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Engenharia Sanitaria e Ambiental

Print version ISSN 1413-4152On-line version ISSN 1809-4457

Eng. Sanit. Ambient. vol.23 no.6 Rio de Janeiro Nov./Dec. 2018

http://dx.doi.org/10.1590/s1413-41522018161536 

Artigo Técnico

Desenvolvimento e validação de método analítico para análise de 2,4-D, 2,4-DCP e 2,4,5-T para monitoramento em água de abastecimento público

Development and validation of analytical method for analysis of 2,4-D, 2,4-DCP and 2,4,5-T for monitoring of public water supply

Edumar Ramos Cabral Coelho1  * 
http://orcid.org/0000-0002-9220-5737

Waldiléia Pereira Leal1 
http://orcid.org/0000-0002-6712-4492

Karoline Barros de Souza1 

Andréia do Rozário2 
http://orcid.org/0000-0002-3728-0013

Paulo Wagnner Pereira Antunes1 
http://orcid.org/0000-0002-9902-6512

1Universidade Federal do Espírito Santo - Vitória (ES), Brasil.

2Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo, campus Cariacica - Cariacica (ES), Brasil.

RESUMO

O ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) é o segundo herbicida mais consumido no Brasil e seus efeitos na contaminação dos recursos hídricos e consequente risco sanitário para abastecimento público são conhecidos. O 2,4-D e seu principal produto de degradação, o 2,4-diclorofenol (2,4-DCP), apresentam potencial de desregulação endócrina, e o ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético (2,4,5-T) é tóxico e persistente no meio ambiente. A inexistência de uma metodologia para quantificação simultânea desses compostos motivou o desenvolvimento e a validação do método de extração e concentração de amostras ambientais e a quantificação em cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos (CLAE-DAD) para análise de 2,4-D, 2,4-DCP e 2,4,5-T em água filtrada produzida em estação de tratamento de água e água de manancial superficial. Os resultados de extração em fase sólida e a concentração da amostra demonstraram recuperação de 89 a 119%, e desvio padrão entre 0,9 e 11,4%. Para os ensaios de identificação e quantificação, os limites de detecção variaram entre 0,17 e 0,51 µg.L-1 e limite de quantificação de 1,0 µg.L-1. Os resultados mostraram que é possível empregar esse método na quantificação do 2,4-D, do 2,4-DCP e do 2,4,5-T em monitoramento ambiental e em sistemas de abastecimento de água atendendo às legislações brasileiras.

Palavras-chave: cromatografia líquida de alta eficiência; ácido 2,4-diclorofenoxiacético; 2,4-diclorofenol; ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético; extração em fase sólida

ABSTRACT

The 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is the second most consumed herbicide in Brazil and their effects in the contamination of the water resources and consequent sanitary risk for public supply are known. The 2,4-D and its main degradation product, 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP), have the potential for endocrine disruption and 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5-T) is toxic and persistent in the environment. The absence of a methodology that simultaneously determines these compounds led to the development and validation of the solid phase extraction method, environmental samples concentrations, identification and quantification in HPLC-DAD for 2,4-D, 2,4-DCP and 2,4,5-T analysisin filtered water, produced at water treatment plants, and surface water. The extraction essay and samples concentration showed recovery from 85 to 119%, standard deviation between 0.9 and 11.4%. For identification and quantification essays, detection limits ranged between 0.17 and 0.51 µg.L-1 and the quantification limit was 1.0 µg.L-1. The results showed that it is possible to employ this method for the quantification of 2,4-D, 2,4-DCP and 2,4,5-T in environmental monitoring and in water supply systems taking account of Brazilian regulatory agencies

Keywords: high performance liquid chromatography; 2,4-dichlorophenoxyacetic acid; 2,4-dichlorophenol; 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid; solid phase extraction

