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Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Rev. Int. Contam. Ambie. 27(4) 323-332, 2011
NUEVO MÉTODO PARA EXTRAER IMAZAPYR DEL SUELO SIN EL USO DE
SOLVENTES ORGÁNICOS
Milton SOTO-BARAJAS, Blanca PRADO*, Elías RAYMUNDO,
Claudia HIDALGO y Jorge ETCHEVERS
Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México. Delegación Coyoacán, 04510. México,
D.F., México.
*
Correo electrónico: bprado@geologia.unam.mx
(Recibido octubre 2010, aceptado agosto 2011)
Palabras clave: Imazapyr, métodos de extracción, validación de métodos, cuantifcación, cromatogra±ía de
líquidos
RESUMEN
Se presenta un método para la extracción de Imazapyr del suelo sin emplear solventes
orgánicos en el que se utiliza agua desionizada como extractante. Después de la ex-
tracción del herbicida, la identifcación y la cuantifcación se realizó por cromatogra±ía
de líquidos de alta presión. Las pruebas de extracción y la validación del método se
ensayaron en cinco suelos de uso agrícola. La validación del procedimiento de extrac-
ción se hizo considerando el desempeño de los siguientes parámetros: selectividad,
recuperación, repetibilidad y robustez, de acuerdo con las defniciones establecidas
por el Centro Nacional de Metrología de México. Con el método propuesto la recupe-
ración del herbicida ±ue superior al 85 %, lo cual permite concluir que el método de
extracción puede ser utilizado como procedimiento de rutina en las investigaciones
sobre disipación de Imazapyr en suelos.
Key words: Imazapyr, methods ±or extracting, validation o± methods, quantifcation, HPLC
ABSTRACT
A new method was developed ±or extracting Imazapyr ±rom soil samples. Instead o±
using organic solvents as the extracting medium, the new method employs deionized
water. Validation and extraction tests were carried out on fve agricultural soils where the
extracted solution was analyzed by high per±ormance liquid chromatography to identi±y
and quanti±y the herbicide. Validation o± the extracting procedure was conducted by
computing ±our per±ormance indexes: selectivity, recovery, reproducibility and robust-
ness, according to the defnitions o± these parameters given by the Centro Nacional de
Meteorología (Metrology National Center o± Mexico). Since the proposed method has
a recovery rate o± herbicide above 85 %, it can be used as a routine procedure when
studying ±ate and transport o± Imazapyr in soil.
M. Soto-Barajas
et al.
324
INTRODUCCIÓN
Según Wang
et al.
(2004), para cada plaguicida que
entra en contacto con el suelo se requiere obtener la
mayor cantidad de información sobre su persistencia
y metabolismo por razones agronómicas y ambienta-
les. El Imazapyr es un herbicida cuya aplicación está
autorizada en México por la Comisión Intersecretarial
para el Control del Proceso y Uso de Plaguicidas, Fer-
tilizantes y Sustancias Tóxicas, para el combate de la
maleza en zonas urbanas y en mezcla con otras imido-
zolinonas en cultivos de maíz (CICOPLAFEST 2004),
aun cuando está restringido en la Unión Europea de
acuerdo con el informe preliminar de la Convención
de Rotterdam (Lewis 2003). Uno de los problemas
reportados después del empleo de este producto es
que en ciertas zonas sus residuos pueden impedir tem-
poralmente la siembra, o afectar los sistemas de pro-
ducción de rotación de cultivos (Firmino
et al.
2008).
Cox (1996) reportó que, en concentraciones incluso
de 1/50 de la dosis de aplicación típica, el desarrollo
en plantas de papa fue afectado. Agosstinetto
et al
.
(2001) postularon que el daño sería consecuencia de
una disminución del tamaño del sistema radical lo cual
repercutiría en una menor producción de materia seca
.
Cox (1996) menciona que la sorción del herbicida por
el suelo es baja y su solubilidad en agua es elevada,
características que le con±eren un alto potencial para
contaminar cuerpos de agua. Además, el Imazapyr
es un herbicida muy persistente en el suelo. Pusino
et al.
(1997), Kaichouh
et al.
(2004) y Osajima
et al.
(2008) han reportado presencia de este compuesto en
ese medio después de un año de su aplicación y Silva-
Trejo (2005) encontró residuos estables hasta dos años
después. Vizantinopoulos y Lolos (1994) encontraron
que la vida media del herbicida era cercana a 50 meses,
mientras que Hurley y Shanaman (2007) calcularon
ésta hasta por 5.9 años, obtenida por extrapolación
de los resultados experimentales en tres suelos con
condiciones aeróbicas.
