Aplicação de solventes eutéticos profundos para a determinação de pesticidas organofosforados e inseticidas piretroides em amostras de água por cromatografia a gás-espectrometria de massa

Tipo de documento

Dissertação

Data

2024

Modalidade de acesso

Acesso aberto

Centro

CCT

Instituição

Programa

Programa de Pós-Graduação em Química

Área do conhecimento

Ciências Exatas e da Terra

Editora

Autor

Slominski, William Henrique

Coorientador

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Fascículo

Resumo

O presente trabalho trata do preparo e caracterização de solventes eutéticos profundos (DES) para o desenvolvimento de uma metodologia para a determinação simultânea de organofosforados e piretróides em matrizes aquosas e alimentícias por GC-MS. Com base na literatura, foram preparados 17 DES combinando 4 HBA e 6 HBD. As caraterizações foram realizadas por FT-IR, NMR de 'He NOESY, comparando os espectros dos componentes puros e dos DES. Nas análises de FT-IR os principais deslocamentos ocorreram nas ligações C-O e C=O. As análises de NMR, permitiram uma melhor compreensão das interações que ocorrem na formação dos solventes. A técnica de extração utilizada foi a microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME), sem o uso de solvente dispersor. As principais variáveis que afetam a extração foram otimizadas com o auxílio de planejamento fatorial. As faixas ótimas determinadas foram (para um volume de amostra fixo de 10 mL): 3,0 +0,60 g de NaCI (efeito salting-out), pH=7,0±2,0, tempo de agitação por vórtex de 4 + 2 e 150 µL de DES formado por mentol e timol em uma razão molar de 1:1. A validação do método resultou nos seguintes parâmetros de mérito: coeficiente de determinação superiores a 0,99, faixa linear de trabalho de 1 a 400 µg/L, limite de detecção de 0,3 µg/L, limite de quantificação de 1 µg/L, precisão interdia de 1,33% a 9,86% e precisão intradia (n=4) de 4,65 a 15,52% (n=12). A aplicação foi realizada em seis diferentes matrizes aquosas e duas alimentícias, detectando o metil paration na amostra do lago (UDESC- CCT). Os ensaios de exatidão por adição-recuperação resultaram em recuperações médias de 97,97% nos três níveis avaliados. A avaliação e comparação com outras metodologias foi feita com base nos princípios da química analítica branca (utilizando o algoritmo 12), no qual o método proposto nesta dissertação apresentou um nível de "brancura" maior em comparando com as metodologias selecionadas. As limitações encontradas são decorrentes das propriedades físico-químicas do DES que influenciaram o desenvolvimento e aplicação da metodologia. Portanto, a metodologia desenvolvida se apresenta como uma alternativa para a determinação simultânea de organofosforado e piretróides aos solventes convencionais, utilizando apenas DES, sem o uso de um solvente dispersor para a DLLME.

Abstract

This work deals with the preparation and characterization of deep eutectic solvents (DES) for the development of a methodology for the simultaneous determination of organophosphorus pesticides and pyrethroid insecticides in aqueous and food matrices by GC-MS. Based on the literature, 17 DES were prepared by combining 4 HBA and 6 HBD. The characterizations were performed by FT-IR, 1H NMR NOESY, comparing the spectra of pure components and the DES. In the FT-IR analysis, the main shifts occurred in the C-O and C=O bonds. The NMR analyses provided a better understanding of the interactions occurring during the formation of the solvents. The extraction technique used was dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME), without the use of a dispersive solvent. The main variables affecting the extraction were optimized with the help of factorial design. The optimal ranges determined were (for a fixed sample volume of 10 mL): 3.0 ± 0.60 g of NaCl (salting-out effect), pH = 7.0 ± 2.0, vortex agitation time of 4 ± 2 minutes, and 150 µL of DES formed by menthol and thymol in a 1:1 molar ratio. The method validation resulted in the following performance parameters: determination coefficient greater than 0.99, linear working range from 1 to 400 µg/L, limit of detection of 0.3 µg/L, limit of quantification of 1 µg/L, inter-day precision from 1.33% to 9.86%, and intra-day precision (n = 4) from 4.65% to 15.52% (n = 12). The method was applied to six different aqueous matrices and two food matrices, detecting methyl parathion in the lake sample (UDESC-CCT). The accuracy tests by spiking-recovery resulted in average recoveries of 97.97% at the three evaluated levels. The evaluation and comparison with other methodologies was made based on the principles of white analytical chemistry (using algorithm 12), where the method proposed in this dissertation showed a higher level of "whiteness" compared to the selected methodologies. The limitations encountered are related to the physicochemical properties of the DES, which influenced the development and application of the methodology. Therefore, the developed methodology presents itself as an alternative for the simultaneous determination of organophosphates and pyrethroids compared to conventional solvents, using only DES without the need for a dispersive solvent for DLLME.

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