INTRODUÇÃO

O ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) é um herbicida popular, seletivo e sistêmico, bem como um regulador de crescimento, que é amplamente utilizado em todo o mundo em plantas de folhas largas (NJOKU et al., 2015). Os efeitos potenciais de toxicidade do 2,4-D e seus produtos de transformação, tal como o 2,4-diclorofenol (2,4-DCP), têm sido documentados por vários pesquisadores, além do 2,4-DCP ter sido classificado pela União Europeia (UE) como uma substância de desregulação endócrina ou potencial de desregulação endócrina comprovada (CCE, 2001; XI; MALLAVARAPU; NAIDU, 2010). No Brasil, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) classificou o 2,4-D como extremamente tóxico (Classe I) para a saúde, e estudos recentes da Agência Internacional de Pesquisas do Câncer (IARC), com a Organização Mundial de Saúde (OMS), classificaram o 2,4-D como possivelmente cancerígeno a humanos (LOOMIS et al., 2015). Além disso, outras pesquisas têm avaliado a associação entre o 2,4-D e o linfoma não-Hodgkin (GOODMAN; LOFTUS; ZU, 2017; SMITH et al., 2017). Já o ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético (2,4,5-T) foi utilizado mundialmente em grande escala na agricultura para controlar o crescimento de ervas daninhas de folhas largas e em aplicações pós-emergência. Durante a Guerra do Vietnã, o 2,4,5-T, associado ao 2,4-D e ao pentaclorofenol, deu origem ao famoso “agente laranja”, que foi utilizado pela força aérea americana como agente desfolhante (TU; HURD; RANDALL, 2001). Ao ser comparado com o 2,4-D, possui menor biodegradabilidade e maior resistência ao metabolismo microbiano, podendo ser detectado em águas superficiais e subterrâneas, não apenas durante a sua aplicação, mas também após um longo período (WANG & CHU, 2011).

As fórmulas estruturais dos compostos 2,4-D, 2,4-DCP e 2,4,5-T são apresentadas na Figura 1.

Figura 1 - Fórmula estrutural do 2,4-D, do 2,4-DCP e do 2,4,5-T. 

O uso indiscriminado de ácidos fenoxiacéticos clorados, como herbicidas seletivos, tem levado ao aumento da poluição das águas, do solo e dos alimentos, além de terem sido identificados como alérgenos do sistema respiratório. Em razão da sua alta toxicidade em mamíferos, em organismos aquáticos e da sua persistência ambiental em longo prazo, as legislações colocam limites rigorosos sobre a presença desses agrotóxicos como resíduos, sujeito às análises de traços (BAGGIANI et al., 2001; FUKUYAMA et al., 2009).

Pesquisas direcionadas ao entendimento do destino ambiental dessas substâncias e dos efeitos adversos causados a organismos não alvos têm evidenciado a ocorrência de resíduos de agrotóxicos no meio ambiente (SALVAGNI; TERNUS; FUENTEFRIA, 2011), em águas superficiais e em águas subterrâneas (AZEVEDO; GERCHON; REIS, 2004; DE ARMAS et al., 2007; RIBEIRO et al., 2013). A presença dos ácidos fenoxiacéticos nos corpos hídricos se dá em razão da sua solubilidade em água, do seu baixo valor de pKa, da sua baixa biodegradabilidade e por serem fracamente retidos pela maioria dos solos devido seu baixo coeficiente de adsorção no solo (NJOKU & HAMEED, 2011; XI; MALLAVARAPU; NAIDU, 2010; SOUZA et al., 2017). Resultados indicativos da presença de 2,4-D em mananciais apresentaram valores abaixo de 30 µg.L-1, porém foi detectado em até 26% do total das amostras analisadas (MARCHESAN et al., 2010; MCKNIGHT et al., 2015; PRIMEL et al., 2005).

Estudos também evidenciaram a presença de agrotóxicos em águas utilizadas para consumo humano (DORES et al., 2006; NAM et al., 2014; RISSATO et al., 2004), sendo que a contaminação de mananciais por agrotóxicos apresenta risco sanitário à saúde e devem ser monitorados também em sistemas de abastecimento de água. A Portaria do Ministério da Saúde (MS) nº 2.914/2011 estabelece o valor máximo permitido (VMP) de 30 µg.L-1 para a soma do 2,4-D e do 2,4,5-T, não fazendo referência ao 2,4-DCP (BRASIL, 2011).

A separação e a quantificação desses herbicidas podem ser realizadas por técnicas analíticas de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os métodos de análise do 2,4-D e do 2,4-DCP por CLAE costumam ser mais simples e rápidos, se comparados com sua determinação por cromatografia gasosa (CG) (AULAKH et al., 2005). No entanto, apesar de o 2,4,5-T ter sido incluído na legislação de potabilidade brasileira, devido sua persistência ambiental, na literatura não foram encontradas referências acerca da determinação simultânea desses compostos por meio de métodos cromatográficos.