En la literatura existen descritos varios proce-
dimientos para extraer y cuanti±car Imazapyr del
suelo (ver Liu
et al
. 1992, D’Ascenzo
et al
. 1998,
Borjessön
et al
. 2004, Wang
et al
. 2005 y 2006, Lao
y Gan 2006 y Ramezani
et al
. 2009, entre otros) en
los que es posible identi±car dos etapas principales:
a) La extracción de Imazapyr del suelo
, que tiene la
±nalidad de poner al herbicida en solución acuosa,
libre de suelo.
b) El tratamiento del extracto
, que se re±ere al
proceso de preparación para la identi±cación y
cuanti±cación del herbicida.
En la primera etapa, esto es, la extracción del
herbicida desde la fase sólida del suelo, se iden-
tifican cuatro fases comunes: (1) la aplicación
de la solución extractante, (2) la agitación, (3) la
centrifugación y (4) la separación del extracto. Las
variaciones entre los métodos consultados fueron:
en la composición de la solución utilizada como
extractante, en los tiempos de agitación y en el
tiempo y la velocidad de centrifugación, además
que en el método propuesto por D’Ascenzo
et al
.
(1998) se efectúa una sonicación a la suspensión.
Liu
et al
. (1992) y Wang
et al
. (2005, 2006) coinci-
dieron en usar una solución extractante compuesta
por metanol y agua en proporciones v/v de 60:40
y 70:30 debido a la solubilidad del herbicida de
105 g L
–1
y 11.3 g L–
-1
a 25 ºC respectivamente en
cada uno de esos solventes. D’Ascenzo
et al
. (1998)
ensayaron la solución extractante propuesta por Liu
et al.
(1992), pero al compararla, mencionan que el
NaCl 0.1M resultó ser mejor, además concluyeron
en recomendar KCl 0.1M por resultar más e±cien-
te que las otras dos soluciones probadas; también
se han empleado soluciones con NaOH 0.5M por
Borjessön
et al
. (1994) y Lao y Gan (2006).
La segunda etapa, que comprende el tratamiento
del herbicida extraído para su evaluación, ha sido
realizada directamente o después de concentrar el
extracto. Liu
et al
. (1992) y D’Ascenzo
et al
. (1998)
hicieron lecturas por cromatografía directamente.
En otros procedimientos mencionados por Wang
et al
. (2005, 2006) se implementaron tres lavados
con diclorometano, deshidratación del extracto con
sulfato de sodio anhidro, reducción de volumen de
éste con un rotavapor, transferencia a tubos de ensayo
mezclándolo con hidróxido de aluminio, enjuagado
con solución metanol/acetato de etilo, evaporación a
sequedad en un rotavapor y redisolución con metanol.
Lao y Gan (2006) trataron el extracto con HCl 6M
hasta un pH de 2.8, centrifugaron a 9000 rpm por
20 min, lo decantaron, realizaron tres lavados con
diclorometano, deshidratación del extracto con sulfa-
to de sodio anhidro y concentraron la solución en un
rotavapor casi a sequedad y redisolvieron el extracto
con 2-propanol. Borjessön
et al
. (2004) reportan la
separación del herbicida del resto de la solución
empleando dos tipos de cartuchos de extracción de
fase sólida (C
18
y SCX) y su redisolución en agua; y
Ramezani
et al
. (2009) utilizaron también extracción
de fase sólida.
Considerando la efectividad de los métodos en
función de su capacidad para extraer el Imazapyr
del suelo, las metodologías consultadas reportaron
porcentajes de recuperación de 90 % en promedio,
EXTRACCIÓN DE IMAZAPYR DEL SUELO
325
Liu
et al
. (1992) de 81.6 a 86.9 % y D’Ascenzo
et
al
. (1998) entre 89 y 95 %. Sin embargo, los porcen-
tajes de recuperación no pudieron ser alcanzados al
reproducir esas metodologías. En cuanto al uso de
cartuchos de extracción de fase sólida su implemen-
tación representa incrementos en el costo del análisis,
son materiales de difícil degradación y se requiere
adicionar solventes orgánicos. Debido a lo anterior,
en el presente trabajo se desarrolló un método de ex-
tracción del herbicida Imazapyr como una alternativa
más rápida, sencilla y efectiva que la que ofrecen los
métodos tradicionales, además de que se reducen los
costos económicos y los efectos ambientales. En su
desarrollo se utilizaron cinco suelos agrícolas y la
validación se realizó considerando la selectividad,
la recuperación, la repetibilidad y la robustez como
parámetros de desempeño para evaluar su funcio-
namiento.
