Influência do método de extração, dos componentes da matriz e da temperatura da coluna na resposta cromatográfica para agrotóxicos

Abstract

Durante as análises cromatográficas, componentes da matriz contidos nos extratos podem influenciar na quantificação dos analitos de interesse, gerando resultados duvidosos. À alteração na resposta cromatográfica (devido à presença de co-extrativos) dá-se o nome de efeito de matriz. A ocorrência dos efeitos induzidos pela matriz e a sua extensão são influenciadas por vários fatores, como polaridade do analito, tipo da matriz analisada, histórico do sistema cromatográfico (deposição de substâncias no insertor), concentração do analito, etc. Neste trabalho avaliou-se a influência da matriz, do método de extração, da concentração do analito e da temperatura inicial da coluna na resposta cromatográfica (área do pico) de oito agrotóxicos (clorotalonil, clorpirifós, tiametoxam, procimidona, ciproconazol, iprodiona, bifentrina e azoxistrobina), em três níveis de concentração, utilizando a parationa metílica como padrão interno. Os extratos foram obtidos das matrizes pimentão vermelho, pimentão amarelo e tomate, por três métodos de extração: Extração sólido-líquido com partição à baixa temperatura (ESL-PBT), Extração sólidolíquido com partição induzida por sal (ESL-PIS) e Dispersão da matriz em fase sólida (DMFS). As análises foram realizadas por Cromatografia Gasosa com Detector por Captura de Elétrons (CG-DCE), com condições que garantiram uma boa separação dos analitos. A temperatura inicial da coluna foi avaliada em três níveis: 60, 100 e 150 °C. O efeito de matriz foi avaliado pela diferença da resposta cromatográfica para cada agrotóxico, analisado nos extratos orgânicos de três matrizes obtidos por três métodos de extração, em relação à resposta em solvente puro, variando-se a temperatura inicial da coluna. A partir dos resultados fez-se uso do planejamento fatorial de três níveis com os dados de cada agrotóxico, a um nível de confiança de 95% (α=0,05). Para a maioria dos agrotóxicos, matrizes de coloração avermelhada contribuíram mais significativamente para o aumento do efeito de matriz. Os analitos responderam de maneira distinta em relação à temperatura; em alguns casos a temperatura ideal foi 60 °C, em outros 150 °C. Utilizando-se a técnica DMFS, as respostas obtidas para os analitos nos extratos se aproximaram das encontradas em acetonitrila. Também foi feito um estudo da estabilidade dos analitos nos extratos preparados, que foram armazenados e analisados após 20, 40 e 60 dias da primeira análise. Os resultados das respostas foram comparados pelo teste t pareado, a um nível de confiança de 99% (α=0,01). Os agrotóxicos clorotalonil e tiametoxam se mostraram estáveis para todos os extratos até o 60° dia de análise. O clorpirifós e a procimidona sofreram variações na concentração na presença de co-extrativos do pimentão vermelho, nos 60° e 40° dias de análise, respectivamente. O ciproconazol teve sua resposta diminuída na presença de componentes da matriz tomate a partir do 40° dia de análise. Os demais compostos não sofreram alteração na resposta devido ao longo do tempo estudado. Dessa forma, foi possível investigar a influência de diferentes variáveis na análise cromatográfica e verificar a estabilidade dos agrotóxicos ao longo do período de monitoramento.

During the chromatographic analysis, components of the matrix contained in the extracts may influence the quantification of analytes, producing unreliable results. The change in the chromatographic response (due to the presence of co-extractives) receives the name of the matrix effect. The occurrence of matrix-induced effects and their extent are influenced by several factors such as analyte polarity, matrix analyzed type, chromatographic system historic (deposition of substances in the inserter), analyte concentration, etc. This study evaluated the influence of the matrix, the extraction method, the analyte concentration and the initial temperature of column chromatographic on the response (peak area) of eight pesticides (chlorothalonil, chlorpyrifos, thiamethoxam, procymidone, cyproconazole, iprodione, bifenthrin and azoxystrobin) at three concentration levels, using methyl parathion as internal standard. The extracts were obtained from the matrices red pepper, yellow pepper and tomato, by three extraction methods: solid-liquid extraction with purification at low temperature (SLE-PLT), solid-liquid extraction with salt induced partitioning (SLE-SIP) and matrix solid-phase dispersion (MSPD). The analyses were performed by Gas Chromatography with Electron Capture Detector (GC-ECD), with conditions that ensured a good analytes separation. The initial column temperature was evaluated at three levels: 60, 100 and 150 °C. The matrix effect was measured by the difference of the chromatographic response for each pesticide, analyzed in the organic extracts of three matrices obtained by three extraction methods, in relation the response in pure solvent, varying the initial temperature of the column. It was used the three level design with the data of each pesticide at a confidence level of 95% (α = 0,05), from the results. For most pesticides, the red matrixes contributed more significantly to the increase the matrix effect. The analytes responded differently in respect to temperature; in some cases the optimal temperature was 60 °C, in another 150 °C. Using the MSPD technique, the responses from the extracts approached those found in acetonitrile. It was also made a study of the stability of analytes in extracts prepared, which were stored and analyzed after 20, 40 and 60 days of the first analysis. The results of the responses were compared by paired t test at a confidence level of 99% (α = 0,01). The pesticide chlorothalonil and thiamethoxam were stable in all extracts until the 60th day of reading. Chlorpyrifos and procymidone had varied their concentration in the presence of co-extractives of red pepper, in 60th and 40th day of analysis, respectively. The cyproconazole had decreased their response in the presence of matrix components tomato from the 40th day of reading. Thus, it was possible to investigate the different variables influence on the chromatographic analysis and check the stability of pesticides during the monitoring period.