Portanto, o objetivo deste estudo foi desenvolver e validar um método de separação e quantificação de 2,4-D, 2,4-DCP e 2,4,5-T em água filtrada e em água de manancial superficial utilizando a CLAE.

METODOLOGIA

Reagentes

Os reagentes utilizados foram acetonitrila (ACN) grau CLAE (J.T. Baker), padrões analíticos de 2,4-D, 2,4-DCP e 2,4,5-T grau CLAE com pureza ≥99% e formiato de amônio P.A (Sigma, Aldrich) com pureza ≥98%. A água ultrapura foi purificada no sistema de ultrapurificação (Millipore) e acidificada com ácido fosfórico P.A (Synth), com pureza de 85%.

Análises cromatográficas

As análises para detecção do 2,4-D, do 2,4-DCP e do 2,4,5-T foram realizadas em um sistema de cromatografia (Shimadzu), modelo ­CBM-20A, equipado com módulo desgaseificador de solventes (DGU-20AS), bomba quaternária de gradiente (LC-20AT), injetor automático de amostras (SIL-20AHT), detector de arranjo de diodos (DAD) (SPD-M20A) e forno de coluna (CTO-20A). A coluna cromatográfica utilizada neste estudo foi a coluna analítica XTerra MS C18 (150 × 4,6 mm, 3,5 µm).

A fase móvel (FM) foi composta por uma solução de ACN e formiato de amônio 10,0 mM, acidificado com 0,10% de ácido fosfórico (ACN:NH4COOH 47:53 v/v), com eluição isocrática, no fluxo de 1,2 mL.min-1. O volume de injeção de amostras para as análises foi de 50,0 µL, com temperatura de acondicionamento da coluna de 30ºC, e identificação e quantificação dos analitos em comprimentos de onda de 200 e 206 nm.

Todas as soluções preparadas para compor as FMs foram previamente filtradas em membrana de PTFE 0,45 µm (Millipore) e desgaseificadas em banho de ultrassom (Limpsonic), por 15 minutos, sob vácuo.

Coleta e preparo de amostras

As soluções estoque dos analitos, 2,4-D, 2,4-DCP e 2,4,5-T, foram preparadas individualmente em ACN na concentração 0,10 g.L-1. A partir dessas soluções, foram preparadas as soluções padrão em água ultrapura para a validação do método.

Em amostras naturais, faz-se necessário a concentração e o isolamento do analito, além de eliminar possíveis interferentes da matriz. No presente trabalho, foi utilizada a extração em fase sólida (EFS).

Na EFS, volumes de 50 mL de cada amostra acidificada com ácido fosfórico (0,10%) foram passados por um sistema a vácuo para a concentração das amostras. As amostras foram percoladas em cartuchos C18 (500 mg) da Agilent previamente condicionados com 10 mL de ACN e 10 mL de água ultrapura. Posteriormente, os cartuchos foram lavados com 5 mL de água ultrapura e o analito foi eluído em 1 mL de ACN. O eluído foi acrescido de 1 mL de água ultrapura e analisado em CLAE.

As amostras de água bruta e de água filtrada foram coletadas na estação de tratamento de água (ETA) de Carapina na Serra, Espírito Santo, cujo manancial abastecedor é o rio Santa Maria da Vitória, responsável pelo abastecimento público da região metropolitana de Vitória, Espírito Santo. As coletas foram realizadas semanalmente durante o mês de novembro de 2012. A caracterização físico-química foi realizada diariamente e é apresentada na Tabela 1. As amostras eram acondicionadas em bombonas de plástico de 20 L e encaminhadas ao Laboratório de Saneamento da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) para análise e permaneciam em ambiente refrigerado e sem exposição direta à luz. As amostras coletadas para realização da validação da metodologia eram mantidas em frascos âmbar a 4ºC e filtradas em filtro de seringa PTFE Teflon 0,2 µm (M.Nagel) antes das análises cromatográficas.

Tabela 1 - Caracterização das amostras de água. 