MATERIALES Y MÉTODOS
Método de extracción
En el experimento las muestras utilizadas fueron
de suelos con diferentes propiedades físico-químicas
(
Cuadro I
). ClasiFcados como Andosol, Vertisol,
Acrisol y Cambisol (WRB 2006) y un suelo patrón
estándar del Laboratorio de ±ertilidad de Suelos y
Ciencias Ambientales del Colegio de Postgraduados.
Como reactivo patrón analítico se utilizó Imaza-
pyr con pureza de 99 % (Chem Service, West Ches-
ter, 19381 PA) y metanol grado HPLC (J. T. Baker
Company). Para la preparación de la solución madre
se pesaron 10 mg del reactivo patrón analítico y se
disolvieron en 100 mL de solución diluyente (meta-
nol/agua, 50:50, v/v) quedando a concentración de
100 mg L
–1
. De esta solución se prepararon las curvas
de calibración y las soluciones de trabajo de 2.0 mg
L
–1
, 6.0 mg L
–1
y 12 mg L
–1
, por diluciones con agua
desionizada ultrapura tipo Milli-Q (Millipore).
Experimentos preliminares
Se tomaron como base los procedimientos su-
geridos por Liu
et al.
(1992) y D’Ascenzo
et al.
(1998), modiFcando los parámetros de los métodos
de extracción para aumentar la recuperación. Debido
a la naturaleza polar y la alta solubilidad en agua del
Imazapyr (Laganà
et al
. 2000), la búsqueda de la so-
lución extractante (SE) se enfocó al uso de soluciones
acuosas, considerando, además de las ventajas en
términos de bajos costos, la nula toxicidad y la fácil
disponibilidad. Se estudiaron los efectos de la soni-
cación, de la relación Suelo/SE, del nivel de dopado,
del secado del suelo y de la composición de la SE, a
través de tres experimentos:
Experimento preliminar I:
Las muestras se prepa-
raron por duplicado, pesando 6.25 g de Andosol
con humedad de campo equivalentes a 5.0 g de este
suelo seco a 105 ºC que se colocaron en matraces
Erlenmeyer de 50 mL. Al suelo contenido en los
matraces se le adicionaron 5.0 µg de Imazapyr
contenidos en 2.5 mL de una solución de trabajo
de 2.0 mg L
–1
del herbicida preparado en agua, de
esta manera se logró una concentración 1.0 µg del
reactivo en estudio por cada gramo de suelo seco.
Se dejó el suelo dopado en los matraces durante 60
min en la oscuridad y luego se adicionaron 11.25
mL de la solución extractante (metanol/agua, 3:2,
v/v) tomando las proporciones correspondientes al
considerar que el suelo contenía 1.25 mL de agua
por su humedad residual y la solución de Imazapyr
2.5 mL más. La solución extractante con respecto
al suelo fue de 3:1 (v/p). Los matraces se agitaron
por 30 min en un agitador horizontal y luego se
sometieron a sonicación por 10 min, se dejaron
reposar por 6 horas para lograr la separación de las
fases. Transcurrido el tiempo de reposo, se tomaron
alícuotas de 5.0 mL del sobrenadante en el matraz,
se colocaron en tubos de ensayo, se introdujeron
en una estufa a 60 ºC hasta alcanzar un volumen
CUADRO I.
PROPIEDADES ±ÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS SUELOS UTILIZADOS EN EL DESARRO-
LLO Y LA VALIDACIÓN DEL MÉTODO DE EXTRACCIÓN DE IMAZAPYR
Tipo de suelo
Profundidad de
muestreo (cm)
Textura
pH
(1:2, H
2
O)
Carbón
orgánico
(%)
Clase
Arena
Limo
Arcilla
(%)
Andosol
15-20
±ranco arenoso
45
50
5
6.1
5.3
Vertisol
25-40
Arcilla
32
26
42
8.2
1.4
Acrisol
0-10
Arcillo limoso
3
40
57
5.6
2.0
Cambisol
0-25
Arcilla
30
54
16
5.7
2.0
Patrón
0-15
Arcilla
23
30
47
7.0
0.9
M. Soto-Barajas
et al.
