cromatógrafo Agilent Technologies (EUA) série 1200 (LEEA - PUC-Rio), composto por: micro degaseificador, bomba binária, amostrador automático, compartimento para coluna com controle termostático, detector de fluorescência (DF) e outro absorciométrico do tipo arranjo de diodos (DAD). Para a separação cromatográfica, coluna C18 XDB de 4,6x250 mm, com tamanho de partículas de 5 μm foi utilizada e o sinal do fotoderivado foi monitorado por fluorescência em 370/430 nm. Os cromatogramas e as áreas de pico foram obtidos com o programa Agilent Chemstation (versão B.02.01).

Resultado e discussão

Estudos preliminares do CRESO (solução 1,0 x 10-5 mol L-1 em água ultrapura:ACN 90:10% v/v) mostraram indução bastante significativa do sinal fluorescente após exposição ao UV. Figura 1 apresenta os espectros de excitação/emissão (370/430nm) da fluorescência do CRESO induzida após fotoderivatização: (a) ensaio em branco, (b) antes da exposição ao UV, (c) após exposição ao UV (15s), (d) após exposição ao UV (15s) com filtro de 50% e (e) após exposição ao UV (15s) com filtro de 10%. Em destaque, pode-se visualizar o cromatograma/pico do CRESO (TR = 7min). Condição cromatográfica escolhida: proporção de solventes FM de 50/50% v/v ACN/água ultrapura, Vinj de 20μL, T 30°C, fluxo da FM 1mL min-1, DF em 370/430 nm. Otimizações univariadas foram feitas na busca da melhor condição de análise. No estudo da proporção do solvente, diferentes proporções de ACN (valores entre 30 e 100% v/v) no preparo da solução foram avaliadas, de modo a testar solubilidade e sinal fluorescente e a proporção de 50/50% foi a que apresentou a melhor resposta (Figura 2a). Verificando a influência do pH da solução do analito, foram realizadas medições na faixa de pH entre 2 e 13, além do pH original (6,0), sendo os valores entre 7 e 8 a melhor faixa. Optou-se por trabalhar com o pH original, mesmo não estando dentro da melhor faixa, em função da praticidade do método proposto (Figura 2b). No tempo de exposição ao UV, soluções foram irradiadas no intervalo entre 0 e 300s e os resultados mostraram uma faixa robusta entre 30 e 50s, sendo o TUV escolhido de 45s (Figura 2c). De modo a avaliar a estabilidade do fotoproduto, medições do sinal fluorescente foram realizadas em curto (tempos entre 0 e 600 min) e em longo prazo (até 7 dias – 10080 min) e os resultados foram satisfatórios, CV < 5% (Figura 2d).

Espectros de excitação/emissão da fluorescência do CRESO induzida após fotoderivatização. Em destaque, o cromatograma com o pico da CRESO (TR = 7min).


Otimizações univariadas: (a) Proporção de ACN, % (b) Influência do pH, (c) Influência do TUV e (d) Estabilidade do fotoproduto.

Conclusões

Com a fotoderivatização e detecção fluorimétrica foi possível determinar de modo inovador o CRESO por CLAE. A metodologia trouxe vantagens quanto à sensibilidade ( ver Figura 1) e a seletividade (testes iniciais combinado com outros fungicidas já realizados). O método proposto eliminou a possibilidade de problemas com contaminação (provenientes da reação com reagentes derivatizantes), além da redução de rejeitos químicos, seguindo Preceitos da Química Verde. Trabalhos em andamento/futuro encontram-se: validação completa; testes de interferentes e aplicabilidade em matrizes de interesse.

Agradecimentos

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ), Campus Realengo e Rio de Janeiro; PUC-Rio; CNPq.

Referências

- Anvisa, Disponível em: <www.portalanvisa.org.br>. Acesso em: 13/04/2017.
- CataláIcardo, M.; Martínez Calatayud, JM, Photo-induced luminescence, Taylor & Francis, 2008
- Dossiê Abrasco, Associação Brasileira de Saúde Coletiva, Um alerta sobre os impactos dos Agrotóxicos na Saúde, Rio de Janeiro/São Paulo, 2015.
- Fedorowski, J.; LaCourse, W. R.; A review of post-column photochemical reaction systems coupled to electrochemical detection in HPLC, Analytica Chimica Acta, 1, 657, 2010.
- Fiotec, Fundação de Ensino, Pesquisa - Sistema Nacional de Informações Tóxico- Farmacológicas, Sinitox, 2015. Disponível em: <http://www.fiotec.fiocruz.br/noticias/projetos/2874>. Acesso em: 20/04/2017.