Parâmetros (unidades) Água do rio Santa Maria da Vitória Água filtrada
mínimo - máximo mínimo - máximo
pH (adimensional) 7,3 - 7,6 6,3 - 7,1
Temperatura (°C) 21 - 25 20 - 23
Turbidez (uT) 23,1 - 37,0 0,19 - 0,57
Cor aparente (uH) 160 - 244 1 - 2
Cor real (uH) 16 - 23 nd
Alcalinidade (mgCaCO3.L-1) 19 - 24 8,5 - 14,0
Condutividade (µS.cm-2) 50 - 56 52 - 54
Absorbância UV (cm-1) 0,061 - 0,097 0,018 - 0,021
Cloro livre (mg.L-1) - 0,12 - 1,05
COT (mg.L-1) 8,44 - 8,96 1,28 - 1,80
COD (mg.L-1) 7,10 - 8,50 -

UV: ultravioleta; COT: carbono orgânico total; COD: carbono orgânico dissolvido.

Validação do método

Os parâmetros avaliados para a validação do método EFS-CLAE-DAD foram: seletividade, linearidade, limite de detecção (LD), limite de quantificação (LQ), recuperação, precisão, exatidão e robustez. Eles foram determinados de acordo com a Resolução nº 899/2003 da Anvisa e recomendações da Association of Official Analytical Chemistry para análise de resíduos (ANVISA, 2003; AOAC, 1998; WOOD, 1999). O método foi desenvolvido por meio da otimização dos parâmetros seguindo as recomendações de Lanças (2012), e a etapa de EFS foi adaptada do método proposto por Faria (2004). Os dados foram processados utilizando o software LCSolutions (versão 2.1).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Validação das condições cromatográficas

Para a seleção do comprimento de onda foram analisados os espectros de absorção na região do ultravioleta (UV) na faixa de 190 a 300 nm. No comprimento de onda de 200 nm, obteve-se máxima absorção para o 2,4-D e o 2,4-DCP, e em 206 nm foi obtida a máxima absorção de 2,4,5-T, conforme apresentado na Figura 2.

Figura 2 - Perfis cromatográficos de máxima absorção na região do ultravioleta dos analitos (A) 2,4-D; (B) 2,4-DCP e (C) 2,4,5-T determinados por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos. 

Foram testadas diferentes FMs com eluição isocrática (FM1, FM2, FM3, FM4) antes de chegar na FM do método. A primeira FM testada (FM1) foi a mistura de metanol e H2O (50:50 v/v) acidificada com H3PO4 (0,10%) (FARIA, 2004), mas o resultado não foi eficiente, mesmo variando a concentração de metanol e o pH da solução. Para chegar à FM2 foram realizados vários testes variando a concentração de ACN, e o melhor resultado foi obtido utilizando ACN e H2O (42:58 v/v) acidificada com H3PO4 (0,10%). Visando à otimização do método, foi testado o uso do tampão formiato de amônio na FM3, utilizando a mistura de metanol e 10 mM de formiato de amônio (50:50 v/v) acidificada com H3PO4 (0,10%); e na FM4, a FM era constituída de ACN e 10 mM de formiato de amônio (42:58 v/v) acidificada com H3PO4 (0,10%). Foi avaliada também a variação na temperatura da coluna, o volume de injeção e o fluxo.

A FM otimizada foi composta por uma solução de ACN e formiato de amônio 10,0 mM acidificado com 0,10% de ácido fosfórico, ACN:10 mmol.L-1 NH4COOH (47:53 v/v), empregando eluição isocrática com volume de injeção de 50,0 µL da amostra com fluxo de 1,2 mL.min-1 na temperatura de 30ºC.

Os tempos de retenção (tR) foram encontrados injetando soluções padrões (n=7) na concentração de 100 µg.L-1, com os três analitos e com soluções individuais destes, no mesmo dia e em dias diferentes, com um coeficiente de variação (CV) menor que 5%. O tR obtido foi de 3,92; 4,73 e 5,49 minutos para 2,4-D, 2,4-DCP e 2,4,5-T, respectivamente.