326
aproximado a 2.0 mL y se midió el contenido en
los tubos. Los concentrados contenidos en los tubos
se hicieron pasar por fltros de Nylon (acrodiscos)
individuales con diámetro de poros de 0.22 μm, se
colectaron en viales de 2.0 mL que se utilizan en
el cromatógraFo de líquidos, se midió el volumen y
se aForó. Estos tubos se almacenaron en la oscuri-
dad a –4.0 ºC hasta el momento de su análisis por
cromatograFía de líquidos de alta presión (HPLC),
con un modulo de separación Water 2695, detector
de absorción UV-Visible Water 4789 ajustado a 240
nm, columna Symmetry C
18
(3.9 mm
x
150 mm,
5.0 µm de tamaño de partícula). Las condiciones
cromatográfcas Fueron: sistema de bombeo iso-
crático de 6.0 minutos con ±ujo de 1.0 mL min
–1
,
volumen de inyección 30.0 µL, Fase móvil de ácido
Fórmico-1.0 %/metanol (70:30, v/v), temperatura de
columna 37 ºC, el tiempo de retención del Imazapyr
Fue de 4.5 minutos.
Experimento preliminar II:
En este experimento se
dispuso de dos repeticiones para cada concentración,
las muestras se prepararon con Andosol,
al pesar 7.5
g de suelo con humedad de campo (conservado en
un cuarto Frío hasta antes del experimento) ó 6 g del
mismo suelo pero secado en estuFa a 105 ºC por 48
horas. En cada caso el suelo se colocó en tubos de
ensayo de vidrio de 20 cm de longitud y 2.0 cm de
ancho y con tapa de rosca. Las muestras se doparon
con 1.0 ó 2.0 µg por cada gramo de suelo seco al
añadir 6.0 ó 12.0 µg de Imazapyr a través de 1.0 mL
de solución de 6.0 ó de 12.0 mg L
–1
del herbicida en
agua. Los tubos que contenían el suelo se dejaron
equilibrar con la solución del herbicida en la oscu-
ridad por una hora, entonces se les adicionó la SE
(metanol/agua, 3:2, v/v) en proporción de 4:1 (SE/
suelo, v/p) considerando en la relación el contenido
de agua de las muestras de suelo húmedo al momento
de utilizarlo. Las muestras en los tubos de ensayo se
colocaron por 30 min en agitador transversal, después
se centriFugaron a 2500 rpm entre 12 y 15 min. Los
sobrenadantes se fltraron con papel Whatman No. 42,
se colectaron en vasos de precipitados y se almacena-
ron en la oscuridad. Se realizó una segunda extracción
sobre las muestras siguiendo el mismo procedimiento
desde la adición de la SE hasta el fltrado. Los dos
sobrenadantes obtenidos del proceso de extracción
se mezclaron y se dejaron evaporar hasta sequedad
en una estuFa de laboratorio a 60 ºC por un máximo
de 14 horas. La redisolución del analito contenido en
los vasos de precipitados, el almacenamiento y las
condiciones para lectura por HPLC Fueron las mismas
que se describieron en el Experimento preliminar I.
Experimento preliminar III:
El procedimiento con-
sistió en la variación de la relación metanol/agua a
proporciones (v/v) de 1:0, 3:1, 1:3 y 0:1 de la SE. La
relación metanol/agua (1:0) no Fue lograda debido a
que el suelo siempre mantuvo cierto contenido de
agua; sin embargo, ésta Fue baja en comparación con
la cantidad de metanol utilizado. Cada muestra se
realizó por duplicado pesando el equivalente a 5.0 g
de suelo seco de un Andosol con humedad de campo.
El suelo Fue dopado con 2.0 µg de Imazapyr por cada
gramo de suelo al añadir de 2.0 mL de solución de 5.0
mg L
-1
del herbicida en agua. Las condiciones de ex-
tracción, concentración, redisolución y cuantifcación
Fueron semejantes a las descritas en el Experimento
preliminar II.
Validación del método generado
En la validación del método se evaluaron aque-
llos parámetros cuya in±uencia se consideró directa
sobre la extracción, siguiendo las recomendaciones,
las defniciones y las indicaciones para calcularlos
descritas en el documento CNM-MRD-PT-030 del
Centro Nacional de Metrología (2005).
