La cromatografía es el más común método para el análisis enantiomérico.

W-Y.Lee y 2  J.M.Salvador  

1. Ciencias Ambientales e Ingeniería, 2.Departamento de Química de la Universidad de Texas en El Paso, El Paso, TX 79968; Teléfono: (915) 747-5704; FAX: (915) 747-5748.                                        

ABSTRACT                 [pic 1]

INTRODUCCION:

Más de 1,1 millones de libras de pesticidas se utilizan en los Estados Unidos cada año a control de malezas, insectos y plagas en la agricultura y los ajustes no agrícolas (Barbash y Resek, 1996). El uso cada vez mayor de sintético pesticidas orgánicos plantea muchas preocupaciones acerca de posibles efectos adversos sobre el medio ambiente y la salud humana, y aumenta la importancia del análisis de plaguicidas en el suelo, agua y aire (). A evaluar el impacto ambiental de los plaguicidas y reducir el riesgo de exposición pública, todo aspecto de la química de pesticidas debe estar bien entendido y estudiado, aproximadamente una cuarta parte de los cientos de plaguicidas en uso son asimétricos o quirales (Milne, 1995). Las moléculas quirales pueden existir como mezclas de imágenes especulares no superponibles o- enantiómeros. Los enantiómeros tienen diferente propiedades químicas y físicas en asimétrica ambientes. La actividad biológica deseada de una mezcla de enantiómeros de plaguicidas puede ser quiral limitado a un solo enantiómero, con la actividad del otro enantiómero ser menos eficaz, inactivo, o diferentes (Ariens et al., 1988; Buser y Müller, 1995; Venis, 1982; Faller et al., 1991; Renner, 1996). Por ejemplo, algunas bacterias degradan sólo un enantiómero de Mecoprop (R) (Tedd et al., 1994; Ludwig et al., 1992; Falconer et al., 1995; Iwata et al., 1998). La toxicidad del enantiómero (R) de Fonofos, un plaguicida organofosforado, en ratones es mayor que la toxicidad de su espejo Imagen, (S) -Fonofos (Kuri hará et al., 1997). Haciendo caso omiso de la existencia de enantiómeros puede conducirá toxicológico incorrecta, distribución y datos de degradación.

La investigación en curso está dirigido a la identificación de pesticidas quirales, la determinación de su distribución, y la medición de su degradación.

La cromatografía es el más común método para el análisis enantiomérico. La cromatografía de gases (GC) es el método primario utilizado en análisis de plaguicidas (Grosser et al., 1993). Sin embargo, la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) es más adecuado para la más grande, no pesticidas volátiles, polares, y termolábiles (Buser y Müller, 1995; Farran et al, 1996).También, HPLC puede tolerar inyecciones de gran volumen de muestras acuosas, lo que hace que sea ideal para cribado de muestras de agua (Grosser et al., 1993). De hecho, el número de funcionario estadounidense Ambiental Agencia de Protección (EPA) métodos que utilizan HPLC creció a más de 40 aprobado y proyectos de métodos de 1993 (Grosser et al., 1993). La unidad de estudio del Valle del Río Grande de la servicio Geológico de EE.UU. Nacional de calidad del agua programa de evaluación (NAWQA) llevó a cabo un estudio de la incidencia y la distribución de plaguicidas en el agua de la superficie de nuestra región Nuevo México y Texas (Healy, 1996). El estudio seleccionado 40 plaguicidas y sus metabolitos sobre la base del uso nacional, y el desarrollo y rentabilidad de analítica procedimientos. Siete de los 40 plaguicidas seleccionados son quirales. Las mezclas de estereoisómeros de Fonofos, Malathion, Metolachlor, Napropamida, permetrina y Propargita son se muestra en la Figura 1.

Aunque los enantiómeros quirales de los plaguicidas pueden tener diferentes propiedades biológicas en el medio ambiente, el estudio NAWQA completamente estereoquímica ignorada. Esto puede ser debido a ya sea la falta de conocimiento del potencial problema o la falta de métodos o tecnología para analizar los pesticidas quirales. Actual EPA EE.UU. métodos (507 y 508) utilizan GC para detectar algunos de estos plaguicidas en el agua potable, pero no hacer estereoisómeros separados de pesticidas quiral. Para nuestro trabajo hemos seleccionado seis plaguicidas quirales del estudio NAWQA para demostrar la aplicación de HPLC quiral en el análisis de plaguicidas. Aunque uno de los siete pesticidas quirales estudiado en NAWQA, α-lindano fue excluido porque nuestro detector HPLC depende de UV absorción (visible-ultravioleta). Puesto que ninguna columna de cromatografía puede separar todos los compuestos, para encontrar adecuado fases estacionarias y las condiciones de separación puede ser costoso y consume mucho tiempo. Así utilizado las columnas más cortas de un quiral comercial HPLC kit de desarrollo de métodos para económicamente examinar la eficiencia de la normal y de fase inversa sistemas.