Seletividade

A seletividade de um método instrumental de separação é a capacidade de avaliar, de forma inequívoca, o analito de interesse na presença de componentes que podem estar presentes na amostra de água natural, como impurezas. A seletividade do método foi determinada analisando a possível presença de componentes que pudessem eluir no tR dos analitos de interesse, interferindo nas análises. Dessa forma, foram analisadas três diferentes amostras do branco da matriz (n=3) e da matriz fortificada para verificar a possível presença de interferentes. O resultado foi comparado à amostra padrão e está apresentado na Figura 3. Na Figura 3A, é apresentado o cromatograma de uma amostra do branco da matriz-água do rio Santa Maria da Vitória, que demonstra a ausência de interferentes nos tR dos analitos, indicando a seletividade da metodologia proposta. Na Figura 3B, tem-se o cromatograma obtido com a amostra de água do rio Santa Maria da Vitória fortificada com os três agrotóxicos em estudo; e na Figura 3C, ­observa-se o cromatograma da amostra padrão com a adição dos três compostos em água ultrapura. Em todas as amostras a concentração dos analitos foi de 100,0 µg.L-1.

Figura 3 - Perfis cromatográficos (cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos): (A) amostra do branco da matriz-água do rio Santa Maria da Vitória; (B) amostra da água do rio Santa Maria da Vitória fortificada com os analitos (100 µg.L-1); (C) amostra padrão (100 µg.L-1). 

Linearidade

A linearidade do método foi determinada a partir das curvas analíticas obtidas pela injeção de soluções padrões (n=7) em 7 concentrações dos analitos - 20,0; 30,0; 50,0; 76,0; 100,0; 126,0; e 150,0 µg.L-1 - em água ultrapura. A linearidade da resposta de detecção dos analitos pela técnica cromatográfica foi avaliada pela relação entre a concentração injetada e a área do pico de resposta. Os resultados são apresentados na Tabela 2.

Tabela 2 - Tempo de retenção, comprimento de onda, coeficiente de variação, equação da curva de calibração e coeficiente de correlação. 

Analitos tR λ (nm) Concentração (µg.L-1) CV (%) Dados da curva de calibração
Equação r
2,4-D 3,9 200 20 a 150 1,3 - 5,1 y=461,69x - 884 0,9989
2,4-DCP 4,7 200 20 a 150 1,6 - 4,1 y=629,06x - 2139 0,9991
2,4,5-T 5,4 206 20 a 150 1,3 - 4,2 y=425,05x - 1611 0,9985

tR: tempo de retenção; λ: comprimento de onda; CV: coeficiente de variação; r: coeficiente de correlação.

Os resultados demonstraram a capacidade da técnica em correlacionar diretamente os valores da concentração dos analitos na amostra com a área do pico de resposta para todos os analitos avaliados. A resposta linear da técnica foi satisfatória, apresentando coeficientes de correlação (r) superiores a 0,99, estando de acordo com as normas exigidas pela Anvisa (2003).

Valores de coeficientes semelhantes também foram observados em diferentes estudos para determinação de 2,4-D e 2,4-DCP, utilizando técnica de CLAE. Em separações utilizando o sistema de detecção DAD, observou-se a linearidade no intervalo de concentração de 2,4-D de 40 a 140 µg.L-1, com (r) de 0,9984 (D’ARCHIVIO et al., 2007). Utilizando o sistema de detecção UV, observou-se a linearidade no intervalo de 100 a 1.000 µg.L-1, com (r) de 0,9989 para análise de 2,4-D (BRONDI & LANÇAS, 2005). Para a detecção de 2,4-DCP foi observado valor de (r) de 0,9982, para o intervalo de concentração de 2.000 a 10.000 µg.L-1 (MACEDO NETO; FROEHNER; MACHADO, 2012), e de 0,9905, para linearidade de 100 a 10.500 µg.L-1 (LOPES et al., 2011).

Precisão e exatidão

Precisão representa a dispersão de resultados entre ensaios independentes e repetidos, de uma mesma amostra, de amostras semelhantes ou padrões, sob condições definidas; e pode ser avaliada pelo CV (RIBANI et al., 2004, ANVISA, 2003). A precisão do método foi avaliada por meio da repetitividade, em ensaios realizados no mesmo dia, das soluções preparadas em triplicata e em três níveis de fortificação - 1,0, 3,0 e 5,0 µg.L-1 -, expressa por meio do CV, em água natural, conforme recomendações da Anvisa (ANVISA, 2003).