Selectividad cualitativa
Para el procedimiento de extracción de Imazapyr
del suelo se determinó la selectividad cualitativa,
que se refere a la medida hasta la cual otras sustan-
cias interferen en la determinación de un analito en
particular en un procedimiento determinado. Para
comprobar la identidad del Imazapyr se compararon
los cromatogramas obtenidos de un Andosol dopado
a una concentración conocida y un cromatograma del
mismo suelo sin plaguicida.
Recuperación
Se refere a la Fracción del analito extraída de una
muestra Fortifcada previa al análisis por acción del
método. En este caso se prepararon por triplicado cinco
muestras al dopar con Imazapyr el equivalente a 5.0 g
de Andosol en concentraciones de 0.2, 0.4, 0.8, 1.0, 1.4
µg g
–1
al añadir 2.0 mL de alguna de las soluciones de
0.5, 1.0, 2.0, 2.5 y 3.5 mg L
–1
del herbicida en agua.
El porcentaje de recuperación (%
R
) se calculó
como sigue:
x
100
CA
CF – CU
%
R
=
(1)
donde
CF
Fue la concentración del Imazapyr medida
en la muestra de suelo dopada;
CU
Fue la concentra-
ción de Imazapyr medida en la muestra de suelo sin
dopar;
CA
Fue la concentración de Imazapyr adicio-
nado en la muestra de suelo para Fortifcarla.
EXTRACCIÓN DE IMAZAPYR DEL SUELO
327
Repetibilidad
Este parámetro de validación refeja la precisión
al seguir la metodología propuesta. Se evaluó bajo
las mismas condiciones: utilizando el mismo suelo,
en el mismo laboratorio, con los mismos equipos y
reactivos y durante una misma sesión de trabajo. Se
comparó la recuperación en ocho muestras de 5.0 g
de Andosol dopadas con Imazapyr a concentración
de 1.0 µg g
–1
al añadir 2.0 mL de solución de 2.5
mg L
–1
del herbicida en agua. De los resultados de
la medición se calculó la desviación estándar (
s
r
), el
coeFciente de variación (
CV
), y el límite de repeti-
tividad (
lr
) el cual permite decidir si es signiFcativa
la di±erencia entre las muestras analizadas.
lr
=
t
s
r
2
(2)
t
es el valor de
Student
en dos sentidos para
v
= ∞
a una conFanza dada (el nivel de conFanza normal
establecido ±ue 95%,
t
= 1.96), y
s
r
representa la
desviación estándar entre las muestras analizadas.
Robustez
Es la capacidad que demuestra el procedimiento
de análisis para proporcionar resultados válidos en
presencia de pequeños cambios en la matriz respecto
de condiciones originalmente evaluadas en el método
(Silva-Cajas 2004). Se realizaron análisis estadísticos
para conocer si existió e±ecto signiFcativo del tipo de
suelo sobre la recuperación del Imazapyr. Para ello se
utilizaron tres repeticiones de cada uno de los cinco
suelos descritos en el
cuadro I
, con di±erencias en
el pH, la textura y el contenido de carbón orgánico.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Método de extracción
La recuperación promedio lograda en los expe-
rimentos de extracción preliminares descritos en la
sección Materiales y métodos es la media de dos
repeticiones del mismo procedimiento (
Cuadro II
),
se consideró el e±ecto de la sonicación, de la relación
suelo/solución extractora (suelo/SE), del nivel de
dopado, del secado del suelo y de la composición de
la solución extractante. El porcentaje de recuperación
de Imazapyr se calculó aplicando la Ecuación 1, las
muestras se prepararon de un Andosol.
La primera prueba de extracción en la cual se
realizó sonicación y una relación suelo/SE 1:3, la
recuperación de Imazapyr ±ue de 25.5%, misma que
se consideró no satis±actoria ya que ±ue in±erior a
los resultados obtenidos en todos los casos de los
métodos de extracción consultados. Debido a esto se
modiFcó la metodología de extracción (Experimento
preliminar II).
En el Experimento Preliminar II, cuando se ensayó
el mismo suelo pero con di±erente contenido de hume-
dad, el método resultó ser sensible a este parámetro
pues se obtuvieron mayores recuperaciones, aumentan-
do de 44.1 a 62.2 % y de 34.8.0 a 48.8 % de Imazapyr
en muestras de suelo con humedad de campo dopadas
con 1.0 µg g
–1
y 2.0 µg g
–1
respectivamente, que en
aquellas en las que se usó el suelo secado en estu±a.