La encuesta se utiliza para guiar la compra de más caro y más largo de columnas analíticas. Se utilizó la extracción de Soxhlet (EPA Solid Residuos de Métodos de Ensayo, SW-846 Método 3540C (Entendiendo Métodos Ambiental, CDROM, 1998) para demostrar la recuperación y análisis de una mezcla de pesticidas quiral a partir de muestras de suelo. Imprimir aplicables al método-la extracción cuantitativa de no volátil y de semivolátiles compuestos sólidos orgánicos Suchi como suelos, lodos relativamente secos y sólido residuos en la preparación para una variedad de cromatográfico procedimientos. Usos extracción Soxhlet cristalería relativamente barato, Una vez cargado requiere poco práctica en la manipulación, y proporciona la extracción eficiente. Sin embargo, la utilización de grandes volúmenes en bastante más bien de disolvente y el tiempo de consumir (16 a 24 horas). combinado con SW-846 3540C método, la HPLC quiral métodos de análisis que se presenta son un comienzo el estudio a diferentes bioactividad, la biodegradación, la acumulación y la distribución de pares de enantiómeros de plaguicidas en el suelo, de superficie agua, y el agua subterránea.

EXPERIMENTAL:        

Materiales

Racematos (1: 1) de mezclas de enantiómeros metolachlor, Napropamida, y permetrina fueron amablemente proporcionados por Norvatis (Greensboro, N.C.) y Zeneca (Richmond, Calif.). Las mezclas de fonofos, propargita, y Malathion se adquirieron de Servicio Chem (West Chester, PA.). Disolventes de grado HPLC (isopropanol, hexano, acetonitrilo y agua) se obtuvieron de Aldrich Chemical Co, Milwaukee, Wis. Se utilizaron todos los materiales sin purificación adicional.

Cromatografía

Se realizó cromatografía líquida utilizando un sistema Spectra-Physics HPLC consiste de una bomba de gradiente y un P2000 UV2000 detector. Adquisición de datos, almacenamiento y análisis se realizaron utilizando Ganador en Windows Software (WOW).

El Desarrollo Chirex ™ Método quiral Kit A (Phenomenex, Inc., Torrance, Calif.) Utilizado en este trabajo contenía cinco 50 x 3,2 mm columnas de HPLC normal y en fase inversa: Chirex ™ 3001, 3005, 3010, 3014, y 3020. Un ™ 3001 tamaño analítico adicional Chirex (250 x 4,6 mm) columna también se compró. Todas las inyecciones de HPLC consistían en 1μL en una Bucle 20μL.

Extracción y concentración

El extractor soxhlet (Kimax, Fisher Science) tenía un ID de 40 mm con un redondo de 500 ml matraz de fondo. Las muestras de suelo se encuentran en dedales de celulosa (Whatman, Fisher Ciencia). Un Kuderna-danesa (K-D) aparato era utilizado para concentrar extractos. Incluía un 10- ml tubo graduado concentrador, una de 500 ml matraz de evaporación conectada al concentrador tubo con resortes, y una columna Snyder. El sistema de recuperación de vapor de disolvente (Kontes, Fisher Science) se une a la parte superior de la Snyder columna para reducir las emisiones y reducir al mínimo los residuos.

Métodos

Preparación de las normas para preparar soluciones valores estándar, 25mg de cada plaguicida se pesaron con precisión y se disolvió en un disolvente apropiado para hacer una solución de 25-mL. La pureza de cada plaguicida era 96% o mayor; por lo tanto, los pesos eran utilizados sin corrección para calcular la concentración de cada solución madre de patrón. Metileno cloruro se utilizó para disolver Napropamida, y hexano se utilizó para disolver

Límites de detección instrumental (IDL)

El detector de HPLC UV se ajustó a un 210- longitud de onda nm para una fuerte absorción por las seis mezclas analizadas. Para cada solución estándar, triplicado análisis de HPLC se realizó en temperatura ambiente.

Análisis de Recuperación de Suelos

Muestras de suelo locales se acondicionaron de acuerdo con la EPA SW-846 Método 3500 (Entendiendo Métodos Ambientales, CDROM, 1998). El suelo se recogió, se aprobó a través de un tamiz de malla 100, se lavó con agua y metanol, y se secaron al aire en una campana durante toda la noche. A continuación, a 10 g de la muestra de suelo se pesó con precisión y poner en el horno durante la noche a 105 ° C. la ciento en peso seco se determinó por la siguiente ecuación:

[pic 2]

La muestra de suelo secado en horno y 10 g de sulfato de sodio anhidro se mezclaron y se puso en un dedal. Extracción de Soxhlet del suelo a continuación, se realizó la muestra como se indica en

La Figura 2.

Por razones que se discutirán más adelante, Napropamida fue elegido para la muestra de suelo análisis de la recuperación. Un estándar enriquecidas de 50 ml solución se preparó disolviendo 50 mg de Napropamida puro en metanol. La acción solución estándar se almacenó en un sellado de teflón recipiente a 4° C.

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