A exatidão do método foi avaliada por meio da EFS e medida pelas respectivas porcentagens de recuperação. O teste de recuperação foi realizado pela adição dos analitos em amostras de água filtrada da ETA e água bruta do rio Santa Maria da Vitória. Volumes de 50 mL da amostra de água foram coletados e fortificados com os analitos na concentração final de 1,0; 3,0 e 5,0 µg.L-1 com análises em triplicata. Em seguida, foram concentrados em cartuchos de extração tipo C18 e analisados no sistema cromatográfico. As porcentagens de recuperação obtidas variaram entre 85 e 119% e a repetibilidade, expressa em CV, foi inferior a 12%, conforme apresentado na Tabela 3.

Tabela 3 - Exatidão (% recuperação) e repetibilidade (% CV) do método analítico em amostras de água filtrada e água bruta do rio Santa Maria da Vitória. 

Analitos Concentração (µg.L-1) Água filtrada Água do rio Santa Maria da Vitória
Recuperação (%) CV (%) Recuperação (%) CV (%)
2,4-D 1,0 85 4,3 97 3,3
3,0 98 8,1 105 7,0
5,0 101 0,9 102 3,4
2,4-DCP 1,0 93 5,4 119 4,6
3,0 88 1,5 110 3,6
5,0 110 2,1 108 2,4
2,4,5-T 1,0 110 5,8 109 1,4
3,0 101 2,5 114 11,4
5,0 109 3,0 107 2,4

CV: coeficiente de variação.

Esses resultados são considerados satisfatórios para análise de resíduos de agrotóxicos, cujo intervalo de recuperações entre 70 e 120% com precisão de até 20% é aceitável (AOAC, 1998; RIBANI et al., 2004; WOOD, 1999). Estudos que avaliaram a recuperação de 2,4-D apresentaram valores que variaram entre 73 e 111% (MACEDO NETO; FROEHNER; MACHADO, 2012; LOPES et al., 2011), com CV de até 11% (BRONDI & LANÇAS, 2005). Para o 2,4-DCP foi encontrado valores entre 73 e 88% de recuperação, com CV de 5% (LOPES et al., 2011).

As porcentagens de recuperação obtidas demonstraram que o método está de acordo com o estabelecido pela Anvisa (ANVISA, 2003), que determina que as porcentagens de recuperação próximas de 100% são desejáveis, porém se admite valores menores, desde que a recuperação seja precisa e exata.

Limite de detecção e limite de quantificação

O LD e o LQ do método, EFS-CLAE-DAD, foram determinados a partir de soluções nas concentrações de 1,0; 3,0 e 5,0 µg.L-1 dos analitos de estudo. O LD foi calculado a partir dos parâmetros de três curvas de calibração construídas para cada nível de concentração. O LQ foi atribuído às menores concentrações dos analitos presentes nas soluções que puderam ser determinados com precisão e exatidão aceitáveis sob as condições experimentais estabelecidas, com CV dos picos medidos, inferiores a 12% (ANVISA, 2003). Os valores de LD variam entre 0,17 e 0,51 µg.L-1 e o LQ obtido foi de 1,0 µg.L-1, o que pode ser observado na Tabela 4.

Tabela 4 - Limite de detecção e limite de quantificação dos analitos. 

Analitos LD (µg.L-1) LQ (µg.L-1) LD (µg.L-1) LQ (µg.L-1)
Água filtrada Água do rio Santa Maria da Vitória
2,4-D 0,17 1,00 0,42 1,00
2,4-DCP 0,28 1,00 0,20 1,00
2,4,5-T 0,28 1,00 0,51 1,00

LD: limite de detecção; LQ: limite de quantificação.

A metodologia analítica para separação de agrotóxicos utilizando a técnica de CLAE com detector UV apresentou LD de 25,0 µg.L-1 e LQ de 85,0 µg.L-1 para o 2,4-D (BRONDI & LANÇAS, 2005). O sistema de separação com o uso do DAD apresentou valores de LD de 0,02 µg.L-1 e de LQ de 0,07 µg.L-1 para o herbicida 2,4-D (D’ARCHIVIO et al., 2007). Para o 2,4-DCP, os valores encontrados foram de 22,0 e 92,6 µg.L-1 para LD e LQ, respectivamente (OPEOLU; FATOKI; ODENDAAL, 2010). LD de 0,072 µg.L-1 e LQ de 0,22 µg.L-1 para o 2,4-D e LD de 0,083 µg.L-1 e LQ de 0,25 µg.L-1 para o 2,4-DCP também foram apresentados quando da utilização de CLAE/UV (LOPES et al., 2011). Os valores de LD e LQ apresentados na Tabela 4 foram considerados satisfatórios para análise de resíduos de agrotóxicos em amostras de água natural, atendendo aos limites determinados pela legislação brasileira para presença de 2,4-D+2,4,5-T (30 µg.L-1) em amostras de águas para abastecimento público.