En este sentido Curran
et al.
(1992) explicaron que la
remoción del agua del suelo provocó un incremento
en las uniones de éste con el herbicida, lo que resultó
en un menor desprendimiento y menor recuperación.
CUADRO II.
RECUPERACIÓN DE IMAZAPYR EN ²UNCIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE
EXTRACCIÓN REALIZADO EN MUESTRAS DE ANDOSOL
Experimento
preliminar
Imazapyr en el suelo
(µgg
–1
)
Relación suelo/SE
(p/v)
SE: metanol/agua,
(v/v)
Recuperación
(%)
I
1.0
1:3
3:2
25.5
§
II
1.0
1:4
3:2
62.2
§
44.1
2.0
48.0
§
34.8
III
2.0
1:4
0:1
110.5
§
1:3
93.9
§
3:1
58.7
§
1:0
24.5
§
§Muestra en que se utilizó suelo con humedad de campo; ¶ Muestra en que se utilizó suelo secado
al horno (105 ºC, 48 horas)
M. Soto-Barajas
et al.
328
Con las modifcaciones realizadas al segundo
experimento de extracción, la recuperación au-
mentó en un 21.7 %, pasó de 25.5 % a 47.3 % con
respecto a los resultados del Experimento prelimi-
nar I. Comparando ambos procedimientos, en uno
la separación de Fases (Experimento preliminar I)
se dio por sedimentación gravitacional natural; en
tanto que en el Experimento preliminar II, se rea-
lizó por sedimentación mecánica (centriFugación).
Puede verse que los porcentajes de recuperación del
herbicida Fueron inFeriores al 70 % en ambos casos.
ConForme a este resultado se decidió probar algunas
modifcaciones a la solución extractante, cambiando
la proporción agua/metanol (experimento preliminar
III), de ahí se observó que al aumentar el contenido
de agua y disminuir el de metanol, la recuperación
del Imazapyr aumentó y viceversa. Obteniéndose la
mayor recuperación al utilizar 100 % de agua como
extractante. Aunque la solubilidad del Imazapyr es
mayor en metanol que en agua, en las condiciones
experimentales descritas para la
cuantifcación del
herbicida por HPLC, con el uso de metanol puro y en
soluciones se detectaron interFerencias en los croma-
togramas causadas por sustancias ajenas al herbicida;
por otro lado, la solubilidad del herbicida en agua
Fue sufciente para extraerlo de manera cuantitativa
y sin interFerencias.
Los experimentos preliminares (I, II y III) Fue-
ron considerados en la defnición de las condiciones
fnales del método de extracción que se propone
(
Fig. 1
), se tomó como base el Experimento pre-
liminar II, modifcándose el centriFugado a 1500
rpm por 15 min para evitar la ruptura de los tubos de
vidrio que contenían las muestras; se realizaron tres
procesos de extracción a cada muestra para aumentar
la reproducibilidad de los resultados, y para optimi-
zar el tiempo de concentración del sobrenadante del
proceso de extracción se aumentó la temperatura de
la estuFa a 70 ºC. La solución extractante que se usó
Fue agua desionizada con la que se pudo cuantifcar
la mayor cantidad de Imazapyr como se observó en
el Experimento preliminar III.
Validación del método
Se realizó la validación del método propuesto de
extracción del Imazapyr en el suelo para identifcar
limitaciones en su Funcionamiento.
Selectividad cualitativa
Con el método de extracción propuesto no se
logró separar el Imazapyr del resto de las sustancias
solubles en agua presentes en la solución de los suelos
utilizados, pero con las condiciones cromatográfcas
descritas se consiguió la identifcación del herbicida.
En la
fgura 2
se observan las diFerencias entre los
cromatogramas de muestras del Andosol sin el analito
en estudio (
Fig. 2a
) y otra enriquecida con 0.2 µg del
herbicida (
Fig. 2b
).
En el cromatograma de la
fgura 2b
se muestra la
señal producida por el Imazapyr, sin alguna interFeren-
cia por la presencia de sustancias ajenas al herbicida,
estando el pico de éste defnido y sobre la línea base.
