METODO DE DETECCION DEL HERBICIDA
METSULFURON - METIL POR CROMATOGRAFIA
GAS-LIQUIDA CON DETECTOR NITROGENO FOSFORO
(NPD), EN MUESTRAS DE SUELO.1
Nimia Manquián T.*, Raúl Cristi V.* , Ricardo
Fuentes P. *y Daniel Apablaza S.*
Universidad Austral de Chile*
Facultad de Ciencias Agrarias
Instituto de Producción y Sanidad Vegetal
Casilla 567. Valdivia.Chile
1 Trabajo financiado por
FONDECYT proyecto 1960928
Recepción originales 25 de octubre de 1998.
ABSTRACT
Detection metsulfuron-methyl method by gas liquid cromatography with nitrogen-
phosphorus detector insoil samples.
Key words: Metsulfuron - methyl, herbicide, residues detection, gas-liquid cromatography.
The present work describes a simple chromatographic method for detection of the herbicide metsulfuron-methyl in soil samples, with levels higher than 1 ppm, using direct extraction with methanol and detection by gas-liquid cromatography-nitrogen phosphorus detector.
RESUMEN
El presente trabajo describe un método cromatografico sencillo para la determinación de herbicida metsulfurón-metil en muestras de suelo, cuyos niveles de contaminación sea superiores a 1 ppm , utilizando extracción directa con metanol y detección por cromatografía gas-líquida con detector nitrógeno-fósforo.
INTRODUCCION
El metsulfurón-metil es miembro del grupo de herbicidas de las sufonilureas, ampliamente usados en el control anual de malezas de hoja ancha en cultivos de cereales de otoño y primavera. La degradación microbiológica de este herbicida es lenta al igual que la hidrólisis microbiana en el suelo a pH alto, pero relativamente rápida en suelos de pH bajos, la vida media del compuesto varía de 1 semana a 1 mes, dependiendo del pH del suelo. La velocidad de degradación en el suelo aumenta con las altas temperaturas y altos niveles humedad (Ahrens. 1994, The Royal Society of Chemistry , 1990 ), es un producto de relativa residualidad, por lo que es necesario conocer el grado de persistencia del producto , sobre todo cuando se realizan rotaciones con remolacha, betarraga o lechuga, cultivos muy sensibles a muy bajas concentraciones (Walker et al, 1989). Se han desarrollado numerosos métodos cromatográficos para la determinación de metsulfuron-metil en muestras de suelo, principalmente por cromatografía líquida (HPLC) (Ahrens. 1994, The Royal Society of Chemistry. 1990, Walker et al., 1989), otros por cromatografía gaseosa utilizando técnicas de derivatización para lograr la estabilidad térmica del compuesto y buena resolución cromatográfica (Klaffenbach et al., 1993 y Ahmad et al., 1990), sin.embargo estos métodos tienen la desventaja de no ser específicos , pues la derivatización también puede actuar sobre otros pesticidas o sus metabolitos como lo indican estos mismos autores
. Dada la composición nitrogenada de la molécula del metsulfuron metil: C14H15N5O6S , hace que la cromatografía gaseosa con detector nitrógeno-fósforo (NPD) sea una alternativa analítica viable, como lo indican los resultados obtenidos en el método propuesto que permite detectar niveles del orden de 1,0 ppm en muestras de suelo, por un procedimiento sencillo, rápido, eficiente y de bajo costo.
El objetivo del presente estudio fue desarrollar un método alternativo para cuantificar la determinar residuos de metsulfuron-metil en muestras de suelo, que permitiera utilizar los recursos disponibles en el laboratorio para satisfacer la demanda de un gran volumen de muestras.
MATERIAL Y METODO
Se usó un cromatógrafo de gases Perkin-Elmer, modelo Sigma 300, equipado con detector nitrógeno-fósforo (NPD).columna SPB-5 tipo wide-bore (0,53 mm d.i. x 30 m y 1 um de fase líquida) y registrador Spectra - Physics (modelo Data Jet), las condiciones de temperatura para el detector fue de 230°C y para la columna una temperatura constante de 125°C. Los flujos de gases fueron : nitrógeno: 20 ml/min; Aire: 10 ml/min e Hidrógeno : 3,3 ml/min .