Robustez

A robustez de um método mede a sensibilidade apresentada com pequenas variações dos parâmetros. Diz-se que um método é robusto quando não é afetado por uma modificação pequena e deliberada em seus parâmetros. Em CLAE, a robustez pode ser avaliada, por exemplo, pela variação de parâmetros como a concentração do solvente orgânico, o pH e a temperatura (RIBANI et al., 2004). A robustez do método foi avaliada por meio dos resultados obtidos de pequenas variações nas temperaturas de acondicionamento da coluna (30, 33 e 36ºC), no fluxo da FM (0,80, 1,00 e 1,20 mL.min-1), na composição da fase orgânica (45,0, 47,0 e 49,0% ACN) e na adição de ácido fosfórico na FM aquosa (0,05, 0,10 e 0,20% - v/v) em água ultrapura na concentração de 100,0 µg.L-1. Os resultados demonstraram a robustez da técnica, e os perfis dos cromatogramas são apresentados na Figura 4.

Figura 4 - Perfis cromatográficos referentes aos padrões de 2,4-D, 2,4-DCP e 2,4,5-T em água ultrapura na concentração de 100,0 µg.L-1. (A) Diferentes fluxos; (B) diferentes concentrações de acetonitrila; (C) diferentes concentrações de ácido fosfórico adicionado à fase móvel aquosa (v/v); (D) diferentes temperaturas de acondicionamento da coluna. 

Em relação à variação do fluxo, não foi observada variação na intensidade dos picos dos compostos, apenas variações no tR dos analitos (Figura 4A), assim como na variação da porcentagem da fase orgânica (Figura 4B). Com base nos resultados, verificou-se que o método apresentou robustez com concentrações de ácido acético no intervalo de 0,05 a 2,0% (Figura 4C), pois nessa faixa de concentração não ocorreram diferenças significativas nas resoluções cromatográficas. Sem a adição do ácido fosfórico, os compostos 2,4-D e 2,4,5-T não foram detectados por serem compostos ionizáveis e pouco retidos em fase reversa. Nesse caso, o ideal é trabalhar com pH abaixo do pKa da substância, condição obtida com adição do ácido fosfórico, pois o pH influencia na ionização de ácidos, aumentando a retenção em fase reversa (LANÇAS, 2009; BAGGIANI et al., 2000). A resolução cromatográfica obtida com a FM contendo H3PO4 0,10% (pH 2,0±0,10) foi definida como condição ótima para os demais ensaios cromatográficos. Em relação à variação da temperatura de acondicionamento da coluna, as resoluções cromatográficas entre os analitos não apresentaram diferenças, além de pequenas variações nos tR (Figura 4D), mostrando-se robusto.

A técnica cromatográfica se mostrou simples, rápida e satisfatória para a análise simultânea de 2,4-D, 2,4-DCP e 2,4,5-T em amostras ambientais de água, podendo ser aplicada no controle e no monitoramento de mananciais e ETAs.

CONCLUSÕES

O método de análise de agrotóxicos em água utilizando EFS e CLAE-DAD demonstrou seletividade, linearidade (r≥0,997), precisão (CV≤12%) e exatidão ≥85% para separar e quantificar simultaneamente os compostos 2,4-D, 2,4-DCP e 2,4,5-T em água filtrada e água de manancial superficial. Os valores de LD entre 0,17 e 0,51 µg.L-1 e de LQ de 1,0 µg.L-1 atendem aos limites estabelecidos pela Portaria MS nº 2.914/2011. Portanto, o método apresentado pode ser utilizado para a detecção e a quantificação concomitante de 2,4-D, 2,4-DCP e 2,4,5-T em águas de abastecimento público e no controle e no monitoramento ambiental, atendendo os limites estabelecidos nas legislações brasileiras.

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Reg. ABES: 161536

Recebido: 24 de Março de 2016; Aceito: 12 de Julho de 2017

*Autor correspondente: edumar.coelho@ufes.br

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