Pesar
equivalente a
5g suelo seco
Dopar
con imazapyr
Agitar
Agitador vertical 30´
Agragar
Suelo/solución extractora
H
2
O desionizada (1:4, p/p)
Ajustar
60mL H
2
O desionizada
Almaenar
–4.0ºC
Analizar
HPLC
Evaporar a sequedad
70ºC, 14 horas
Redisolver
2mL metanol/agua
(1:1, v/v)
Transvasar
Jeringa de
2 mL
Filtrar
Acrodiscos
0.22 μm
Colectar
Viales 2 mL
Equilibrar
60 minutos
Oscuridad
Repetir
2 veces más
Filtrar
Whatman #42
Centrifugar
1500 rpm, 15´
Colectar
Vasos de precipitados
Fig. 1.
Representación del método propuesto para la extracción de Imazapyr del suelo
EXTRACCIÓN DE IMAZAPYR DEL SUELO
329
Recuperación
La recuperación se evaluó en muestras del An-
dosol enriquecidas con 0.2, 0.4, 0.8, 1.0, 1.4 µg de
Imazapyr por gramo de suelo seco. Siguiendo la
metodología de extracción propuesta y utilizando
la Ecuación 1 para calcular la recuperación del
herbicida que fue superior al 90 % para las cinco
concentraciones analizadas (
Fig. 3
). La menor re-
cuperación fue ligeramente inferior al 93 % cuando
se agregaron 0.2 µg g
–1
, y la recuperación más alta
fue de 103.3 % un 3.3 % por encima del nivel de
dopado en la muestra de 0.8 µg g
–1
.
La cuantiFcación conseguida (92.6 % - 103.3 %)
por el método de extracción (
Fig. 3
) se encuentra
dentro del rango señalado en la guía de la APVMA
(Autoridad Australiana en Plaguicidas y Medicina
Veterinaria,
Australian Pesticides & Veterinary
Medicines Authority
, 2004) en la cual se indica que
el porcentaje de recuperación de un plaguicida para
métodos de extracción y detección conFable debe
ubicarse entre el 75 y el 125 % cuando la relación
plaguicida/matriz es inferior al 0.1 %; igualmente
Bluhorst (1996) menciona que para los métodos en
que se evalúa la recuperación de residuos se aceptan
valores de recuperación entre 70 y 120 % de los nive-
les de dopado. Aunque el porcentaje de recuperación
conseguido fue en promedio de 98.8 %, el CENAM
(2005) indica que durante el enriquecimiento no se
logra la misma adhesión del material a la matriz, de
este modo el analito no está tan fuertemente ligado
como en condiciones naturales en que el contacto con
el Imazapyr ha sido prolongado y por consiguiente la
técnica dará una impresión irreal de una alta eFcien-
cia de extracción. Sin embargo, esta es la forma más
común de determinar la eFciencia de recuperación y
está reconocida como una forma aceptable de hacerlo.
0.025
0.020
0.015
0.010
AU
0.005
–0.005
0.000
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
5.00
5.50
6.00
a
4.50
0.025
0.020
0.015
0.010
AU
0.005
–0.005
0.000
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
Minutes
3.50
4.00
5.00
5.50
6.00
b
Imazapyr
4.50
Fig. 2.
Diferencias entre los cromatogramas de un Andosol sin Imazapyr (a) y una muestra dopada (b)
Fig. 3.
Porcentaje de recuperación de Imazapyr en muestras de
suelo dopadas a concentraciones de 0.2, 0.4, 0.8, 1.0,
1.4 µgg
–1
100
80
60
40
20
0
0.20
103.3
101.0
92.6
99.0
98.4
0.40
Nivel dopado (μgg
–1
)
Recuperación
(%)
0.80
1.00
1.40
M. Soto-Barajas
et al.
330
Repetibilidad
La repetibilidad del procedimiento de extracción
de Imazapyr del suelo dopado con 1.0 µg g
–1
se
evaluó con ocho muestras de Andosol, se trabajó
en el mismo laboratorio, con los mismos equipos y
reactivos y durante una misma sesión de trabajo. De
los resultados de recuperación (
Cuadro III
) fueron
calculados: la desviación estándar (
s
= 0.07 µg g
–1
),
el coeFciente de variación (
C.V.
= 7.2 %) y el límite
de repetitividad (
lr
=0.19
)
.
Brodi
et al.