Como patrón cromatográfico se utilizó: metsulfuron - metil, de una pureza del 98 % ( Chem Service, USA), preparándose una solución madre de 5 mg de ingrediente activo del herbicida disueltos en 50 ml de acetato de etilo (Merck), a partir de la cual se prepararon diluciones en acetato de etilo de: 0,75; 1,5; 3,0; 6,0 y 10,0 ppm.
El suelo utilizado correspondió a suelo serie Cudico descrito por Chile-INIA (1985), del cual se homogenizaron 10 kg de suelo tamizado y seco , agregándosele a fracciones de 250g metsulfurón-metil disuelto en agua en concentraciones de : 6,0;3,0;2,0;1,0;0,75; 0,5 y 0 ppm (blanco).
Para la obtención de los extractos se pesaron 25 g de solución suelo en frascos herméticos y se agregaron 50 ml de metanol (Merck) como extractante, llevándose a agitación por 60 minutos a 260 rpm en un agitador Heidolh Promax 2020,se filtraron a través de papel Advantec N° 5 y se evaporaron a sequedad en evaporador rotatorio, resuspendiendo el residuo seco en 2 mi de acetato de etilo, con ayuda de un agitador Vortex para asegurar la completa disolución , los extractos se guardaron refrigerados a 6 °C hasta la lectura cromatográfica de 5 ul de extracto, el tiempo de retención en el sistema cromatográfico varió entre 2,35 a 2,37 minutos. El mismo procedimiento se realizó para una muestra de suelo sin herbicida.
RESULTADOS Y DISCUSION
La resolución alcanzada para la curva patrón de metsulfurón-metil disuelto en acetato de etilo,en el rango comprendido entre las 0,75 y 10 ppm se aprecia en la Figura 1, la precisión del método para este rango se refleja en la correlación de 0,9998 para las concentraciones indicadas, Figura 2.
Figura 1. Cromatograma - Curva patrón
de metsulfurón-metil (0,75 a 10 ppm)
Chromatograma
- Standard curve of metsulfuron-methy 1 (0,75 - 10 ppm)
Figura 2. Respuesta para metsulfurón-metil
con detector Nitrógeno Fósforo
Nitrogen-phosphorus
detector response for metsulfuron-methyl
Los cromatogramas resultantes de los extractos de muestras de suelo presentan una buena resolución, con un tiempo de retención entre los 2,35 y 2,37 minutos . Figura 3
En el Cuadro 1, se indica la ppm aplicadas y el promedio de ppm recuperadas para 5 determinaciones, el porcentaje de recuperación del herbicida para las concentraciones entre 1 y 6 ppm fluctuó entre el 80,0 y el 90,0 % (D.S. 2,29-4,41) y para concentraciones entre 0,5 y 1,0 ppm la recuperación varió entre 60,0 y 75,0 % (D.S. 2,61-2,65).
En concentraciones inferiores a 1,0 ppm se debería optimizar la extracción con metanol o proceder a la derivatización del compuesto para la cuantificación por Cromatografía Gas-Líquida con Detector de captura de Electrones.
El método propuesto respecto a los métodos alternativos presenta las siguientes ventajas: mínima manipulación de la muestra en el proceso de extracción, bajo costo en reactivos y materiales, fácil de aplicar, mínimo equipamiento de laboratorio, baja contaminación ambiental y operacional, permite procesar simultáneamente un gran set de muestras. S u principal desventa] a es la baja repetibilidad para concentraciones inferiores a 1 ppm.
Figura 3. Cromatograma - Muestra de suelo con
metsulfurón-metil
Chronograma
- Soil samples with metsulfuron-methyl
| Cuadro 1. Recuperación de metsulfurón-metil
en muestras de suelo por CGL-NPD Recovery of metsulfuron-methyl in soil samples for CGL-NDP |
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| (*) promedio de cinco determinaciones |
CONCLUSIONES
La determinación directa por cromatografía de gases con detector nitrógeno-fósforo(CGL-NPD)del herbicida metsulfurón-metil, en muestras de suelo a temperatura ambiente, usando metanol como fase extractante y acetato de etilo como solvente final para el análisis por cromatografía geseosa, es posible en concentraciones entre 1,0 a 10 ppm.
Es un método sencillo, de bajo costo,baja containación ambiental, rápido y factible de realizar para grandes volúmenes de muestra
BIBLIOGRAFIA
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