(2005) indicaron que de acuerdo
con el
Group of Analysis of Residues of Pesticides
(GARP), para que los resultados de un método de
extracción sean aceptables el coeFciente de variación
de medición en condiciones de repetibilidad debe ser
inferior al 15 %. Al respecto, la Agencia Americana
para la Protección Ambiental y la Organización para
la Prevención de Plaguicidas y Sustancias Tóxicas
(EPA y OOP 2006) no aceptan aquellos métodos en
los que el coeFciente de variación entre muestras
preparadas en las mismas condiciones sea superior al
30 %. El coeFciente de variación entre las muestras
del
cuadro III
fue de 7.2 % por lo que se puede decir
que el método de extracción propuesto cumple con
la condición de repetibilidad necesaria para su uso
como procedimiento analítico conFable.
Robustez
Este parámetro se evaluó a través de la medición
de la recuperación de Imazapyr en cinco suelos con
diferencias en el pH, la textura y el contenido de
CO (
Cuadro I
) considerando tres repeticiones para
cada uno. Los suelos fueron enriquecidos con 0.2 µg
de Imazapyr por gramo de suelo seco. Del análisis
estadístico se observó que no existieron diferencias
signiFcativas (
P
< 0.05 %) sobre la cuantiFcación
de Imazapyr por el efecto del tipo de suelo, a pesar
del 16 % de sobreestimación en la recuperación en
el Vertisol (
Cuadro IV
).
La desviación estándar de la recuperación de
Imazapyr en los suelos utilizados fue ±0.033 µg
(
Cuadro IV
), el coeFciente de variación de 16.6%,
muy por encima del ±3.71 % reportado por Wang
et al
. (2005, 2006), 10 % mayor que los resultados
obtenidos por Liu
et al
. (1992) y D’Ascenzo
et
al
. (1998), y similar al ±18.1% reportado por a
Borjessön
et al.
(2004). Sin embargo, la cantidad
de suelos evaluados con el método de extracción
propuesto y el promedio de recuperación (98.2 %)
fueron mayores que en aquellos mencionados por
los autores citados.
CONCLUSIONES
Se generó un nuevo método de extracción de
Imazapyr del suelo para su cuantificación por
HPLC. El método propuesto utiliza agua desioni-
zada como extractante, cumple con los requisitos
de selectividad, recuperación y repetibilidad para
métodos de extracción de residuos. El análisis de
la robustez del método arrojó resultados de recupe-
ración similares (CV < 17 %) entre las muestras de
los cinco suelos en que se ensayó, con extracción
promedio del 98.2 % del plaguicida agregado. Con
el uso del procedimiento generado se disminuyó el
tiempo destinado a la extracción, la inversión eco-
nómica y el daño ecológico que en aquellos métodos
en que se empleen solventes orgánicos o cartuchos
de extracción de fase sólida.
CUADRO III.
RECUPERACIÓN DE IMAZAPYR EN
MUESTRAS DE ANDOSOL DOPADAS CON
1.0 µg g
–1
PARA EL CÁLCULO DE REPETI-
BILIDAD DEL MÉTODO DE EXTRACCIÓN
Repetición
Imazapyr recuperado
µg g
–1
%
1
0.91
92.6
2
0.96
98.0
3
1.04
105.3
4
0.93
94.5
5
1.04
105.9
6
0.88
89.6
7
0.99
100.9
8
1.08
110.2
Promedio (
x
)
0.98
99.6
Desviación estándar (
s
)
0.07
CoeFciente de variación (CV)
7.24
Límite de repetibilidad (
lr
)
0.19
CUADRO IV.
RECUPERACIÓN DE IMAZAPYR EN ²UN-
CIÓN DEL TIPO DE SUELO
Tipo de suelo
Recuperación de Imazapyr
µg g
–1
%
Andosol
0.185 (4)
92.6
Acrisol
0.172 (3)
85.8
Vertisol
0.232 (3)
116.0
Cambisol
0.186 (3)
93.1
Patrón
0.207 (4)
103.7
Promedio (
x
)
0.196
98.2
Desviación estándar (
s
)
0.033
CoeFciente de variación (CV)
16.6
El número entre paréntesis indica la cantidad de repeticiones
consideradas para el promedio
EXTRACCIÓN DE IMAZAPYR DEL SUELO
331
AGRADECIMIENTOS
Especialmente a la Doctora Lucy Mora Palomino
encargada del Laboratorio de Edafología Ambiental
del Instituto de Geología de la UNAM, en el cual se
realizaron la mayor parte de las actividades de esta
investigación. Al proyecto PAPIIT-UNAM IN116310
y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología del
que fue becario Milton C. Soto-Barajas.
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